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定州中学2024-2025学年高三上学期1月期末物理试题
全卷满分 100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．医疗上常用钴60衰变时产生的γ射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗．已知钴60衰变过程任意时刻的质量m与时刻的质量的比值随时间t的变化规律如图所示，其衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．衰变过程中产生的原子核X的核子数比钴60少1
B．钴60的半衰期为年
C．原子核和的总质量等于钴60原子核的质量
D．钴60原子核的比结合能一定小于原子核X的比结合能
2．地球周围存在地磁场，会对地球上的通电导线产生安培力的作用．若在我国某地有一水平直流输电线，视地磁场的两极与地理的两极重合，关于输电线受到的安培力的方向，下列判断正确的是（ ）
A．若输电线中电流方向自南向北，则其受到的安培力水平向西
B．若输电线中电流方向自北向南，则其受到的安培力水平向西
C．若输电线中电流方向自东向西，则其受到的安培力水平向南
D．若输电线中电流方向自西向东，则其受到的安培力水平向北
3．利用可控硅电子元件可以对正弦交流电进行调节，这种技术在调光台灯等家用电器中有着广泛的应用．图甲是正弦交流电经过调节后电压U随时间变化的图像（图像为正弦曲线的部分，图中、T已知），图乙是某调光台灯的电路简化图，图中变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为n:1．已知当变压器原线圈中输入图甲所示的交流电时，额定功率为的调光台灯恰正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A．调光台灯的额定电压为
B．通过变压器原线圈中的电流为
C．若仅使输入的交流电的周期减小，调光台灯不可正常发光
D．若仅使交流电电压的最大值增大，调光台灯仍可正常发光
4．如图甲所示，质量的小物块（可视为质点）以初速度经过光滑水平面上的O点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力F，F随时间t变化的规律如图乙所示（沿x轴正方向时F取正值），则下列说法正确的是（ ）
A．物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3:1
B．物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为2:1
C．物块在0~3s内的位移大小为15m
D．物块在第5s末的速度大小为
5．有一装满水的正方体的水池，在其底部中央安装一可看作点光源的彩灯，彩灯可交替发出甲、乙两种单色光，若甲色光闪亮时水面上照亮的区域恰为正方形水面的内切圆，乙色光闪亮时恰能照亮整个正方形水面区域，不考虑光的多次反射，则甲、乙两种色光在水中的传播速率之比为（ ）
A． B． C． D．
6．有两颗人造地球卫星甲和乙，甲卫星的轨道平面与地球赤道平面重合，乙卫星的轨道平面与地球赤道平面垂直，某时刻两卫星的位置如图所示，若此时两卫星的连线与赤道平面的夹角的正切值为4，已知甲卫星的线速度大小为v，周期为T，两卫星均绕地球做匀速圆周运动，不计两卫星之间的相互作用，则下列说法中正确的是（ ）
A．乙卫星的周期为4T
B．乙卫星运转速度大小为2v
C．从该时刻开始到两卫星连线与赤道平面夹角正切值仍为4，所经历的最短时间为
D．从该时刻开始到两卫星和地心第一次出现共线经历的时间为2T
7．如图所示，竖直面内固定一带有缺口（缺口大小可调）的光滑圆弧轨道，其半径为R，O为圆心，为水平直径，缺口两端M、N的高度相等，处于轨道最低点P的小球（可视为质点）获得不同大小的水平初速度后，均会沿轨道从M飞出后，恰从N沿切线进入圆弧轨道，已知重力加速度为g，小球的质量为m，不计空气阻力．则小球在最低点P获得的初动能的最小值为（ ）
A． B． C． C．
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．如图所示为一列简谐横波沿x轴传播的过程中，在时的波形图，P、Q为介质中的两点，已知P点的平衡位置坐标．，Q点的振动方程为．下列关于该简谐波的说法正确的是（ ）
A．波长为12m
B．Q点的平衡位置的坐标为4m
C．波沿x轴负方向传播
D．平衡位置在坐标原点的质点从图示时刻再经过5.5s第一次到达波峰位置
9．如图所示，上、下、左、右四个边长相等且彼此绝缘的正方形面1、2、3、4围成一正方体空间，1、2水平，3、4竖直，这四个面均带有分布均匀的正电荷，O点是围成的正方体空间的中心，该处电场强度大小为，方向竖直向上，电势为．若仅移走左侧面3时，O点的电场强度大小为，电势为；若仅移走上侧面1时，O点的电场强度大小为，电势为．取无穷远处电势为零，设取走某侧面时，其他侧面电荷的分布不变，则下列说法正确的是（ ）
A．右侧面4上的电荷在O点产生的电场强度的大小为
B．上侧面1上的电荷在O点产生的电场强度的大小为
C．左侧面3上的电荷在O点的电势大小为
D．下侧面2上的电荷在O点的电势大小为
10．电气列车中的电磁制动器是根据电磁阻尼原理制成的．某同学欲研究电磁阻尼的性能，设计了图示的实验，光滑绝缘的水平面上存在一系列宽度均为2d的相同的匀强磁场，相邻两磁场的间距为d，匝数，边长为d的正方形金属线圈（同种材料制成、电阻不变）以初速度垂直于第一个磁场的左边界进入磁场，结果线圈恰好能穿过完整的磁场的个数．下列说法正确的是（ ）
A．线圈刚进入第3个磁场时速度大小为
B．线圈在第2和第3磁场中匀速运动过程经历的时间之比为15:16
C．线圈通过第2和第3个磁场产生的焦耳热之比为17:15
D．若仅将线圈的匝数增加为，仍以原来的速度进入磁场，则穿过完整的磁场的个数
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）某同学欲测量当地的重力加速度，利用的实验器材有：带有滑槽的水平导轨，足够长的一端带有滑轮的木板，不可伸长的细线，重物，沙漏（装有沙子），立架，加速度传感器，刻度尺．具体操作如下：
①按图甲所示安装好实验器材，并测量摆线的长度L（沙漏的大小可忽略）；
②将沙漏拉离平衡位置（摆角较小）由静止释放，使沙漏在竖直面内振动；
③沙漏振动稳定后，由静止释放重物，使木板沿滑槽运动，记下加速度传感器的示数，漏，出的沙子在木板上形成的曲线如图乙所示（忽略沙子落在木板上后木板的质量变化）；
④缓慢移出木板，测量曲线上相邻三点A、B、C之间的间距、，并计算出；
⑤改变立架的高度及摆线的长度，重复②③④的操作．
回答下列问题：
（1）对该实验，下列说法正确的是________（填字母）．
A．随着沙漏中沙子的流出，将减小
B．其他条件不变，若仅增大重物的质量，将增大
C．其他条件不变，若仅增大摆线的长度，将增大
（2）沙漏振动稳定后的周期T=________（用、表示）．
（3）该同学依据测出的L和，作出的图像如图丙所示，若测得该图像的斜率为k，则计算重力加速度的表达式为g=________（用题中字母表示）．
12．（10分）某电学元件内部的部分电路如图甲所示，两个定值电阻，，，并有三个接线柱A、B、C及开关S，研究小组欲同时测量．，的阻值（），采用的电路如图乙所示．
（1）小组同学先把图乙中导线的a、b端分别接在接线柱A、B上，闭合开关S、及K，调节滑动变阻器R，使电流表的指针达到半偏．
（2）断开开关，闭合开关，调节电阻箱，使电流表指针仍达到半偏，此时电阻箱面板的情况如图丙所示，则电阻箱的阻值________．
（3）断开开关K、及S，把导线的a、b端分别接在接线柱A、C上，闭合开关K及，向________（填“左”或“右”）移动滑片P，使电流表指针达到半偏．
（4）断开开关，闭合开关，调节电阻箱，使电流表指针仍达到半偏，记下电阻箱的阻值．
（5）依据上述测量原理，可求得________Ω，________Ω，若不考虑偶然误差，的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值．
13．（9分）某同学设计了一种测量不同压强下空气密度的装置，如图所示，两侧均足够长且粗细均匀的U形管竖直放置，管内有一部分水银，左侧管内水银面距管口．开始两侧管均开口，现封住左侧管口后，向右侧管内缓慢注入一定量的水银，稳定后结合测得的两管水银面的高度差即可测得被封闭的空气的密度．若某次测量时，已知大气压强，注入水银前空气的密度，稳定后两管水银面的高度差，视被封闭空气为理想气体，且不计空气温度的变化．求：
（1）此次测得的左侧管内空气的密度（结果保留3位有效数字）．
（2）此次向右侧管内注入水银的长度．
14．（13分）如图所示，水平传送带的两端A、B相距．，以恒定大小的速率逆时针运转，物块乙由右侧光滑平台以水平向左、大小为的速度滑上传送带，同时物块甲以的速度由左侧光滑平台水平向右滑上传送带，两物块碰撞后立即粘合在一起．已知物块甲、乙的质量分别为，，两物块与传送带间的动摩擦因数均为，重力加速度，不计两物块的大小及碰撞的时间．求：
（1）甲、乙两物块碰后的共同速度大小．
（2）当甲、乙两物块刚好与传送带相对静止时距B端的距离以及两物块碰后与传送带间因摩擦产生的焦耳热．
15．（16分）如图甲所示，平面直角坐标系的第一、四象限内，固定有关于x轴对称且一端在y轴上并与y轴垂直放置的两块正对的平行金属板M、N，两板间距及板长足够大，两板间存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），电场强度大小为E，第二象限内圆形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，圆弧上的P点纵坐标为L，且，位于P点的粒子源，能够连续均匀的发射质量为m、带电荷量为、y轴负、方向的粒子，粒子从P点进入匀强磁场，经磁场偏转后，恰从坐标原点O进入匀强电场．已知匀强磁场的磁感应强度大小，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用．
（1）求带电粒子在磁场中的运动时间．
（2）当粒子进入电场后电势能与经过O点时电势能相等时，求此时粒子距O点的距离x．
（3）若撤去M、N两板间的电场，把粒子源移至A，保持粒子射出的速度不变，在第一个粒子经过O点时给M、N两板间加上图乙所示的交变电压，若两板的长度为，且所有的粒子均能够从两板间射出，求足够长的时间内从x轴上方射出的粒子数与粒子总数的比值k．
2025届高三1月质量检测·物理
参考答案、提示及评分细则
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B C C D C AD BC ACD
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．【答案及评分细则】（6分）
（1）BC（2分，少选得1分，错选得0分）
（2）（2分，结果正确，形式不同可以同样得分）
（3）（2分，结果正确，形式不同可以同样得分）
12．【答案及评分细则】（10分）
（2）12（2分，其他结果均不得分）
（3）左（2分，其他结果均不得分）
（5）30（2分，其他结果均不得分） 20（2分，其他结果均不得分）等于（2分，其他结果均不得分）
13．【答案】（1） （2）9.6cm
【解析及评分细则】（1）对左侧管中气体有（1分）
（1分）
联立可有 （1分）
（1分）
，
代入数据可解得（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）如图所示，设左侧液面上升了，则有
（2分）
解得（1分）
由图可知需注入水银的长度 （1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
14．【答案】（1），向右 （2）2.96m 14.4J
【解析及评分细则】（1）甲开始滑上传送带时有
（1分）
解得
设经过时间t甲、乙两物块发生碰撞，则有
（1分）
解得，（舍去）
此时甲的速度大小（1分）
乙通过的位移，表明在传送带的中点处两物块碰撞
规定水平向右为正，由动量守恒
对两物块碰撞过程有（1分）
解得，向右（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）碰后两物块向右减速到零，之后两物块向左加速，直到与传送带共速，则有（1分）
解得（1分）
故两物块与传送带共速时距B端的距离
（1分）
两物块向右减速到0的时间为
此过程两物块向右位移大小为（1分）
此过程与传送带因摩擦产生的热量为（1分）
两物块向左加速至共速时间为
此过程两物块位移大小为（1分）
此过程因摩擦产生的焦耳热为（1分）
故碰撞后与传送带间因摩擦产生的焦耳热为（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
15．【答案】（1） （2） （3）
【解析及评分细则】（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动时的半径为r，则有
（1分）
可求得
（1分）
表明r等于圆形区域的半径，故粒子在磁场中的运动情况如图甲所示，
四边形为菱形
粒子在磁场中运动时间（1分）
解得（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（2）当粒子再次经过x轴时，其电势能才与它经过O点时的电势能相等，进入电场后y方向上有（1分）
x方向上有（1分）
且有（1分）
所以（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
（3）当粒子源移至A点时，可求出粒子经过点时速度方向沿轴正方向，设粒子在电场中运动的时间为，则有
（1分）
即
设图乙中时刻进入电场的粒子离开电场时恰能经过x轴，为y方向减速至0的时间，则粒子在y方向上的运动情况如图丙所示，设粒子在电压时的加速度为，时的加速度为，则有
（1分）
（1分）
解得
且有（1分）
解得
由图丙可知（1分）
可求得
设图乙中时刻进入电场的粒子离开电场时恰能经过x轴，为y方向减速至0的时间，则粒子在y轴方向上的运动情况如图丁所示，则有
（1分）
即
且（1分）
解得
故一个周期内从x轴上方射出的粒子数与粒子总数的比值
（1分）
按步骤得分，步骤齐全且结果正确，得全分；若结果错误，扣除结果分后，其余按步骤得分．
