云南省普洱市2024-2025学年高三（上）期末考试物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.在太阳内部存在两个主要的核聚变反应过程，碳循环和质子一质子循环。碳循环中有一个过程是放射性的氮衰变为碳，关于此衰变，下列说法正确的是( )
A. 氮和碳中子数相同 B. 氮和碳质子数相同
C. 衰变放出的一个粒子是中子 D. 衰变放出的一个粒子是正电子
2.我国制造的高温超导磁悬浮列车成为世界最快的列车，最大时速达。假设该列车在进行极限刹车列车在最快的车速下以最大的加速度刹车实验时，沿直线行驶后停下，则该列车极限刹车时的加速度大小为( )
A. B. C. D.
3.年巴黎夏季奥运会上，郑钦文获得女子网球单打冠军，创造了中国及亚洲网坛的记录。假设在某次击球过程中，质量为的网球以的水平速度飞来，郑钦文引拍击球，球拍与网球作用后，网球以的水平速度反方向飞出，在此过程中，不考虑网球重力及空气阻力的作用，下列说法正确的是( )
A. 网球的平均加速度大小为 B. 网球的动量变化量大小为
C. 球拍对网球的平均作用力大小为 D. 网球受到的冲量大小为
4.高压输电线上有较高的电压和较大的电流，通常不能直接测量其电压和电流，如图所示电路中，正用电流互感器变压器、电压互感器变压器分别测量高压输电线的电流、电压，变压器的原、副线圈匝数比为，变压器的原、副线圈匝数比为，电流表的示数为，电压表的示数为，和均为理想变压器，下列说法正确的是( )
A. 变压器为降压变压器 B. 变压器为升压变压器
C. 高压输电线上的电压为 D. 高压输电线输送的功率为
5.一卷帘窗由帘布和底杆组成，帘布和轻质塑料拉珠套在半径不同的共轴定滑轮上，定滑轮固定在窗户顶端，侧视结构简图如图所示。已知拉珠所在滑轮半径为，帘布所在滑轮半径为。现在用手向下缓慢匀速拉动拉珠，帘布上升，拉珠、帘布均与滑轮无相对滑动，不计一切阻力，下列说法正确的是( )
A. 帘布上升的速度大于拉珠向下运动的速度
B. 帘布上升的速度等于拉珠向下运动的速度
C. 帘布上升的速度与拉珠向下运动的速度之比为
D. 卷帘窗被上拉的过程，手做的功等于帘布和底杆的机械能增加量
6.一滴雨滴在空中由静止开始下落，一段时间后落到地面上，雨滴受到空气阻力与速率成正比，雨滴在下落的过程中，雨滴的速度大小随运动时间的变化图像，动能，重力势能、加速度随位移的变化图像，可能正确的是以地面为重力势能零势能面
A. B.
C. D.
7.如图，一列简谐横波沿轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，振动周期满足，是波传播路径上的一个质点，下列说法正确的是
A. 时刻，质点正沿轴负方向运动 B. 质点振动周期为
C. 波的传播速度大小为 D. 波的波长为
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.如图为某电子透镜中电场的等势面虚线的分布图，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，电子先后经过、、三点，则电子从点到点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 加速度一直减小
B. 速度先减小后增大
C. 在点电势能比在点电势能大
D. 从点到点电场力做功是从点到点电场力做功的倍
9.嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示，嫦娥六号从点进入大气层，实现第一次减速，从点飞出大气层，再从点进入大气层，实现第二次减速，精准地落在预定地点，从打了一个的水漂，其中、分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中( )
A. 在点，嫦娥六号处于超重状态
B. 在点，嫦娥六号的速度方向指向地心
C. 在点，嫦娥六号受到地球的引力最大
D. 在点，嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方
10.如图为某粒子收集器的简化图，由加速、偏转和收集三部分组成。辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为，外圆弧面与内圆弧面的电势差为。足够长的收集板平行于边界，到的距离为，和之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有大量质量为、电荷量为的带正电粒子，它们均匀地吸附在外圆弧面上，并从静止开始加速。不计粒子重力、粒子间的相互作用及碰撞，若测得这些粒子进入磁场后的运动半径为，下列说法正确的是( )
A. 外圆弧面上有的粒子能打在收集板上
B. 外圆弧面上有的粒子能打在收集板上
C. 外圆弧面与内圆弧面的电势差
D. 若增大外圆弧面与内圆弧面的电势差，则打在收集板的粒子数占比将增大
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学在图甲所示的光具座上组装双缝干涉装置，用以测量某单色光的波长。
安装装置时，要摆放好各元件的位置，两个光学元件依次为____、_____。
已知该装置中双缝间距，双缝到光屏的距离，在光屏上得到的干涉图样如图乙所示。分划板中心刻线在图中位置时，手轮上的示数为；然后同方向转动测量头，分划板中心刻线在位置时，手轮上的示数为，则该单色光的波长为____。
12.太阳能电池是环保零碳的能源之一，某兴趣小组设计如图甲电路探究某款太阳能电池的伏安特性，实验过程如下：
用多用电表测量甲图中、间电压，多用电表的红表笔应接__________选填“”或“”点。
调节电阻箱，当电流表示数为时，多用电表示数如图乙所示量程为直流，则指针所示的电压值为__________。此后多次改变电阻箱的阻值，根据多用电表、电流表的示数得到了如图丙所示的图像。
观察图丙的曲线，发现当输出电流时，与成线性关系，可得电池电动势__________，在此条件下，该太阳能电池的内阻__________。结果均保留位有效数字
当电流大于时，发现与成非线性关系，随着电流增大，该电池的内阻__________选填“增大”“减小”或“不变”。
由图丙可知，当时，该太阳能电池的输出功率为__________结果保留位有效数字。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图，导热性能良好的汽缸内封闭一定质量的理想气体，其顶部有一固定卡环，卡环与汽缸底部的高度差为，活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好，卡环对活塞有一定的压力，活塞的质量为、横截面积为，在活塞上放一质量为的重物，活塞向下移动，重力加速度大小为，已知大气压强等于，环境温度为，求：
不加重物时，卡环对活塞的压力大小；
若不加重物，使环境温度缓慢降低，也使活塞下降，则降温后的温度为多少？
14.某探究小组设计了如图所示的发电模型，模型由手摇柄、大齿轮、小齿轮、链条、绝缘大圆盘等组成。在大圆盘上对称地固定有四个完全相同的环状扇形线圈、、、，每个线圈对应的圆心角为，内径、外径分别为和，圆心在转轴轴线上，线圈匝数均为，电阻均为。和为线圈的两个直边。小齿轮与绝缘大圆盘固定于同一转轴上，转轴轴线位于磁场边界处，方向与磁场方向平行，匀强磁场磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。现匀速转动手摇柄，大齿轮通过链条带动小齿轮和大圆盘转动。不计摩擦，忽略磁场边界处的磁场，若大圆盘逆时针匀速转动的角速度大小为，求：
线圈的边刚进入磁场时，产生电动势的大小；
线圈的边刚进入磁场时，线圈受到的安培力的大小；
从线圈的边刚进入磁场到边刚进入磁场，线圈产生的焦耳热。
15.如图，小物块和长木板叠放在水平地面上，小物块质量，长木板质量，小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数。某时刻长木板以某一初速度未知向右运动的同时，处于长木板右端的物块受到水平向右的力从静止开始运动。后，小物块与长木板第一次共速，再作用一段时间后撤去，当小物块与长木板第二次共速时，小物块恰好没有从长木板右端掉下，重力加速度大小取，小物块可视为质点，求：
长木板的最短长度；
力作用的总时长；
长木板从开始运动到停止，总的位移大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】根据题意可知，衰变方程为，可知衰变放出的一个粒子是正电子；氮的质子数为，中子数为；碳的质子数为，中子数为。
故选D。
2.【答案】
【解析】由题知，初速度为 ，位移 ，末速度为，根据逆向思维，由速度位移公式得
解得
故选A。
3.【答案】
【解析】A.网球初速度方向为正方向，则网球的平均加速度为，故A错误
B.网球初速度方向为正方向，则网球的动量变化量为
，故B错误
由动量定理可知，网球受到的冲量大小为，
球拍对网球的平均作用力大小为，故C错误，D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】A. 串联在高压电线上测量电流，是电流互感器，原线圈电流大于副线圈电流，根据变压器电流与匝数关系可知，原线圈匝数小于副线圈匝数，则变压器 为升压变压器，故A错误；
B. 并联在高压电线上测量电压，是电压互感器，原线圈电压大于副线圈电压，所以变压器 为降压变压器，故B错误；
C.设高压输电线上的电压为 ，则有，解得，故C正确；
D.设输电线电流为 ，则有，解得，则高压输电线输送的功率为，故D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】拉珠和帘布上对应的滑轮属于同轴转动，它们的角速度相等，帘布上升的速度与拉珠向下运动的速度之比为，故ABC项错误；
D.由功能关系可得上拉过程手做功转化为帘布和底杆的机械能增加量，项正确。
6.【答案】
【解析】雨滴下落的过程中，加速度大小 ，雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，则 图像斜率的绝对值减小，故AD错误；
B.由动能定理可知 图线的斜率为合外力，而合外力为 ，则斜率的绝对值逐渐减小，故B错误；
C.根据 ，可知 图像斜率不变为倾斜直线，故C正确。
故选C。
7.【答案】
【解析】A.简谐横波沿轴正向传播，，根据波形平移法可知， 时刻，质点正沿轴正方向运动，故A错误；
D.由波形图可知波的波长为，故D错误；
由于振动周期满足 ，结合题图可知，在 内波传播的距离为
则波的传播速度大小为
质点振动周期为
故B错误，C正确。
故选C。
8.【答案】
【解析】A.由等差等势面越密集的地方电场线也越密集，电场强度越大可知，电子先后经过、、三点，可知电场强度逐渐减小，电子受到的电场力逐渐减小，则电子的加速度一直减小，A正确；
电子受到的电场力方向指向轨迹的凹侧，则电场强度方向背离轨迹凹侧，并且垂直等势面，即电子受电场力方向与电场强度方向相反，可知电子从点到点的过程中，电场力方向与运动方向间的夹角是钝角，即电场力做负功，电子的动能减小，电势能增大，则速度一直减小，在点电势能比在点电势能小，BC错误；
D.从点到点电子经过两个等差等势面，从点到点电子经过一个等差等势面，由电场力做功与电势差关系公式 可知，从点到点电场力做功是从点到点电场力做功的倍，D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】A.在 点，合力方向指向轨迹凹侧，向上，故嫦娥六号处于超重状态，故A正确；
B.在 点，嫦娥六号的速度方向沿过 点的切线方向，不指向地心，故B错误；
C.嫦娥六号从 过程中， 点离地心最远，根据
可得，在 点，受到地球的引力最小，故C错误；
D.根据物体做曲线运动的受力特点，合力方向要指向轨迹的凹侧，故在点，嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方，故D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】如图，由几何关系，得
解得
又
故外圆弧面上有
的粒子能打在收集板上，故A正确，B错误；
C.粒子加速过程
在磁场中
解得外圆弧面与内圆弧面的电势差为
故C错误；
D.若增大外圆弧面与内圆弧面的电势差，进入磁场的速度增大，则粒子在磁场中的半径增大，由
得 变小，再由
打在收集板的粒子数占比将增大，故D正确。
故选AD。
11.【答案】 单缝 双缝
【解析】器材从左到右的安装顺序为光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒，故填写单缝、双缝。
根据题意，相邻两亮条纹中心的间距
根据
解得
12.【答案】
增大
【解析】由“红进黑出”可知，红表笔应接点。
电压表分度值为，指针所示的电压值为。
根据闭合电路欧姆定律有
可知
由图像斜率可得
当电流大于时，随着电流增大，图像斜率变大，所以内阻增大。
当多用电表的示数为时，电流为，电池的输出功率为
13.【解析】设不加重物时，缸内气体压强为 ，卡环对活塞的压力为，则
解得
加重物后，缸内气体压强为 ，则
解得
气体发生等温变化，根据
解得；
若不加重物，设环境温度降为时，活塞下降 ，未降温时，缸内气体的压强
降温后缸内气体的压强为 ，则
解得；
根据理想气体状态方程
解得。
14.【解析】线圈 的边刚进入磁场时，边平均的线速度大小为
根据法拉第电磁感应定律有
解得
线圈 产生的电动势为
电流为
线圈 受到的安培力大小为
解得
从边刚进入磁场，到边刚进入磁场经历的时间为
联立解得
15.【解析】在 ，小物块相对长木板向左运动，根据牛顿第二定律有
解得
长木板相对小物块向右运动，根据牛顿第二定律有
解得
后，小物块与长木板第一次共速
解得
小物块的位移
长木板的位移
长木板的长度至少为
假设力 继续作用了 ，在这段时间内，小物块相对长木板向右运动，根据牛顿第二定律有
解得
小物块的位移
小物块此时的速度
长木板相对小物块向左运动，根据牛顿第二定律有
解得
撤去力 后，假设小物块和长木板运动了 后两者第二次共速，小物块相对长木板向右运动，根据牛顿第二定律有
解得
小物块的位移
长木板相对小物块仍向左运动，加速度不变，则
解得
长木板的位移
解得
力 作用的总时长为
小物块与长木板第二次共速后，两者保持相对静止做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
两者的位移
长木板的总位移为
第15页，共15页
