山东省烟台市2024-2025学年高三（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.一氦氖激光器发射的单色光在真空中的波长为，该激光器的发光功率为，光在真空中传播的速度为，普朗克常量为，则该激光器每秒发射光子的个数为( )
A. B. C. D.
2.如图甲所示为一静置在水平桌面上的砧板置物架，其中、为置物架上的两个竖直支架。若、之间静止倾斜放置着一块砧板，侧视图如图乙所示。忽略砧板与置物架间的摩擦，则下列说法正确的是( )
A. 砧板一定受个力作用
B. 置物架与桌面间存在摩擦力
C. 若仅将与之间的距离调小，则置物架对砧板的作用力将减小
D. 若仅将与之间的距离调大，则置物架对砧板的作用力将不变
3.塑胶跑道由一种特殊的材料制成，这种材料具备良好的减震和回弹效果。经测试，将一重为的鸡蛋分别从水泥路面和塑胶跑道路面上方相同高度自由释放，碰后鸡蛋的速度均变为零。已知鸡蛋与水泥路面的碰撞时间为，鸡蛋受到水泥路面的平均作用力为；鸡蛋与塑胶跑道路面的撞击时间为，则鸡蛋受到塑胶跑道路面的平均作用力为( )
A. B. C. D.
4.甲、乙两车在同一条平直公路上行驶，从时刻起，甲车一直做匀速直线运动，乙车先做初速度为的匀加速直线运动，时刻接着做匀减速直线运动，时刻速度减为，两车位移随时间变化的关系图像如图所示。则关于和的大小关系，下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5.某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下从点运动到点的运动轨迹，、分别是运动轨迹与等势面、的交点，下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电荷
B. 点的电场强度比点的小
C. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 粒子从点运动到点的过程中，其动能先减少后增加
6.如图所示，在、两点垂直于纸面放置两根相互平行无限长直细导线，点为、连线的中点，、关于、连线对称，、两点关于点对称，两根导线中分别通有方向相同、大小相等的电流。已知无限长通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小，为常量，为该点到导线的距离，为导线中的电流强度。则下列说法正确的是( )
A. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相反
B. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相同
C. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相反
D. 、两点的磁感应强度一定大小相等、方向相同
7.拉运木材的汽车在卸下木材时用两根细圆木作为导轨将木材卸下，如图所示，两根细圆木的一端、分别固定在地面上，另一端、分别固定在车上，构成两条平行的轨道和，它们与水平地面的夹角，装卸工在车上将一根质量为、半径为的圆柱形木材推上导轨后，由静止自由释放，木材能够沿着轨道下滑，已知轨道和的间距为，木材与细圆木轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为，则圆木下滑的加速度大小为( )
A. B. C. D.
8.如图甲所示，一根细线一端系一小球可视为质点，另一端固定在一光滑圆锥顶端，当小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为时，细线拉力大小为，与的变化关系图像如图乙所示。已知圆锥面母线与竖直方向夹角为，重力加速度为，则当时，细线拉力的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图甲所示，放在粗糙水平地面上一物体受到水平拉力的作用，在内物体的速度与时间的关系图像如图乙所示，拉力的功率与时间的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 物体的质量为 B. 内拉力做的功为
C. 物体受到的摩擦力大小为 D. 物体在内受到的拉力大小为
10.一列简谐横波沿轴方向传播，处质点的振动图像如图甲所示，时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 质点的横坐标为
B. 该简谐横波传播速度为
C. 时，处的质点对应的纵坐标为
D. 处的质点比处的质点振动滞后
11.如图所示，卫星在轨道Ⅰ上绕地球做圆周运动，运动半径为、周期为、速率为、加速度大小为；卫星在轨道Ⅱ上绕地球做椭圆运动，为椭圆的长轴，其半长轴为，周期为、在点的速率为、在点的加速度大小为，在点的速率为。点为地心，两轨道和地心都在同一平面内，已知，万有引力常量为，地球质量为，下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. 若，则
12.如图甲所示，水平面上固定两条足够长的平行轨道，轨道间距为，虚线垂直于轨道，左侧部分轨道由金属材料制成，其左端通过导线与电容为的平行板电容器的极板、分别相连，右侧部分的轨道由绝缘材料制成，轨道处于方向竖直向下的匀强磁场中。将一质量为且电阻不计的金属棒置于左侧的金属轨道上，并通过水平轻绳绕过光滑定滑轮与质量为的小物块相连，与轨道各部分的动摩擦因数都相同。时刻，将和小物块同时由静止释放，离开虚线后的图像如图乙所示。整个过程中始终垂直于轨道且与轨道接触良好，电容器未被击穿，重力加速度。则下列说法正确的是( )
A. 电容器的极板带正电 B. 在第内做匀加速直线运动
C. 磁场的磁感应强度大小为 D. 电容器储存的电能为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
13.某同学用如图甲所示的实验装置测量物块与长木板间的动摩擦因数。其中一端装有轻滑轮的长木板固定在水平桌面上，在其上表面的点安装一光电门。物块上表面固定一遮光片，左侧固定一力传感器。细绳的一端与力传感器相连，另一端通过定滑轮与托盘内有砝码相接。实验时，物块从长木板右侧的点由静止开始释放，在绳的拉力作用下向左运动并通过光电门，记录力传感器示数和对应遮光片通过光电门的时间。增加托盘中砝码的个数，重复上述实验过程，保证每次让物块从长木板上的点由静止开始释放，得到多组、数据。
关于本实验，下列说法正确的是 。
A.实验开始前，应先补偿阻力
B.实验开始前，应调整轻滑轮的高度，使细线与长木板上表面平行
C.实验时，力传感器的示数小于托盘及砝码的总重力
D.为减少实验误差，应始终保证物块及力传感器的总质量远大于托盘及砝码的总质量
现用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为 。
测出之间的距离为，遮光片的宽度为，利用描点法做出图像如图丙所示，已知该图像的斜率为，在纵轴上的截距为。当地的重力加速度大小为，用给出的物理量的符号和丙图中的数据，可得物块与长木板间的动摩擦因数的表达式 。
14.多用电表是电学实验中常用的一种仪表。关于多用电表的原理，某实验小组做了以下研究。用一个已知量程为、内阻的毫安表进行设计并组装一个简易多用电表，如图所示为该实验小组组装完成的简易多用电表的电路图。其中、、和是定值电阻，和是可变电阻，内置电源、的内电阻不计。该多用电表有个挡位：直流电压挡、直流电压挡、直流电流挡、直流电流挡、欧姆“”倍率挡、欧姆“”倍率挡。
当功能开关与“”相接时，多用电表为_______挡，定值电阻_______，测量时应注意电流应该从_______选填“”或“”表笔流入多用电表。
当功能开关与“”相接时，开关对应欧姆“”倍率挡，完成机械调零和欧姆调零后，当在、两表笔间接入的定值电阻时，表盘上的指针指向正中央，则可变电阻_______，对应欧姆表内置电源的电动势_______；当在、两表笔间接入某未知电阻时，原毫安表的示数为，则未知电阻_______。
当功能开关与“”相接时，多用电表为_______挡，定值电阻_______。
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
15.运动员用弹弓弹射出的弹丸射击飞碟，某次射击过程的示意图如图所示，飞碟从地面上的点以大小为、方向与地面成的初速度斜向上射出，从飞碟刚射出开始计时，运动员看准时机，在时，从距离地面点高度为的点用弹弓将弹丸以某一初速度未知斜向上射出，弹丸恰好在地面上点正上方的点击中飞碟，已知、、三点处于同一水平面内，、的连线与、的连线垂直，、两点间的距离为，、两点间的距离为，重力加速度为，，不计空气阻力，求：
、两点间距离；
弹丸射出的初速度的大小及与水平方向的夹角。
16.一列简谐横波沿轴正方向传播，已知轴上的质点和的质点的振动图像分别如图甲、乙所示，该简谐横波的波长，求：
质点和质点的振动方程；
该简谐横波传播速率的可能值。
17.如图所示的坐标平面，在的区域存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，在的区域存在方向沿轴负方向的匀强电场。一个质量为、电荷量为的粒子从轴上的点以初速度进入电场，速度方向与轴正方向成角，之后粒子从轴上的点进入第一象限。已知匀强磁场的磁感应强度大小，匀强电场的电场强度大小，，不计粒子的重力。
求点与坐标原点的距离；
求粒子在第一象限中的运动时间；
在的区域另外施加一大小、方向沿轴正方向的匀强电场图中未画出，其它条件不变，求此时粒子在的空间运动过程中，离轴的最短距离。
18.如图所示，光滑曲面与长度为的粗糙水平轨道相切于点，点距轨道的高度为，质量为的小滑块被锁定在点，质量为的小滑块静止在水平轨道最右端的点，轨道下方的水平面上有一固定的“”形木板，其上表面光滑，在点处固定一劲度系数为的轻弹簧，弹簧右端拴接一质量为的长方体滑块，的中心在点的正上方，处于静止状态。现将滑块解除锁定并由静止释放，与发生弹性碰撞后，滑块恰好停在点，滑块被碰后做平抛运动的同时给滑块一个向右的初速度，当的中心运动到点的正上方时，恰好与滑块相碰，碰后滑块竖直向上运动至与等高的点。已知所有的碰撞时间极短，质量为的弹簧振子振动周期为，弹簧弹性势能的表达式为为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，不计空气阻力，重力加速度为。
求滑块与水平轨道间的动摩擦因数；
求点与滑块上表面间的高度差；
在滑块与第二次碰撞完毕跳起后将滑块取走，求此后弹簧与组成的弹簧振子的振幅。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
13.【答案】
14.【答案】 直流电流
直流电压
15.【答案】解：
解得：
解得：
或
16.【答案】解：由甲图可知：，，
质点的振动方程：
由乙图可知：，，
质点的振动方程：
该简谐横波沿轴正方向传播，时刻，质点偏离平衡位置的位移为且向上振动，质点处于波谷，
则
，
可求得：，
因为该简谐横波的波长，
则该简谐横波的速率可能为、、
17.【答案】分析可知粒子在第二象限做斜抛运动，沿 轴正方向做匀速直线运动分速度
则粒子在第二象限运动时间为
沿 轴正方向做匀变速直线运动，沿 轴方向的分速度
加速度大小为
则 点与坐标原点的距离
联立以上解得
题意可知粒子通过 点时，方向速度
联立以上，解得
故的速度为
速度方向沿 轴正方向或与 轴垂直，粒子进入第一象限后做匀速圆周运动，设圆周半径为 ，则有
几何关系可得
设粒子在第一象限的运动轨迹对应的圆心角为 ，如图可求得
即
又因为周期
故粒子在第一象限中的运动时间
此时粒子进入电磁复合场后做滚轮线运动，用配速法将 分解：设某一分速度 使粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡
代入题中数据，解得
由左手定则可知 方向与 方向相同，令
解得
所以粒子的运动可分解为沿 轴的速度为 的匀速直线运动和速度为 的顺时针方向的匀速圆周运动，设圆周半径为 ，在 区域轨迹如图中实线所示
洛伦兹力提供向心力有
几何关系可知
粒子在 的空间运动过程中，离 轴的最短距离
联立以上解得
18.【答案】
设滑块与碰前速度为，由动能定理：
碰后两者速度分别为和，由弹性碰撞：
解得，
碰后滑块恰滑动后能静止在点，滑块只能从点向左匀减速运动至，由动能定理
联立以上各式得：，
滑块与振子在平衡位置相碰，由于，滑块只能与向左运动的相碰才能碰后竖直向上运动，则碰前运动时间满足：
所求高度为
解得．
滑块与碰撞过程水平方向动量守恒，第次碰撞后的速度设为，则
代入得
设第一次碰撞过程中滑块与接触时间为，因滑块离开瞬间是相对运动的，故在时间内滑块与间为滑动摩擦力。滑块从竖直上抛后落下与发生第二次碰撞前运动时间为，滑块运动时间正好在平衡位置向左运动时与滑块相撞。假设第二次碰撞过程中滑块离开前在水平方向二者能共速，则
解得
第一次碰撞摩擦力对滑块的冲量大小，第二次碰撞摩擦力对滑块的冲量大小，由于，第二次滑动摩擦力作用的时间，则假设成立。滑块离开后，振子的速度为。所求振幅满足
解得
第1页，共1页
