河北省新时代NT教育2024-2025学年第一学期12月高三阶段测试物理试卷+答案_2024-2025高三（6-6月题库）_2024年12月试卷_1215河北省新时代NT教育2024-2025学年第一学期12月高三阶段测试

２０２４－２０２５学年第一学期１２月高三阶段性测试卷 物理 注意事项：１．本试卷考试时间为７５分钟，满分１００分。 ２．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：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， 只有一项符合题目要求的。 １．扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中 无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简 谐运动的振动图像，下列说法正确的是 Ａ．纸盆中心振动的周期为４ｓ Ｂ．纸盆中心振动的回复力与位移不成正比 Ｃ．在１×１０－３ｓ时刻纸盆中心的速度方向发生改变 Ｄ．纸盆中心做简谐运动的方程为狓＝１．０×１０－４ｃｏｓ（５０π狋）ｍ ２．如图所示是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星， 卫星均沿逆时针方向绕地球做匀速圆周运动，关于各物理量的 关系，下列说法正确的是 Ａ．三颗卫星的环绕速度狏 ＜狏＜狏 犃 犅 犆 Ｂ．三颗卫星的发射速度狏 ＞狏＞狏 犃 犅 犆 Ｃ．三颗卫星的角速度ω ＞ω ＞ω 犃 犅 犆 Ｄ．三颗卫星的机械能犈 ＞犈 ＞犈 犃 犅 犆 ３．长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居 高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后水 平投出甲、乙两颗质量均为犿的手榴弹。手榴弹从投出的 位置到落地点的高度差均为犺，在空中的运动可视为平抛运 动，轨迹如图所示，重力加速度为犵，下列说法正确的是 Ａ．战士对甲、乙两颗手榴弹做的功相同 Ｂ．在空中飞行过程中，甲手榴弹速度的变化量大于乙手榴弹速度的变化量 Ｃ．在空中飞行过程中，甲、乙两颗手榴弹重力的瞬时功率随时间变化规律相同 Ｄ．在空中飞行过程中，甲、乙两颗手榴弹动量对时间的变化率不同 ４．如图所示，光滑的冰面上有一质量为犿的小车处于静止状 １ 态，小车上表面为一半径为犚的光滑 圆弧曲面，圆弧的 ４ 最低点切线水平。某一时刻，一质量也为犿的小球自左端 以水平速度狏 冲上小车，下列说法正确的是 ０ Ａ．如果小球从小车上端离开小车，小球将不会回到小车上 Ｂ．小球与小车相互作用的过程中，小球和小车组成的系统机械能不守恒 Ｃ．小球与小车相互作用的过程中，小球和小车组成的系统动量守恒 Ｄ．小球最终将会从小车左端离开小车，之后小球做自由落体运动 高三物理 第１页 共６页 书书书５．我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机 的航天飞机仅在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点犅 处与空间站对接。已知空间站犆绕月轨道半径为狉，周期为犜，引力常量为犌， 月球的半径为犚，忽略月球自转。下列说法正确的是 ３π狉３ Ａ．月球的平均密度为 犌犜２犚３ Ｂ．航天飞机沿椭圆轨道到达犅处的线速度小于空间 站的环绕线速度 Ｃ．航天飞机从犃处到犅处运行过程中速度增大，机 械能也增加 ４π２犚 Ｄ．月球表面的重力加速度为 犜２ ６．如图甲所示，质量为０．２ｋｇ的物体静止在水平地面上，从狋＝０时刻开始物体受 到竖直向上的拉力犉作用，拉力犉随时间狋变化的情况如图乙所示，重力加速 度犵取１０ｍ／ｓ２，忽略空气的阻力，下列说 法正确的是 Ａ．０～６ｓ拉力犉的冲量为１２Ｎ·ｓ Ｂ．３ｓ末物体的动量为３ｋｇ·ｍ／ｓ Ｃ．６ｓ末合力的瞬时功率为２０Ｗ Ｄ．６ｓ末物体的动能为３０Ｊ ７．如图甲所示为示波管原理图，若其内部竖直偏转电极ＹＹ′之间电势差如图乙所示 的规律变化，水平偏转电极ＸＸ′之间的电势差如图丙所示的规律变化，则在荧光 屏上会看到的图形是 二、多选题：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， 有两个或两个以上正确答案，全部选对得６分，漏选得３分，错选０分。 高三物理 第２页 共６页８．电容器是一种重要的电子器件，通过充、放电过程来传输交流信息。某同学利用 图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连， 可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势为犈，内阻不计，实 验前电容器不带电。先使Ｓ与 “１”端相连给电容器充电，充电结束后，使Ｓ与 “２”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的犻－狋曲线如图乙 所示。下列说法正确的是 Ａ．图像阴影部分的面积犛 和犛 一定相等 １ ２ Ｂ．犚 阻值大于犚 １ ２ Ｃ．若想快速充电，需要减小犚 阻值，若想均匀充电需要增大犚 的阻值 １ １ ２犛 Ｄ．计算机测得犛＝犛，则该电容器的电容为 ０ １ ０ 犈 ９．如图所示，质量为犕的长木板静止在光滑水平面上，上表面犗犃段光滑，犃犅段 粗糙且长为犾，木板左端犗处固定轻质弹簧，弹簧自由端在犃点，木板右侧用不 可伸长的细绳连接于竖直墙上 （细绳无拉力），细绳所能承受的最大拉力为犉。 质量为犿的小滑块以速度狏从犃点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达到最大 时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未从木板上掉 落。忽略物块的大小，重力加速度为犵，弹簧的劲度系数为犽。下列说法正确的是 犉 Ａ．细绳被拉断后瞬间物块的加速度大小为 犿 １ Ｂ．细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为 犿狏２ ２ 狏２ Ｃ．滑块与木板ＡＢ间的动摩擦因数为 ２犵犾 犿 （犽犾＋犉） Ｄ．整个过程木板对地的位移大小为 犽犕 １０．一列横波在某介质中沿狓轴传播，狋＝０．７５ｓ时的波形图如图甲所示，狓＝１．５ｍ 处的质点犘的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是 Ａ．波沿狓轴负向传播 Ｂ．如果以图甲中质点犔和犖 为相干波源，使质点犔和犖 按图甲的振动规律振 动，则距离波源犔和犖 距离相等的点为振动加强点 高三物理 第３页 共６页Ｃ．该波源激起的波在传播途中遇到一个直径为２ｍ的球，能够发生明显的衍射 现象 Ｄ．从图甲时刻开始再经过狋＝４．２５ｓ，质点犘通过的路程约为１７４ｃｍ 三、非选择题：本题共５道小题，共５４分。解答应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得分；有数值计算的，答案中必须明确 写出数值和单位。 １１．（６分）如图甲，某同学利用双线摆和光电计数器测量当地的重力加速度，已知 每根轻细线长度为犔，两悬点间相距狊。当小球通过光电门 （平衡位置）时， ０ 光电计数器计数１次，同时计时器开始计时。 请回答下列问题： （１）如图乙，用游标卡尺测得小球直径犱＝ ｍｍ。若计数器显示的 计数次数为狀时，所用时间为狋，则双线摆的振动周期犜＝ ，双 线摆的等效摆长犔＝ （用题中所给字母表示），双线摆和单线摆 相比，双线摆的主要优点是 。 （２）如图丙，是根据实验测得多种不同摆长的振动周期作出的犜２—犔图像。图 线的斜率为犽，图线未过原点，其原因可能是 ，则 当地的重力加速度犵＝ 。 １２．（１０分）某同学设计出如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球 自由下落，下落过程中小球的球心经过 相同的光电门１和光电门２，光电计时 器记录下小球通过光电门的时间 Δ狋、 １ Δ狋，已知当地的重力加速度为犵。 ２ （１）该同学先用螺旋测微器测出小球的 直径如图乙所示，则其直径犱＝ ｍｍ。 （２）小球通过光电门２时的瞬时速度狏 ２ ＝ （用第（１）问和题干中字母表示）。狏 与小球球心到达光电门２的 ２ 瞬时速度狏′相比较，狏 狏′（填 “＞”、“＜”或 “＝”） ２ ２ ２ （３）保持光电门２位置不变，上下调节光电门１，测出光电门１和２之间的距离 犱 犺，多次实验记录多组数据，作出（ ）２ 随犺变化的图像如图丙所示，若该 Δ狋 １ 图线的斜率犽近似等于 ，就可以验证小球下落过程中机械能守恒。 （４）考虑到实际存在空气阻力，设小球在下落过程中平均阻力大小为犳，则实验 犳 过程中所受的平均阻力犳与小球重力犿犵的比值 ＝ （用犽、犵表示）。 犿犵 高三物理 第４页 共６页１３．（１０分）如图所示，用长犚为１ｍ的不可伸长的轻绳将质量为１ｋｇ的小球犆悬 挂于犗点，小球犆静止。质量为１ｋｇ的物块犃放在质量也为１ｋｇ的木板犅的 右端，以共同的速度狏＝２ｍ／ｓ，沿着光滑水平面向着小球滑去，小球与物块发 ０ 生弹性正碰，物块与小球均可视为质点，且小球犆返回过程不会碰到物块犃， 不计一切阻力，重力加速度犵＝１０ｍ／ｓ２。求： （１）碰后小球犆上升的高度犺； （２）若物块与木板间的动摩擦因数为０．２，木板犅至少要多长，物块犃才不会 从长木板的上表面滑出。 １４．（１２分）两波源分别处于狓＝－４ｍ和狓＝１４ｍ处，两波源激起的平面简谐横 １ ２ 波分别沿狓轴正向和负向传播，０时刻的波形图如图所示，此刻平衡位置在 狓＝０和狓＝１０ｍ的犘、犙两质点刚开始振动，之后犘、犙点的振动方程分别 ３ ４ 为狔 ＝２ｓｉｎ （２π狋＋π）ｃｍ，狔 ＝４ｓｉｎ （２π狋）ｃｍ。质点犕的平衡位置位于狓＝５ｍ 犘 犙 处。求： （１）从狋＝０时刻开始再经１１．５ｓ质点犕运动的路程，１１．５ｓ时刻犕点的位置坐标； （２）在犘与犙之间 （犘、犙除外）振动加强点的个数以及它们平衡位置的横坐标。 高三物理 第５页 共６页１５．（１６分）如图所示，水平绝缘桌面犅点右侧粗糙，左侧光滑，轻质弹簧左端固 定在挡板犃上，弹簧自然伸长时右端处于犅点，犅与犇之间有竖直向上的匀强 电场，电场强度大小为犈 ＝２００Ｎ／Ｃ，水平桌面右侧区域有图示光滑圆弧轨道 １ 犘犔犙，犔犙为竖直直径，竖直边界犕犖右侧有水平向右的匀强电场，场强大小 １９ 为犈＝７５０Ｎ／Ｃ，犅与犇之间距离狓 ＝ ｍ，圆弧半径犚＝１ｍ，犗犘与竖直方 ２ １ ８ 向夹角θ＝５３ｏ。 将质量为犿＝１ｋｇ，带电量为狇＝＋１０－２Ｃ的小物块靠在弹簧右端，与弹簧不连 接，向左推物块压缩弹簧到犆点由静止释放，物块离开桌面后，在空中平抛运 动一段时间后由圆弧轨道的犘点沿圆弧轨道切线方向进入轨道，已知犅与犆之 间距离为狓＝１ｍ，犵＝１０ｍ／ｓ２，忽略空气阻力和物块的大小，物块与桌面之间 ０ 的动摩擦因数 μ＝０．５，弹簧的劲度系数犽＝１００Ｎ／ｍ，弹簧弹性势能满足公式 １ 犈＝ 犽狓２，狓为弹簧的形变量，物块的带电量始终不变，ｓｉｎ５３ｏ＝０．８，求： ｐ ２ （１）物块离开桌面的速度狏 ； 犇 （２）犇与犘之间的竖直高度犺，水平距离狓； ２ （３）物块对圆弧轨道的最大压力的大小犉 和最小压力的大小犉 。 ｍ ｍｉｎ 高三物理 第６页 共６页2024—2025 学年第一学期高三年级 12月阶段测试卷 物理答案 1.C【解析】由振动图像可知，纸盆中心振动的周期是4103s，A选项错误。由题意知纸盆 中心做的是简谐运动，回复力与位移成正比，方向与位移方向相反，B 选项错误。t 1103s 时刻纸盆中心振动的速度方向改变，C 选项正确。纸盆中心做简谐运动的方程为 2πt x Asin 1.0104sin(500πt)m，D项错误。 T 2.C【解析】由题图知三颗不同的人造地球卫星的轨道半径关系为r r r ，由万有引力提 A B C GMm mv2 GM GM 供向心力得  m2r，可知v ，所以v v v ，A选项错误； ， r2 r r A B C r3 所以   ，C 选项正确；卫星运行的轨道距离地球越远，需要的发射速度越大，所 A B C 以，三颗卫星的发射速度v v v ，B 选项错误。绕地球做圆周运动的等质量卫星，轨道 A B C 半径越大具有的机械能越大，所以三颗卫星的机械能关系是E  E  E ，D 选项错误。 A B C 3.C【解析】由图可知甲手榴弹抛出时的初速度较大，战士对甲手榴弹做的功多，A 选项错 误。速度的变化量Δv gt ，甲、乙两颗手榴弹空中飞行时间相同，加速度相同，所以速度 的变化量也相同，B 选项错误。由于甲手榴弹和乙手榴弹空中飞行过程中在竖直方向的分运 动规律相同，所以重力的瞬时功率随时间变化规律相同，C 选项正确。手榴弹飞行过程中动 量对时间的变化率等于重力，两颗手榴弹重力相同，所以动量对时间的变化率相同，D 选项 错误。 4.D【解析】小球在小车曲面上滑动过程中，系统合外力不为零，所以系统动量不守恒，只 是在水平方向系统不受外力，水平方向动量守恒，题中未问水平方向，所以严格来说系统动 量不守恒，C 选项错误。小球在小车上滑动过程中，系统只有重力和系统内弹力做功，所以 系统机械能守恒，B选项错误。如果小球从小车上端离开小车，离开小车时水平方向和小车 共速，水平方向小球和小车相对静止，所以小球一定还能落回小车，A选项错误。小球再次 滑到小车底端时，对小球和小车系统由能量守恒和水平方向动量守恒得 1 1 1 mv2  mv2  mv2，mv mv mv 解得v 0，v v ，所以小球从左端离开小车后 2 0 2 1 2 2 0 1 2， 1 2 0 做自由落体运动，D选项正确。 mM 4π2r 4π2r3 5.A【解析】设空间站质量为 m，在圆轨道上，由 G ＝m ，得 M＝ ，月球的平均 r2 T2 GT2 1M 42r3 3 3r3 密度为    ，A选项正确；要使航天飞机在椭圆轨道的近月点 4 GT2 4R3 GT2R3 R3 3 B处与空间站C 对接，必须在B点时减速，否则航天飞机将继续做椭圆运动，所以航天飞机 沿椭圆轨道到达B 处的线速度大于空间站的环绕速度，B 选项错误；航天飞机飞向B 处过程 中，根据开普勒第二定律可知，向近月点靠近做加速运动，由于飞行过程中只有万有引力做 功，航天飞机的机械能不变，C 选项错误；月球表面物体重力等于月球对物体的引力，则有 Mm GM 4π2r3 mg ＝G ，可得g ＝ ＝ ，D选项错误。 月 R2 月 R2 R2T2 1 6.C【解析】0~6s 拉力F的冲量为I  22Ns（62）3Ns14Ns，A选项错误。 2 0~2s，F mg，物体静止不动，2s 后物体开始向上运动，2s~3s 对物体由动量定理得 (F mg)t  P0，P （32）（32）kgm/s1kgm/s，B 选项错误。 1 6s 末物体的合力为F mg 1N，2s~6s 由动量定理得(F mg)t mv0， 2 F mg 30.210 v t  (62)m/s20m/s，6s 时合力的瞬时功率为 m 2 0.2 P' F v120W 20W ，C选项正确。 合 1 1 6s 末物体的动能为E  mv2  0.2202J 40J，D选项错误。 k 2 2 7.D【解析】据YY'偏转板和XX'偏转板所加电压的变化规律，可得示波管屏幕上呈现的图 形应该是D选项形状，D选项正确，ABC 选项错误。 8.AC【解析】根据q=it 可知i-t 图像与对应时间轴所围成的面积表示的物理意义是电容器的 电荷量，S 表示电容器充电后所带电荷量，S 表示电容器放电的电荷量，所以S =S ，A选 1 2 1 2 项正确。由题图乙可知电容器充电瞬间电流比电容器放电瞬间电流大，且电容器充电瞬间电 E E 源电压和放电瞬间电容器两端电压相等，则有  ，所以R