陜西省西安市交大附中2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期第一次診斷（期末）考試物理試題含解析

陜西省西安市交大附中2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期第一次診斷（期末）考試物理試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，MN、PQ是傾角為的兩平行光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌，其電阻忽略不計(jì)?？臻g存在著垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為r，導(dǎo)軌寬度為L，與導(dǎo)軌平行的絕緣細(xì)線一端固定，另一端與ab棒中點(diǎn)連接，細(xì)線承受的最大拉力?，F(xiàn)將cd棒由靜止釋放，當(dāng)細(xì)線被拉斷時，則（）A．cd棒的速度大小為 B．cd棒的速度大小為C．cd棒的加速度大小為gsin D．cd棒所受的合外力為2mgsin2、如圖所示，P球質(zhì)量為2m,物體Q的質(zhì)量為m,現(xiàn)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn)，物體Q位于墻壁和球P之間，已知P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩與墻壁間的夾角為30°,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A．P對Q有方向豎直向下的摩擦力，大小為mgB．若增大P球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大C．若增大Q球的質(zhì)量，則P對Q的摩擦力一定變大D．輕繩拉力大小為3、一列簡諧橫波沿軸負(fù)方向傳播，時刻的波形圖象如圖所示，此時刻開始介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)第一次回到平衡位置。則下列說法中正確的是（）A．時刻質(zhì)點(diǎn)向軸正方向運(yùn)動B．簡諧橫波的周期為C．簡諧橫波傳播的速度為D．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動時開始計(jì)時的振動方程為4、如圖所示，真空中等邊三角形OMN的邊長為L=2.0m，在M、N兩點(diǎn)分別固定電荷量均為的點(diǎn)電荷，已知靜電力常量，則兩點(diǎn)電荷間的庫侖力的大小和O點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小分別為（）A． B．C． D．5、電容為C的平行板電容器豎直放置，正對面積為S，兩極板間距為d，充電完成后兩極板之間電壓為U，斷開電路，兩極板正對區(qū)域視為勻強(qiáng)電場，其具有的電場能可表示為。如果用外力使平行板電容器的兩個極板間距緩慢變?yōu)?d，下列說法正確的是（）A．電容變?yōu)樵瓉淼膬杀?B．電場強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼囊话隒．電場能變?yōu)樵瓉淼膬杀?D．外力做的功大于電場能的增加量6、如圖所示，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為10：1，在原線圈接入u=30sin(100πt)V的正弦交變電壓。若閉合開關(guān)后燈泡L正常發(fā)光，且燈泡L正常發(fā)光時的電阻為1.5Ω，電壓表和電流表均為理想交流電表，則下列說法正確的是（）A．副線圈中交變電流的頻率為5Hz B．電壓表的示數(shù)為3VC．電流表的示數(shù)為20A D．燈泡L的額定功率為3W二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，以下說法正確的是（）A．氣體的密度增大 B．氣體的壓強(qiáng)增大C．氣體分子的平均動能減小 D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多8、如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪O1，O2和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角，直桿上C點(diǎn)與兩定滑輪均在同一高度，C點(diǎn)到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長，小球運(yùn)動過程中不會與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)小物塊沿桿下滑距離也為L時（圖中D處），下列說法正確的是A．小物塊剛釋放時輕繩中的張力一定大于mgB．小球下降最大距離為C．小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為D．小物塊在D處的速度大小為9、如圖所示，豎直平面內(nèi)有一光滑圓環(huán)，圓心為O，OA連線水平，AB為固定在A、B兩點(diǎn)間的光滑直桿，在直桿和圓環(huán)上分別套著一個相同的小球M、N．先后兩達(dá)讓小球M、N以角速度ω和2ω隨圓環(huán)一起繞豎直直徑BD做勻速圓周運(yùn)動．則A．小球M第二次的位置比第一次時離A點(diǎn)近B．小球M第二次的位置比第一次時離B點(diǎn)近C．小球N第二次的豎直位置比第一次時高D．小球N第二次的豎直位置比第一次時低10、如圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角為30°，導(dǎo)軌間距為0.5m。導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，用一不可伸長的細(xì)線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連，滑輪與b棒之間的細(xì)線平行于導(dǎo)軌。整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T。物體c的質(zhì)量為0.06kg，a、b棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為0.1Ω，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。將a、b棒和物體c同時由靜止釋放，運(yùn)動過程中物體c不觸及滑輪，a、b棒始終與兩導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì)且足夠長，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則（）A．b棒剛要開始運(yùn)動時，a棒的加速度大小為3.5m/s2B．b棒剛要開始運(yùn)動時，a棒的速度大小為5.0m/sC．足夠長時間后a棒的加速度大小為D．足夠長時間后a棒的速度大小為7.0m/s三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內(nèi)徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現(xiàn)解除鎖定，則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測出兩球質(zhì)量分別為m1、m2；②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點(diǎn)P、Q．回答下列問題：（1）要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有______．（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩球落點(diǎn)P、Q到對應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2C．小球直徑dD．兩球從管口彈出到落地的時間t1、t2（2）根據(jù)測量結(jié)果，可得彈性勢能的表達(dá)式為EP=_______________．（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關(guān)系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動量守恒．12．（12分）利用圖示裝置可以測物體問的動摩擦因數(shù)。水平粗糙桌面左端固定著定滑輪、B點(diǎn)固定著光電門?？邕^定滑輪的細(xì)線兩端分別栓接質(zhì)量m的重物和質(zhì)量M的物塊（含寬度為d的遮光條），實(shí)驗(yàn)時每次都由靜止釋放物塊，多次改變物塊釋放點(diǎn)A的位置，記錄每次AB的間距x和遮光條通過光電門的時間t。（細(xì)線與滑輪間的摩擦及空氣阻力均不計(jì)，重力加速度為g）(1)物塊從A運(yùn)動至B的過程中，重物和物塊整體的動能增量為△Ek=_______。(2)下列各圖中，能夠正確反映運(yùn)動過程中x與t之間關(guān)系的圖像是__________（填選項(xiàng)序號字母）。(3)若(2)中正確圖線的斜率為k，則物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=_______（填選項(xiàng)序號字母）。A．B．C．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一氣球從地面上以大小為的速度豎直勻速升起，當(dāng)氣球的下端距地面高時，在氣球的正下方緊貼地面將一小石子愉大小為的初速度豎直上拋。已知小石子受到的空氣阻力等于其重力的倍，取，求：(1)小石子追上氣球所用的時間；(2)小石子追上氣球時的速度大小。14．（16分）如圖所示，足夠長的金屬導(dǎo)軌MNC和PQD平行且間距為L左右兩側(cè)導(dǎo)軌平面與水平面夾角分別為α=37°、β=53°，導(dǎo)軌左側(cè)空間磁場平行導(dǎo)軌向下，右側(cè)空間磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。均勻金屬棒ab和ef質(zhì)量均為m，長度均為L，電阻均為R，運(yùn)動過程中，兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸，始終垂直于導(dǎo)軌，金屬棒ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，金屬棒ef光滑。同時由靜止釋放兩金屬棒，并對金屬棒ef施加外力F，使ef棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下勻加速運(yùn)動。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）金屬棒ab運(yùn)動過程中最大加速度的大??；（2）金屬棒ab達(dá)到最大速度所用的時間；（3）金屬棒ab運(yùn)動過程中，外力F對ef棒的沖量。15．（12分）如圖所示，直角三角形ABC為某種透明介質(zhì)的橫截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某單色光從BC上的D點(diǎn)垂直BC射入介質(zhì)，經(jīng)AB面反射后從AC面上射出，射出方向與AB面垂直．已知BD＝21cm，不考慮光在AC面的反射．求：（i）介質(zhì)的折射率；（ii）光在介質(zhì)中的傳播時間．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

AB．據(jù)題知，細(xì)線被拉斷時，拉力達(dá)到根據(jù)平衡條件得：對ab棒則得ab棒所受的安培力大小為由于兩棒的電流相等，所受的安培力大小相等，由得聯(lián)立解得，cd棒的速度為故A正確，B錯誤；CD．對cd棒：根據(jù)牛頓第二定律得代入得故CD錯誤。故選A。2、C【解析】

A.Q受到重力、墻壁的彈力、P的壓力和向上靜摩擦力，即P對Q的摩擦力的方向向上，大小為mg．故A錯誤．B.由A的分析可知，增大P的質(zhì)量，P對Q的摩擦力不變，故B錯誤．C.由B的分析可知，增大Q的質(zhì)量，Q受到的靜摩擦力增大，故C正確．D.P、Q整體受到重力、支持力和繩子的拉力，共3個力作用，設(shè)繩子的拉力為F，在豎直方向：Fcos30°=3mg所以繩子的拉力：F=2mg．故D錯誤．3、D【解析】

A．簡諧波沿軸負(fù)方向傳播，所以時刻質(zhì)點(diǎn)向軸正方向運(yùn)動，故A錯誤；B．簡諧波沿軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置時，即處質(zhì)點(diǎn)的振動傳播到點(diǎn)，所需的時間，解得故B錯誤；C．從題圖上讀出波長為，所以波速故C錯誤；D．根據(jù)圖象可知，此列波的振幅，簡諧波沿軸負(fù)方向傳播，，角速度則質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動時開始計(jì)時的振動方程為故D正確。故選D。4、A【解析】

根據(jù)庫侖定律，M、N兩點(diǎn)電荷間的庫侖力大小為，代入數(shù)據(jù)得M、N兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，均為，M、N兩點(diǎn)電荷形成的電場在O點(diǎn)的合場強(qiáng)大小為聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得A．與分析相符，故A正確；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析不符，故C錯誤；D．與分析不符，故D錯誤；故選：A。5、C【解析】

A．極板間距變?yōu)樵瓉韮杀?，根?jù)可知電容減半，A錯誤；B．電荷量和極板正對面積不變，則電場強(qiáng)度大小不變，B錯誤；C．當(dāng)開關(guān)斷開后，電容器極板的電荷量Q不變，根據(jù)電容減半，兩極板間電壓加倍，根據(jù)可知，電場能加倍，C正確；D．電路斷開，沒有電流和焦耳熱產(chǎn)生，極板的動能不變，則外力做的功等于電場能的增加量，D錯誤。故選C。6、B【解析】

A．根據(jù)可得該交變電流的頻率f=50Hz，變壓器不改變頻率，所以副線圈中交變電流的頻率為50Hz，A項(xiàng)錯誤；B．原線圈所接的交變電壓最大值為V，則有效值為30V，根據(jù)，代入數(shù)值解得U=3V，即電壓表的示數(shù)為3V，B項(xiàng)正確；C．燈泡L正常發(fā)光時，副線圈中的電流為A=2AC項(xiàng)錯誤；D．燈泡L的額定功率P=I2R=6WD項(xiàng)錯誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，根據(jù)密度公式得密度也就不變．故A錯誤．根據(jù)氣體狀態(tài)方程PV/T=C，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，氣體的壓強(qiáng)就會增大．故B正確．溫度是氣體分子平均動能變化的標(biāo)志，當(dāng)溫度升高時，氣體分子的平均動能增大，故C錯誤．氣體壓強(qiáng)是氣體分子撞擊器壁而產(chǎn)生的，由于氣體的壓強(qiáng)增大，所以每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多．故D正確．故選BD．點(diǎn)睛：能夠運(yùn)用控制變量法研究多個物理量變化時的關(guān)系．溫度是氣體分子平均運(yùn)動劇烈程度的標(biāo)志，當(dāng)溫度越高時，分子平均動能增大；當(dāng)溫度越低時，分子平均減?。?、BD【解析】A、剛釋放的瞬間，小球的瞬間加速度為零，拉力等于重力，故A錯誤；

B、當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時，小球下降的距離最大，根據(jù)幾何關(guān)系知，，故B正確；

C、將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的分速度等于小球的速度，根據(jù)平行四邊形定則知，小物塊在D處的速度與小球的速度之比為，故C錯誤；

D、設(shè)小物塊下滑距離為L時的速度大小為v，此時小球的速度大小為，則,對滑塊和小球組成的系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：

,解得，故D正確．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道兩物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，以及知道物塊與之間的距離最小時，小球下降的高度最大，知道物塊沿繩子方向的分速度等于小球的速度．9、BC【解析】

設(shè)AB與豎直方向夾角為θ，則mgtan450=mω2r，則當(dāng)ω變?yōu)?ω時，r變?yōu)樵瓉淼?/4，則小球M第二次的位置比第一次時離A點(diǎn)遠(yuǎn)，離B點(diǎn)近，選項(xiàng)A錯誤，B正確；對放在N點(diǎn)的小球：mgtanα=mω2Rsinα，則，則當(dāng)ω越大，α越大，物體的位置越高，故選項(xiàng)C正確，D錯誤；故選BC。10、BC【解析】

A．b棒所受的最大靜摩擦力而則b棒剛要開始運(yùn)動時，所受的安培力方向向下，大小為此時a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N，則a棒的加速度大小為選項(xiàng)A錯誤；B．b棒剛要開始運(yùn)動時，對a棒F安=BILE=BLv聯(lián)立解得v=5m/s選項(xiàng)B正確；CD．足夠長時間后，兩棒的速度差恒定，設(shè)為?v，此時兩棒受的安培力均為此時對a棒b棒其中解得此時導(dǎo)體棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，選項(xiàng)C正確，D錯誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）B（2）（3）m1x1=m2x2【解析】

（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，則由EP=mv2即可求得彈性勢能；故應(yīng)測量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，在做平拋動的水平位移，壓縮量以及時間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運(yùn)動的時間t=；根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v22=（3）根據(jù)動量守恒定律可知，兩球碰前動量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有：0=m1v1-m2v2再根據(jù)水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2；12、CA【解析】

(1)[1]物塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度為則物塊從A運(yùn)動至B的過程中，重物和物塊整體的動能增量為(2)[2]根據(jù)動能定理有整理后有故選C