2025屆湖北省黃崗市浠水實驗高中物理高三上期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆湖北省黃崗市浠水實驗高中物理高三上期末學業(yè)水平測試模擬試題考生請注意：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、如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，從此刻起橫坐標位于x＝6m處的質(zhì)點P在最短時間內(nèi)到達波峰歷時0.6s。圖中質(zhì)點M的橫坐標x=2.25m。下列說法正確的是（）A．該波的波速為7.5m/sB．0～0.6s內(nèi)質(zhì)點P的路程為4.5mC．0.4s末質(zhì)點M的振動方向沿y軸正方向D．0～0.2s內(nèi)質(zhì)點M的路程為10cm2、如圖所示，傾斜直桿的左端固定在地面上，與水平面成60°角，桿上穿有質(zhì)量為m的小球a和質(zhì)量為2m的小球b，a，b小球通過一條細繩跨過兩個定滑輪相連接。當a、b靜止時O1a段繩豎直，O2b段繩與桿的夾角為30°。若忽略小球A．繩對a的拉力大小為mg B．繩對a的拉力大小為2mgC．a(chǎn)與桿之間可能沒有彈力 D．a(chǎn)與桿之間一定沒有摩擦力3、理想變壓器的輸入端、輸出端所連接電路如圖所示，圖中交流電源的電動勢e=311sin(100πt)V，三只燈泡完全相同。當電鍵S1、S2均斷開時，交流電源的輸出功率為理想變壓器輸出功率的3倍。下列各說法中正確的是（）A．理想變壓器的匝數(shù)比為1：3B．燈泡L1消耗的功率是燈泡L2消耗功率的4倍C．斷開電鍵S1，閉合電鍵S2時，燈泡L1兩端的電壓有效值為110VD．斷開電鍵S2，閉合電鍵S1時，燈泡L1的亮度與C項情況下相比較較暗4、如圖所示，箱子中固定有一根輕彈簧，彈簧上端連著一個重物，重物頂在箱子頂部，且彈簧處于壓縮狀態(tài)。設彈簧的彈力大小為F，重物與箱子頂部的彈力大小為FN。當箱子做豎直上拋運動時（）A．F=FN=0 B．F=FN≠0 C．F≠0，F(xiàn)N=0 D．F=0，F(xiàn)N≠05、科學家對物理學的發(fā)展做出了巨大貢獻，也創(chuàng)造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學假設法等，以下關(guān)于物理學史和所用物理學方法敘述正確的是（）A．卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗測出引力常量，采用了理想實驗法B．牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的向心加速度和地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度，對萬有引力定律進行了“月一地檢驗”，證實了萬有引力定律的正確性C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設法D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后用各小段的位移之和代表物體的位移，這里采用了微元法6、有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認識，下列說法正確的是（）A．愛因斯坦最先發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象B．倫琴射線的發(fā)現(xiàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)C．在光電效應中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)D．在核裂變方程中，X原子核的質(zhì)量數(shù)是142二、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、一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持以額定功率運動其圖象如圖所示已知汽車的質(zhì)量為，汽車受到地面的阻力為車重的倍，則以下說法正確的是A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為B．汽車速度為時的加速度為C．汽車的額定功率為100

kWD．汽車的最大速度為80

8、如圖所示，傾角為θ的足夠長傳送帶以恒定的速率v0沿逆時針方向運行．t=0時，將質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點）輕放在傳送帶上，物塊速度隨時間變化的圖象如圖所示．設沿傳送帶向下為正方向，取重力加速度g=10m/s1．則A．摩擦力的方向始終沿傳送帶向下B．1~1s內(nèi)，物塊的加速度為1m/s1C．傳送帶的傾角θ=30°D．物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.59、據(jù)報道，我國準備在2020年發(fā)射火星探測器，并于2021年登陸火星，如圖為載著登陸艙的探測器經(jīng)過多次變軌后登陸火星的軌跡圖，其中軌道I、Ⅲ為橢圓，軌道Ⅱ為圓探測器經(jīng)軌道I、Ⅱ、Ⅲ運動后在Q點登陸火星，O點是軌道I、Ⅱ、Ⅲ的交點，軌道上的O、P、Q三點與火星中心在同一直線上，O、Q兩點分別是橢圓軌道Ⅲ的遠火星點和近火星點。已知火星的半徑為R，OQ=4R，軌道Ⅱ上經(jīng)過O點的速度為v，下列說法正確的有（）A．在相等時間內(nèi)，軌道I上探測器與火星中心的連線掃過的面積與軌道Ⅱ上探測囂與火星中心的連線掃過的面積相等B．探測器在軌道Ⅱ運動時，經(jīng)過O點的加速度等于C．探測器在軌道I運動時，經(jīng)過O點的速度大于vD．在軌道Ⅱ上第一次由O點到P點與軌道Ⅲ上第一次由O點到Q點的時間之比是3：210、如圖所示，在水平向左的勻強電場中，可視為質(zhì)點的帶負電物塊，以某一初速度從足夠長的絕緣斜面上的A點，沿斜面向下運動，經(jīng)C點到達B點時，速度減為零，然后再返回到A點。已知斜面傾角θ=30°，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)，整個過程斜面均保持靜止，物塊所帶電量不變。則下列判斷正確的是（）A．物塊在上滑過程中機械能一定減小B．物塊在上滑過程中，增加的重力勢能一定大于減少的電勢能C．物塊下滑時經(jīng)過C點的動能一定大于上滑時經(jīng)過C點的動能D．物塊在下滑過程中，斜面與地面之間的摩擦力一定為零三、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）某同學研究小燈泡的伏安特性曲線，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓，額定電流），電壓表（量程，內(nèi)阻為），電流表A（量程內(nèi)阻約），定值電阻（阻值為），滑動變阻器R（阻值），電源E（電動勢，內(nèi)阻很小）開關(guān)S，導線若干．(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，請將圖甲電路補畫完整______________；(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖所示，由曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻將_________；A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大后不變D．先減小后不變(3)若用多用表直接測量該小燈泡的電阻，正確操作后多用表指針如圖所示，則小燈泡的電阻是_______．(4)用另一電源（電動勢，內(nèi)阻）和題中所給的小燈泡L、滑動變阻器R連接成如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值．在R的變化范圍內(nèi)，電源的最大輸出功率為_______W，此時小燈泡的功率為_______W，滑動變阻器R接入電路的電阻為_______．12．（12分）利用阿特伍德機可以驗證力學定律。圖為一理想阿特伍德機示意圖，A、B為兩質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊，用輕質(zhì)無彈性的細繩連接后跨在輕質(zhì)光滑定滑輪兩端，兩物塊離地足夠高。設法固定物塊A、B后，在物塊A上安裝一個寬度為d的遮光片，并在其下方空中固定一個光電門，連接好光電門與毫秒計時器，并打開電源。松開固定裝置，讀出遮光片通過光電門所用的時間△t。若想要利用上述實驗裝置驗證牛頓第二定律實驗，則(1)實驗當中，需要使m1、m2滿足關(guān)系：____。(2)實驗當中還需要測量的物理量有_____利用文字描述并標明對應的物理量符號）。(3)驗證牛頓第二定律實驗時需要驗證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。(4)若要利用上述所有數(shù)據(jù)驗證機械能守恒定律，則所需要驗證的等式為____（寫出等式的完整形式無需簡化）。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，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在豎直平面內(nèi)，兩導軌間的距離為L=1m，導軌間連接的定值電阻R=3Ω，導軌上放一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬桿ab，金屬桿始終與導軌接觸良好，桿的電阻r=1Ω，其余電阻不計，整個裝置處于磁感應強度為B=1T的勻強磁場中，磁場的方向垂直導軌平面向里．重力加速度g取10m/s2?，F(xiàn)讓金屬桿從AB水平位置由靜止釋放，忽略空氣阻力的影響，求：（1）金屬桿的最大速度（2）達到最大速度后，某時刻若金屬桿ab到導軌頂端MP的距離為h，為使ab棒中不產(chǎn)生感應電流，從該時刻開始，磁感應強度B應怎樣隨時間t變化？推導這種情況下B與t的關(guān)系式。14．（16分）如圖甲所示，一對平行金屬板C、D相距為d，O、Ol為兩板上正對的小孔，緊貼D板右側(cè)。存在上下范圍足夠大、寬度為三的有界勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，MN、GH是磁場的左、右邊界?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從O孔進入C、D板間，粒子初速度和重力均不計。（1）C、D板間加恒定電壓U，C板為正極板，求板間勻強電場的場強大小E和粒子從O運動到Ol的時間t；（2）C、D板間加如圖乙所示的電壓，U0為已知量，周期T是未知量。t=0時刻帶電粒子從O孔進入，為保證粒子到達O1孔具有最大速度，求周期T應滿足的條件和粒子到達Ol孔的最大速度vm；（3）磁場的磁感應強度B隨時間的變化關(guān)系如圖丙所示，B0為已知量，周期T0=。=0時，粒子從O1孔沿OO1延長線O1O2方向射入磁場，始終不能穿出右邊界GH，求粒子進入磁場時的速度v，應滿足的條件。15．（12分）如圖所示，兩端開口且導熱良好的汽缸豎直固定放置，兩厚度不計的輕質(zhì)活塞A、B由輕桿相連，兩活塞的橫截面積分別為SA=30cm2，SB=18cm2，活塞間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。開始時，活塞A距離較粗汽缸底端10cm，活塞B距離較細汽缸頂端25cm，整個裝置處于靜止狀態(tài)。此時大氣壓強為p0=1.0×105Pa，汽缸周圍溫度為27?，F(xiàn)對汽缸加熱，使汽缸周圍溫度升高到127，不計一切摩擦。(1)求升高溫度后活塞A上升的高度；（結(jié)果保留1位小數(shù)）(2)保持升高后的溫度不變，在活塞A上緩慢放一重物，使活塞A回到升溫前的位置，求連接活塞A、B的輕桿對A的作用力大小。

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、A【解析】

A．由圖象知波長λ=6m，根據(jù)波動與振動方向間的關(guān)系知，質(zhì)點P在t=0時刻沿y軸負方向振動，經(jīng)過T第一次到達波峰，即，解得：，由得波速，A正確；B．由圖象知振幅A=10cm，0～0.6s內(nèi)質(zhì)點P的路程L=3A=30cm，B錯誤；C．t=0時刻質(zhì)點M沿y軸正方向振動，經(jīng)過0.4s即，質(zhì)點M在x軸的下方且沿y軸負方向振動，C錯誤；D．0～0.2s內(nèi)質(zhì)點M先沿y軸正方向運動到達波峰后沿y軸負方向運動，因質(zhì)點在靠近波峰位置時速度較小，故其路程小于A即10cm，D錯誤。故選A。2、B【解析】

AB．以b球為研究對象，球b受繩子的拉力、重力和桿的支持力而平衡，如圖所示以沿桿和垂直于桿正交分解可得F即繩子的拉力為F=2mg，因為繩子對b的拉力與繩子對a的拉力大小相等，故A錯誤，B正確；CD．對球a分析可知，球a受到繩子豎直向上的拉力為2mg，豎直向下的重力為mg，兩力不能平衡，根據(jù)摩擦力和彈力的關(guān)系可知a與桿之間一定有彈力和摩擦力存在，故C錯誤，D錯誤。故選B。3、B【解析】

AB．變壓器的輸出功率等于輸入功率，電源的輸出功率等于燈泡L1的功率和變壓器的輸入功率之和，所以由已知條件知燈泡L1的功率等于變壓器輸入功率的2倍，也就是燈泡L1的功率等于燈泡L2、L3的功率之和的2倍，所以燈泡L1的功率是燈泡L2功率的4倍，則變壓器原線圈的電流是副線圈電流的2倍，由理想變壓器電流與匝數(shù)成反比，可得匝數(shù)比為1：2，故A錯誤，B正確；C．斷開電鍵S1，閉合電鍵S2時，由上面分析知，則UL1=2UL2變壓器的輸入電壓和輸出電壓關(guān)系為U2=2U1而U2=UL2UL1+U1=V=220V所以UL1=176V，UL2=88V故C錯誤；D．斷開電鍵S2，閉合電鍵S1時，U1=220V，則U2=440V，所以UL2=220V與C中相比電壓升高，燈泡變亮，故D錯誤。故選B。4、B【解析】

剛開始時，對重物受力分析，根據(jù)受力平衡有，，彈簧的彈力大于重力；當箱子做豎直上拋運動時，重物處于完全失重狀態(tài)，彈簧仍然處于壓縮狀態(tài)，彈簧的彈力F與箱子頂部的彈力FN大小相等，故B正確，ACD錯誤。故選B。5、D【解析】

A.卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗，用了放大法成功測出引力常量，故A錯誤；B.牛頓通過比較月球公轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力充當向心力，對萬有引力定律進行了“月地檢驗”，故B錯誤。C.在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫理想模型法，故C錯誤。D.在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后用各小段的位移之和代表物體的位移，這里采用了微元法，故D正確。6、C【解析】

A．最先發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象的是貝克勒爾，選項A錯誤；B．α粒子散射實驗揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)，選項B錯誤；C．在光電效應中，光電子的最大初動能隨入射光的頻率增大而增大，選項C正確；D．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，在核裂變方程中，X原子核的質(zhì)量數(shù)是144，選項D錯誤。故選C。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、AC【解析】由速度時間圖線知，勻加速運動的加速度大小a=m/s2＝4m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，解得牽引力F=f+ma=1000+4000N=5000N，故A正確．汽車的額定功率P=Fv=5000×20W=100000W=100kW，汽車在25m/s時的牽引力F′＝N＝4000N，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度，故B錯誤，C正確．當牽引力等于阻力時，速度最大，則最大速度，故D錯誤．故選AC．點睛：本題考查了汽車恒定加速度啟動的問題，理清整個過程中的運動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式綜合求解，知道牽引力等于阻力時，汽車的速度最大．8、BD【解析】

開始物塊相對于傳送帶向后滑動，物塊受到的摩擦力平行于傳送帶向下，當物塊受到大于傳送帶速度后，物塊受到的摩擦力方向平行于傳送帶向上，故A錯誤；由圖1所示圖象可知，1～1s內(nèi)，物塊的加速度a'=ΔvΔt=12-102-1m/s2=2m/s2，故B正確；由圖1所示圖象可知，在0～1s內(nèi)物塊的加速度a=ΔvΔt=10-0故選BD正確。9、BC【解析】

A．因軌道I和軌道Ⅱ是探測器兩個不同的軌道，則在相等時間內(nèi)，軌道I上探測器與火星中心的連線掃過的面積與軌道Ⅱ上探測囂與火星中心的連線掃過的面積不相等，選項A錯誤；B．探測器在軌道Ⅱ運動時，軌道半徑為3R，則經(jīng)過O點的加速度等于，選項B正確；C．探測器從軌道I到軌道Ⅱ要在O點減速，可知在軌道I運動時，經(jīng)過O點的速度大于v，選項C正確；D．探測器在軌道Ⅱ與軌道Ⅲ上的周期之比為則在軌道Ⅱ上第一次由O點到P點與軌道Ⅲ上第一次由O點到Q點的時間之比是選項D錯誤。故選BC。10、CD【解析】

A．上滑過程中滿足則電場力做功大于摩擦力做功，即除重力以外的其它力對物體做正功，則物體的機械能增加，選項A錯誤；B．上滑過程中由動能定理則則物塊在上滑過程中，增加的重力勢能一定小于減少的電勢能，選項B錯誤；C．由于滑塊下滑經(jīng)過C點往下運動，再返回到C點時有摩擦力做功，則由能量關(guān)系可知物塊下滑時經(jīng)過C點的動能一定大于上滑時經(jīng)過C點的動能，選項C正確；D．當不加電場力時，由于斜面對物體的支持力為N=mgcos30°摩擦力f=μmgcos30°=mgsin30°可知支持力和摩擦力的合力方向豎直向上；當加電場力后，支持力和摩擦力成比例關(guān)系增加，則摩擦力和支持力的合力仍豎直向上，根據(jù)牛頓第三定律，則物塊給斜面的摩擦力和壓力的方向豎直向下，可知斜面在水平方向受力為零，則斜面所受地面的摩擦力為零，選項D正確。故選CD。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、A1.50.40.283【解析】

(1)[1]因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應采用滑動變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻接近，故應采用電流表外接法；另外為了擴大電壓表量程，應用和電壓表串聯(lián)，故原理圖如圖所示(2)[2]圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；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；(3)[3]燈泡正常工作時的電阻為：則多用電表可以選擇歐姆擋的×1擋；由圖示多用電表可知，其示數(shù)為；(4)[4]當電源內(nèi)阻等于外電路電阻時，電源的輸出功率最大，電源的最大輸出功率為：[5]此時小燈泡的電流為：由圖可知，此時燈泡電壓為：此時小燈泡的功率為：[6]此時小燈泡的電阻為：滑動變阻器接入電路的電阻為：12、物塊A初始釋放時距離光電門的高度h【解析】

(1)[1