2024-2025学年第一学期六校联合体学情调研测试
高三物理
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项符合题意，错选、多选、未选均不得分。
1．喷泉a、b形成如图所示的形状，其中，不计空气阻力，则喷泉a、b的（ ）
A．最高点的速度相同 B．加速度相同 C．在空中的时间相同 D．初速度相同
2．2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行近月制动，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示，轨道的半长轴约为。后经多次轨道调整，进入冻结轨道运行，轨道的半长轴约为，周期约为。则鹊桥二号在捕获轨道运行时（ ）
A．周期小于
B．近月点的速度小于远月点的速度
C．近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月点的速度
D．近月点的加速度大于在冻结轨道运行时近月点的加速度
3．2024年是中国航天大年，神舟十八号、嫦娥六号等已陆续飞天，部分航天器装载了具有抗干扰性强的核电池。己知衰变为的半衰期约为29年；衰变为的半衰期约为87年。现用相同数目的和各做一块核电池，下列说法正确的是（ ）
A．衰变为时产生粒子
B．衰变过程中满足动量守恒，机械能守恒
C．29年后，衰变的数目大于的数目
D．87年后，剩余的数目大于的数目
4．如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，上端到达A点时的速度为；若木板长度为，上端到达A点时的速度为。则为（ ）
A． B． C． D．
5．如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为，若弹簧测力计位于竖直方向，读数为，g取，则球体对斜面的压力大小为（ ）
A． B． C． D．
6．污水中的污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正负极，金属圆盘置于底部，金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势比N点的高 B．M点的电场强度比P点的大
C．污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做负功 D．污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小
7．如图所示，图（a）为一列简谐横波在时刻的波形图，Q是平衡位置在处的质点，图（b）为质点Q的振动图像，则（ ）
（a） （b）
A．质点P的振动周期是 B．该波沿x轴正方向传播
C．该波的传播速度为 D．时，质点P的速度方向沿y轴正方向
8．1834年，洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜实验），平面镜沿OA放置，靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时，平面镜意外倾斜了某微小角度，如图所示。S为单色点光源。则（ ）
A．沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距变大
B．沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距不变
C．若，沿OA向右略微平移平面镜，干涉条纹间距变大
D．若，沿AO向左略微平移平面镜，干涉条纹间距变小
9．在探究“物体质量一定时，加速度与力的关系”的实验中，某同学做了如图所示的实验改进，用力传感器来测量细线中的拉力大小。实验改进后，下列说法正确的是（ ）
A．力传感器的示数等于砂和砂桶的总重力 B．小车受到的合力等于力传感器示数的2倍
C．砂和砂桶的总质量需远小于小车质量 D．本实验不需要进行阻力补偿
10．如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大初速率为m。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。己知M、N间距为d（远小于板长），电子的质量为m，电荷量为e，则（ ）
A．金属极板M受到紫光照射时，逸出光电子的最大初速率大于
B．M、N间加反向电压时，电流表示数恰好为零
C．沿x方向逸出的电子到达N时，动能一定为
D．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为
11．某电磁缓冲装置如图所示，两足够长且间距为L的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于磁感应强度大小为B方向竖直向下的匀强磁场中，、、均与导轨垂直，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的动摩擦因数为，，导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属杆经过的速度为
B．在整个过程中，定值电阻R产生的热量为
C．金属杆经过区域过程，其所受安培力的冲量大小为
D．若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离等于原来的2倍
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）学生实验小组要测量量程为的电压表V的内阻。提供的器材有：多用电表，电源E（电动势为），电压表（量程为，内阻约），定值电阻（阻值为），滑动变阻器R（最大阻值），开关S，导线若干。完成下列填空：
（1）利用多用电表粗测待测电压表的内阻。首先应___________（把下列实验步骤前的字母按正确操作顺序排列）：
A．将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，并将两表笔短接
B．调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准右侧零刻度
C．将选择开关旋转到欧姆挡“”位置
D．调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准左侧零刻度
再将多用电表的红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连，欧姆表的指针位置如下图中虚线I所示。为了减少测量误差，应将选择开关旋转到欧姆挡___________（填“”、“”或“”）位置，重新正确操作后，测量得到指针位置如图中实线Ⅱ所示，则该电压表内阻为_________；测量完毕后将旋钮旋转至OFF挡，并整理好仪器。
（2）为了提高测量精度，同时尽可能扩大电压的测量范围，请你设计电路并将电路图画在虚线框中，在图上标好对应器材的符号：
（3）闭合开关S，改变滑动变阻器滑片位置，测得多组电压表、待测电压表V的示数分别为、U，作出图象，其斜率为k，则待测电压表内阻___________（用k、表示）。
13．（6分）2024年7月27日巴黎奥运会上，两名00后小将黄玉婷、盛李豪获得射击混合团体10米气步枪金牌，为中国队夺得首金！比赛用的气步枪是利用压缩空气推动弹丸的枪械，它的原理可简化如下图：将高压空气储存在气罐A中，撞击锤向前顶开气阀门K，压缩气体经细小通道进入枪膛B中，A、B中气体立即达到平衡且不向外界漏气，从而给弹丸强大作用力将其发射出去。已知枪膛B内为常压气体，压强为，体积为，气罐A储存的气体初始压强为，体积为，细小通道体积可忽略不计，不考虑温度的变化。
求：
（1）初始储存在气罐A中的气体，做等温变化在压强为时所对应的体积；
（2）气阀门K打开瞬间枪膛B中的压强。
14．（8分）如图是横截面为圆的柱状玻璃棱镜AOB，现有一束单色光垂直于OA面从AB的中点C射出时，恰好发生全反射，现将入射光线向下平移至AB的三等分点D，经AB面折射后与OB延长线相交于P点，已知，光在真空中的传播速度为c，，计算结果可带根号。
求：
（1）玻璃棱镜的折射率及单色光在玻璃棱镜中的传播速度；
（2）O点与P点之间的距离。
15．（12分）如图所示，长木板静止在水平地面上，其上表面与竖直固定装置A的圆弧下端平滑相切，A的左侧面有一半径的光滑半圆轨道。现让一小物块从长木板左端以的水平初速度滑上长木板，经过小物块恰好滑离长木板，同时长木板与装置A第一次发生碰撞。已知小物块与长木板的质量均为，小物块与长木板上表面之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数，长木板与装置A发生弹性碰撞且时间极短，小物块可视为质点，不计空气阻力，g取，
求：
（1）小物块滑离长木板时的速度大小；
（2）小物块运动到半圆轨道的最高点时轨道对小物块的的压力大小；
（3）小物块落到长木板上时距长木板左端的距离。（结果保留2位有效数字）
16．（15分）质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。I为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅱ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动，再经O点的小孔进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。
（1）判断粒子电性并求粒子的比荷；
（2）求O点到P点的距离；
（3）若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为（略大于），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点，求点到O点的距离。
2024-2025学年第一学期六校联合体学情调研测试
高三物理参考答案
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项符合题意，错选、多选、未选均不得分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
B C C D A D B A B D B
二、非选择题：共5题，共56分，其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（1）DCAB（3分） （3分） 1600（3分）
（2）（3分） （3）（3分）
13．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由题意分析知：
代入数据得（2分）
（1分）
（2）根据题意，对A与B中气体整体分析得
代入数据得（2分）
（1分）
14．【答案】（1），；（2）
【详解】（1）根据题意可知，当单色光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角：
根据
解得（2分）
根据
解得（2分）
（2）光路如图所示：
由折射定律可得
解得（2分）
在中，由正弦定理得
解得（2分）（其他方法也可得分）
15．【答案】（1）；（2）；（2）
【详解】（1）小物块滑上长木板后，对小物块，根据牛顿第二定律有
解得（1分）
根据运动学公式有（2分）
（2）设小物块运动到半圆轨道最高点时速度大小为v，根据机械能守恒定律有
解得（2分）
设小物块运动到半圆轨道最高点时，轨道对小物块的压力大小为，则根据牛顿第二定律有
解得（2分）
（3）小物块向右运动过程有：
长木板向右运动过程有：解得
则板长为：（2分）
小物块平抛过程有：解得水平位移大小为
长木板向左运动过程有：解得，
经时间停止，位移大小为向左
由于，故小物块落到长木板上时长木板已经静止。（2分）
故小物块落到长木板上时距长木板左端的距离为（1分）
16．【答案】（1）正电，；（2）；（3）
【详解】（1）由于粒子向上偏转，根据左手定则可知粒子带正电；（2分）
设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入速度选择器时的速度为，在速度选择器中粒子做匀速直线运动，由平衡条件得
在加速电场中，由动能定理得
联立解得，粒子的比荷为（3分）
（2）由洛伦兹力提供向心力
可得O点到P点的距离为（3分）
（3）粒子进入Ⅱ瞬间，粒子受到向上的洛伦兹力，向下的电场力，
由于，且
法一：配速法，如图所示：其中满足（2分）
粒子在速度选择器中水平向右以速度做匀速运动的同时，以做匀速圆周运动。
当匀速圆周的速度转向到水平向右时，满足垂直打在速度选择器右挡板的点的要求，故此时粒子打在点的速度大小为（2分）
O到的距离为粒子以做匀速圆周分运动的直径，
（2分）
（1分）
法二：动能定理与动量定理：
设打在点的速度大小v，O到的距离为y，由动能定理得：
①（2分）
沿SO方向由动量定理得：
②（2分）
联立①②两式得：（2分）
将，代入得：（1分）
