2025屆山西省朔州市第二中學高三下學期階段性考試(期末考)物理試題含解析

2025屆山西省朔州市第二中學高三下學期階段性考試(期末考)物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，兩根互相平行的長直導線垂直于平面S，垂足分別為M、N，導線中通有大小相等、方向相反的電流。O為MN的中點，PQ為M、N的中垂線，以O(shè)為圓心的圓與MN、PQ分別相交于a、b、c、d四點。則下列說法中正確的是（）A．O點處的磁感應(yīng)強度為零B．a(chǎn)、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C．a(chǎn)、c兩點處的磁感應(yīng)強度方向不同D．c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同2、下列說法正確的是（）A．中X為中子，核反應(yīng)類型為衰變B．中Y為中子，核反應(yīng)類型為人工核轉(zhuǎn)變C．，其中Z為氫核，核反應(yīng)類型為輕核聚變D．，其中K為10個中子，核反應(yīng)類型為重核裂變3、如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，B為導體環(huán)，兩環(huán)均可繞中心在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，則B環(huán)中（）A．一定產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流 B．產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流C．產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流 D．沒有感應(yīng)電流4、如圖，在真空中的絕緣光滑水平面上，邊長為L的正三角形的三個頂點上分別固定放置電量為+Q、+Q、-Q的點電荷，以圖中頂點為圓心、0.5L為半徑的圓與其腰及底邊中線的交點分別為A、B、C、D。下列說法正確的是（）A．A點場強等于C點場強B．B點電勢等于D點電勢C．由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡可能是直線也可能是曲線D．將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能始終不變5、如圖所示，一輛運送沙子的自卸卡車，裝滿沙子．沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底部材料的動摩擦因數(shù)為μ2，車廂的傾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列說法正確的是A．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tanθ=μ2B．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>μ1>tanθ6、如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為10cm，在波的傳播方向上兩質(zhì)點a、b的平衡位置相距0.7m（小于一個波長）。當質(zhì)點a在波峰位置時，質(zhì)點b在x軸上方與x軸相距5cm的位置。則該波波長（）A．λ＝0.8m或λ＝5.6m B．0.8m＜λ＜5.6mC．λ＜0.8m或λ＞5.6m D．無法確定二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，在x軸的負方向，存在磁感應(yīng)強度為B1，方向垂直于紙面向里的勻強磁場，在x軸的正方向，存在磁感應(yīng)強度為B２，方向也垂直于紙面向里的勻強磁場，且B1∶B2＝3∶2。在原點O處同時發(fā)射兩個質(zhì)量分別為ma和mb的帶電粒子，粒子a以速率va沿x軸正方向運動，粒子b以速率vb沿x軸負方向運動，已知粒子a帶正電，粒子b帶負電，電荷量相等，且兩粒子的速率滿足mava＝mbvb。若在此后的運動中，當粒子a第4次經(jīng)過y軸(出發(fā)時經(jīng)過y軸不算在內(nèi))時，恰與粒子b相遇。粒子重力不計。下列說法正確的是（）A．粒子a、b在磁場B1中的偏轉(zhuǎn)半徑之比為3∶2B．兩粒子在y正半軸相遇C．粒子a、b相遇時的速度方向相同D．粒子a、b的質(zhì)量之比為1∶58、如圖，豎直平面內(nèi)有a、b、c三個點，b點在a點正下方，b、c連線水平。第一次，將一質(zhì)量為m的小球從a點以初動能水平拋出，經(jīng)過c點時，小球的動能為；第二次，使此小球帶正電，電荷量為q，同時加一方向平行于abc所在平面、場強大小為的勻強電場，仍從a點以初動能沿某一方向拋出小球，小球經(jīng)過c點時的動能為。下列說法正確的是（不計空氣阻力，重力加速度大小為g）（）A．a(chǎn)、b兩點間的距離為 B．a(chǎn)、b兩點間的距離為C．a(chǎn)、c間的電勢差為 D．a(chǎn)、c間的電勢差為9、關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，油酸分子的直徑(也就是單層油酸分子組成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中純油酸的體積與它在水面上攤開的面積之比B．兩個鄰近的分子之間同時存在著引力和斥力，它們都隨距離的增大而減小，當兩個分子的距離為r0時，引力與斥力大小相等，分子勢能最小C．物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較可靠的方法是從各向異性或各向同性來判斷D．如果用Q表示物體吸收的能量，用W表示物體對外界所做的功，ΔU表示物體內(nèi)能的增加，那么熱力學第一定律可以表達為Q=ΔU+WE.如果沒有漏氣沒有摩擦，也沒有機體熱量的損失，這樣的熱機的效率可以達到100%10、質(zhì)量為m電量為的小滑塊(可視為質(zhì)點)，放在質(zhì)量為M的絕緣長木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑塊與木板之間的動障擦因數(shù)為，木板長為L，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)，所在空間存在范圍足夠大的一個方向豎直向下的勻強電場E，恒力F作用在m上，如圖所示，則（）A．要使m與M發(fā)生相對滑動，只須滿足B．若力F足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，當m相對地面的位移相同時，m越大，長木板末動能越大C．若力F足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，當M相對地面的位移相同時，E越大，長木板末動能越小D．若力F足夠大，使得m與M發(fā)生相對滑動，E越大，分離時長本板末動能越大三、實驗題：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）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個小車，用一條柔軟的輕繩通過滑輪連起來，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時從靜止開始運動，同時停止，兩個小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗證表達式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實驗中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。12．（12分）某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時間分布是和，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用20分度游標卡尺測量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；(2)為了驗證小球自A到B過程中機械能是否守恒，還需要進行哪些實驗測量____A．用天平測出小球的質(zhì)量B．測出小球到光電門A的豎直高度C．A、B光電門中點間的豎直高度(3)根據(jù)實驗測得的物理量，如果滿足________關(guān)系，即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒；(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間，本實驗還可以測量當?shù)氐闹亓铀俣?，則重力加速度________。（使用、、和表示）四、計算題：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，xOy坐標系中，在y<0的區(qū)域內(nèi)分布有沿y軸正方向的勻強電場，在0<y<y0的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子以初速度v0由坐標（0，－y0）處沿x軸正方向射入電場。已知電場強度大小粒子重力不計。求：(1)粒子第一次到達x軸速度的大小和方向；(2)要使粒子不從y＝y(tǒng)0邊界射出磁場，求磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件；(3)要使粒子從電場進入磁場時能通過點P（50y0，0）（圖中未畫出），求磁感應(yīng)強度的大小。14．（16分）水銀氣壓計的工作原理如圖所示，若某水銀氣壓計中混入了一個氣泡，上升到水銀柱的上方，使水銀柱上方不再是真空，當實際大氣壓相當于768mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)只有750mm，此時管中的水銀面到管頂?shù)木嚯x為80mm。當這個氣壓計的讀數(shù)為740mm水銀柱時，實際的大氣壓相當于多高水銀柱產(chǎn)生的壓強？設(shè)溫度保持不變。15．（12分）我們可以借鑒研究靜電場的方法來研究地球周圍空間的引力場，如用“引力場強度”、“引力勢”的概念描述引力場。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，將地球視為均質(zhì)球體，且忽略自轉(zhuǎn)。(1)類比電場強度的定義方法，寫出地球引力場的“引力場強度E”的定義式，并結(jié)合萬有引力定律，推導距離地心為r（r>R）處的引力場強度的表達式；(2)設(shè)地面處和距離地面高為h處的引力場強度分別為和，如果它們滿足，則該空間就可以近似為勻強場，也就是我們常說的重力場。請估算地球重力場可視為勻強場的高度h（取地球半徑R=6400km）；(3)某同學查閱資料知道:地球引力場的“引力勢”的表達式為（以無窮遠處引力勢為0）。請你設(shè)定物理情景，簡要敘述推導該表達式的主要步驟。

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

A．根據(jù)右手螺旋定則，M處導線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，故A錯誤；B．M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故B錯誤；C．M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，則a處的合磁場方向豎直向下，M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四邊形定則可知，c處的合磁場方向豎直向下，故C錯誤；D．M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四邊形定則可知，c處的合磁場方向豎直向下，同理可知，d處的合磁場方向豎直向下，由于c到M、N的距離與d到M、N的距離相等，則c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故D正確。故選D。2、D【解析】

A．，核反應(yīng)類型為衰變，選項A錯誤；B．，核反應(yīng)類型為輕核聚變，選項B錯誤；C．，核反應(yīng)類型為人工轉(zhuǎn)變，選項C錯誤；D．，核反應(yīng)類型為重核裂變，選項D正確。故選D。3、B【解析】

A.A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，且轉(zhuǎn)速均勻增加，則因為A轉(zhuǎn)動產(chǎn)生磁場均勻增加，在B環(huán)中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，故A項錯誤；BCD.A為均勻帶正電的絕緣環(huán)，若A逆時針加速轉(zhuǎn)動，在B環(huán)中產(chǎn)生垂直于紙面向外且增大的磁場，所以B環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向里，B環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流。故B項正確，CD兩項錯誤。4、B【解析】

A．由場強疊加可知，A點和C點場強大小和方向都不同，選項A錯誤；B．由于底邊上的正負電荷在BD兩點形成電場的電勢疊加后的總電勢均為零，則BD兩點的電勢就等于頂端電荷在BD兩點的電勢，則B點電勢等于D點電勢，選項B正確；C．兩個正電荷形成的電場在兩個電荷連線的垂直平分線上，即與過-Q的電荷的直線上，可知A點與-Q連線上的電場線是直線，且指向-Q，則由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡一定是指向-Q的直線，選項C錯誤；D．由B的分析可知，BD兩點電勢相等，但是與C點的電勢不相等，則將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能要發(fā)生變化，選項D錯誤。故選B。5、C【解析】

假設(shè)最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力時，能順利地卸干凈全部沙子，有，B對；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子為研究對象，，C對；6、B【解析】

如圖有兩種情況：ab

為

，波長：；ab

為

，波長：。A.λ＝0.8m或λ＝5.6m。與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.0.8m＜λ＜5.6m。與上述結(jié)論相符，故B正確；C.λ＜0.8m或λ＞5.6m。與上述結(jié)論不符，故C錯誤；D.無法確定。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、BCD【解析】

本題涉及到兩個粒子分別在兩個不同磁場中做勻速圓周運動問題，相遇問題既考慮到位移問題，又考慮到時間等時，比較復雜，所以要從簡單情況出發(fā)，由題意a粒子逆時針旋轉(zhuǎn)，b粒子順時針旋轉(zhuǎn)，由于兩粒子的動量（m2va=m1vb）和電量相同，則半徑之比就是磁感應(yīng)強度的反比，所以在B1磁場中的半徑小，則兩粒子在兩磁場旋轉(zhuǎn)兩個半周時，a粒子相對坐標原點上移，b粒子相對坐標原點下移，若b粒子在最初不相遇，則以后就不能相遇了。所以只考慮b粒子旋轉(zhuǎn)半周就與a粒子相遇的情況?！驹斀狻坑蓭щ娏Ｗ釉趧驈姶艌鲋凶鰟蛩賵A周運動的半徑公式知道：，所以選項A錯誤。由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式r＝知道，a粒子從O點出發(fā)沿x軸正方向射出向上逆時針轉(zhuǎn)半周在y軸上上移2ra2，穿過y軸后逆時針向下轉(zhuǎn)半周后下移2ra1，由于B2＜B1，則第二次經(jīng)過y軸時在從標原點的上方（2ra2-2ra1）處，同理第四次經(jīng)過y軸時在坐標原點上方2（2ra2-2ra1）處，所以由題意知選項B正確。從最短時間的情況進行考慮，顯然是b粒子向上轉(zhuǎn)半周后相遇的，a粒子第四次經(jīng)過y軸時是向右方向，而b粒子轉(zhuǎn)半周也是向右的方向，所以兩者方向相同，所以選項C正確。根據(jù)周期公式及題意，當兩粒子在y軸上相遇時，時間上有：Tb1＝Ta1+Ta2

即：，結(jié)合B1：B2=3：2，得到：，所以選項D正確。故選BCD。本題的難點在于兩個粒子在不同的兩個磁場中以不同的速度做半徑和周期不同勻速圓周運動，又涉及到相遇問題，需要考慮多種因素。關(guān)鍵的一點是a粒子在兩個磁場旋轉(zhuǎn)一次后通過y軸時位置上移，而b粒子恰恰相反，所以是b粒子經(jīng)過半周后與a粒子相遇的，有此結(jié)論可以判斷選項的正誤。8、BC【解析】

AB．不加電場時根據(jù)動能定理得mghab=5Ek0-Ek0=4Ek0解得故A錯誤，B正確；CD．加電場時，根據(jù)動能定理得mghab+Uacq=13Ek0-Ek0

解得故C正確，D錯誤；故選BC。9、ABD【解析】

A.根據(jù)用“油膜法”估測分子大小的實驗原理可知，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，由于油酸分子是緊密排列的，而且形成的油膜為單分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含純油酸體積除以油膜面積得出的油膜厚度即為油酸分子直徑，故A正確；B.當分子間的距離r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，減小分子間的距離，分子力做負功，分子勢能增加；當分子間的距離r＞r0時，分子力表現(xiàn)為引力，增大分子間的距離，分子力做負功，分子勢能增加，所以當兩個分子的距離為r0時，引力與斥力大小相等，分子勢能最小，故B正確；C.單晶體具有各向異性，多晶體與非晶體都具有各向同性，所以不能根據(jù)各向異性或各向同性來判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體；晶體具有一定的熔點，而非晶體沒有固定的熔點，比較可靠的方法是通過比較熔點來判斷，故C錯誤；D.根據(jù)熱力學第一定律可知，如果用Q表示物體吸收的能量，用W

表示物體對外界所做的功，U表示物體內(nèi)能的增加，那么熱力學第一定律可以表達為Q=U+W，故D正確；E.即使沒有漏氣沒有摩擦，也沒有機體熱量的損失，根據(jù)熱力學第二定律可知，熱機的效率不可以達到100%．故E錯誤。故選ABD．10、BD【解析】A、m所受的最大靜摩擦力為,則根據(jù)牛頓第二定律得,計算得出.則只需滿足,m與M發(fā)生相對滑動.故A錯誤.

B、當M與m發(fā)生相對滑動,根據(jù)牛頓第二定律得,m的加速度,知m越大,m的加速度越小,相同位移時,所以的時間越長,m越大,m對木板的壓力越大,摩擦力越大,M的加速度越大,因為作用時間長,則位移大,根據(jù)動能定理知,長木板的動能越大.所以B選項是正確的.

C、當M與m發(fā)生相對滑動,E越大,m對M的壓力越大,摩擦力越大,則M相對地面的位移相同時,根據(jù)動能定理知,長木板的動能越大.故C.錯誤

D、根據(jù)知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知時間越長,因為E越大,M的加速度越大,則M的位移越大,根據(jù)動能定理知,分離時長木板的動能越大.所以D選項是正確的.，故選BD點睛：當m與M的摩擦力達到最大靜摩擦力,M與m發(fā)生相對滑動,根據(jù)牛頓第二定律求出F的最小值.當F足夠大時,M與m發(fā)生相對滑動,根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合運動學公式和動能定理判斷長木板動能的變化.三、實驗題：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、不需要【解析】

(1)[1]根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比為要驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實驗裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運動的時間相同，根據(jù)運動學公式可知甲、乙兩車運動的加速度之比等于甲、乙兩車運動的位移之比，所以只要測出甲、乙兩車的質(zhì)量和運動的位移就可驗證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，故