山東省莒縣第二中學(xué)2025屆物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

山東省莒縣第二中學(xué)2025屆物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，OA是水平放置的彈性薄鋼片，左端固定于O點，右端固定有一個軟鐵圓柱體，P為套在鋼片上的重物。調(diào)節(jié)P的位置可以改變OA上下振動的固有頻率，使其在40Hz—120Hz之間變化。在A的正下方固定一個帶鐵心B的線圈，線圈中通有f=50Hz的交變電流，使OA在磁場力作用下振動。關(guān)于OA穩(wěn)定后的振動情況，下列說法中正確的是（）A．無論P位于何處，頻率一定是50HzB．無論P位于何處，頻率一定是100HzC．P所處位置的不同，頻率可能取40Hz—120Hz間的任何值D．調(diào)節(jié)P使OA振動的固有頻率為50Hz時OA的振幅最大2、2019年春晚在舞《春海）》中拉開帷幕．如圖所示，五名領(lǐng)舞者在鋼絲繩的拉動下以相同速度緩緩升起，若五名領(lǐng)舞者的質(zhì)量（包括衣服和道具）相等，下面說法中正確的是A．觀眾欣賞表演時可把領(lǐng)舞者看作質(zhì)點B．2號和4號領(lǐng)舞者的重力勢能相等C．3號領(lǐng)舞者處于超重狀態(tài)D．她們在上升過程中機械能守恒3、如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強磁場中，棒中通有由M到N的恒定電流I，細(xì)線的拉力不為零，兩細(xì)線豎直．現(xiàn)將勻強磁場磁感應(yīng)強度B大小保持不變，方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，在這個過程中()A．細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大B．細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大C．細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小D．細(xì)線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小4、一質(zhì)量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)鐖D所示，假設(shè)彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數(shù)k為A． B．C． D．5、如圖所示，a、b是兩個由電阻率相同的銅線制成質(zhì)量相等的正方形單匝閉合線框，b的邊長為a的兩倍，a和b所用的銅線粗細(xì)不同?，F(xiàn)以相同速度，把兩線圈勻速拉出磁場，則該過程中兩線圈產(chǎn)生的電熱為（）A．1:1 B．1:2 C．1:4 D．4:16、下列說法正確的是（）A．愛因斯坦在1900年首次把能量子的概念引入物理學(xué)B．單色光照射金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光越強，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多C．一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射3種不同頻率的光子D．玻爾的原子理論能夠解釋氦原子的光譜二、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、在《流浪地球》的“新太陽時代”，流浪2500年的地球終于定居，開始圍繞比鄰星做勻速圓周運動，己知比鄰星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的，目前地球做勻速圓周運動的公轉(zhuǎn)周期為1y，日地距離為1AU（AU為天文單位）。若“新太陽時代"地球的公轉(zhuǎn)周期也為1y，可知“新太陽時代”（）A．地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AUB．地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AUC．地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1∶2D．地球的公轉(zhuǎn)速率與目前地球繞太陽公轉(zhuǎn)速率的比值為1∶48、如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線過（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點，圖中虛線為該曲線過點（0.15，3）的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為＋2.0×10－8C的滑塊P（可視為質(zhì)點），從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10m/s2。則下列說法中正確的是（）A．滑塊P運動過程中的電勢能逐漸減小B．滑塊P運動過程中的加速度逐漸增大C．x＝0.15m處的電場強度大小為2.0×106N/CD．滑塊P運動的最大速度為0.5m/s9、如圖所示，下雨天，足球運動員在球場上奔跑時容易滑倒，設(shè)他的支撐腳對地面的作用力為F，方向與豎直方向的夾角為θ，鞋底與球場間的動摩擦因數(shù)為μ，下面對該過程的分析正確的是（）A．下雨天，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力增大B．奔跑步幅越大，越容易滑倒C．當(dāng)μ<tanθ時，容易滑倒D．當(dāng)μ>tanθ時，容易滑倒10、如圖所示，一磁感強度為B的勻強磁場垂直紙面向里，且范圍足夠大。紙面上M、N兩點之間的距離為d，一質(zhì)量為m的帶電粒子（不計重力）以水平速度v0從M點垂直進入磁場后會經(jīng)過N點，已知M、N兩點連線與速度v0的方向成角。以下說法正確的是（）A．粒子可能帶負(fù)電B．粒子一定帶正電，電荷量為C．粒子從M點運動到N點的時間可能是D．粒子從M點運動到N點的時間可能是三、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）為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。(滑輪質(zhì)量不計)(1)實驗時，一定要進行的操作是______。A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)D．改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M(2)該同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩相鄰計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出)，已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為______。A．B．C．kD．12．（12分）一位同學(xué)為驗證機械能守恒定律，利用光電門等裝置設(shè)計了如下實驗。使用的器材有：鐵架臺、光電門1和2、輕質(zhì)定滑輪、通過不可伸長的輕繩連接的鉤碼A和B（B左側(cè)安裝擋光片）。實驗步驟如下：①如圖1，將實驗器材安裝好，其中鉤碼A的質(zhì)量比B大，實驗開始前用一細(xì)繩將鉤碼B與桌面相連接，細(xì)繩都處于豎直方向，使系統(tǒng)靜止。②用剪刀剪斷鉤碼B下方的細(xì)繩，使B在A帶動下先后經(jīng)過光電門1和2，測得擋光時間分別為、。③用螺旋測微器測量擋光片沿運動方向的寬度，如圖2，則________。④用擋光片寬度與擋光時間求平均速度，當(dāng)擋光片寬度很小時，可以將平均速度當(dāng)成瞬時速度。⑤用刻度尺測量光電門1和2間的距離。⑥查表得到當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮椤＂邽轵炞C機械能守恒定律，請寫出還需測量的物理量（并給出相應(yīng)的字母表示）__________，用以上物理量寫出驗證方程_____________。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）甲、乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿軸正向和負(fù)向傳播，波速度均為.兩列波在時的波形曲線如圖所示，求:（1）時，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為的所有質(zhì)點的坐標(biāo);（2）從開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為的質(zhì)點的時間.14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為的木楔在水平面上保靜止?fàn)顟B(tài)，一質(zhì)量為m的木塊放在木楔斜面上時，用水平向右的力F拉著木塊，木塊及木楔都靜止，已知所接觸面間的動摩擦因數(shù)都為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，重力加速度為g，，，求：（1）拉力F的最小值；（2）拉力F的最大值。15．（12分）如圖（a），一水平面內(nèi)固定有兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L；兩根相同的導(dǎo)體棒M、N置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，長度均為L；棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）；整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B。從t＝0時開始，對導(dǎo)體棒M施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，F(xiàn)隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示。已知在t0時刻導(dǎo)體棒M的加速度大小為μg時，導(dǎo)體棒N開始運動。運動過程中兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度大小為g，兩棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌的電阻不計。求：(1)t0時刻導(dǎo)體棒M的速度vM；(2)0~t0時間內(nèi)外力F的沖量大??；(3)0~t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒M與導(dǎo)軌因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。

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、B【解析】

ABC．因交流電的頻率為f=50Hz，則線圈吸引軟鐵A的頻率為f′=100Hz，由受迫振動的規(guī)律可知，無論P位于何處，頻率一定是100Hz，選項AC錯誤，B正確；D．調(diào)節(jié)P使OA振動的固有頻率為100Hz時產(chǎn)生共振，此時OA的振幅最大，選項D錯誤；故選B。2、B【解析】

A項：觀眾欣賞表演時看演員的動作，所以不能將領(lǐng)舞者看作質(zhì)點，故A錯誤；B項：2號和4號領(lǐng)舞者始終處于同一高度，質(zhì)量相等，所以重力勢能相等，故B正確；C項：五名領(lǐng)舞者在鋼絲繩的拉動下以相同速度緩緩升起，所以處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；D項：上升過程中，鋼絲繩對他們做正功，所以機械能增大，故D錯誤．故選B．3、A【解析】

開始時，金屬棒的重力和安培力大小相等．當(dāng)磁場方向由垂直紙面向里緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，知安培力的大小FA=BIL不變，方向由豎直向上向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮鶕?jù)共點力平衡知，細(xì)線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，因為金屬棒受重力、拉力和安培力平衡，重力和安培力的合力于拉力大小等值方向，重力和安培力的大小不變，之間的夾角由180°變?yōu)?0°，知兩個力的合力一直增大，所以拉力一直增大，故A正確，BCD錯誤．4、C【解析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對象，這一段的重力為設(shè)其余彈簧對這一小段的作用力為T，對這一小段受力分析如圖(因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球的最右側(cè)一小側(cè)研究)：據(jù)平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關(guān)系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時鏈條發(fā)生形變?nèi)珙}圖所示，則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關(guān)系解得故C正確，ABD錯誤。5、B【解析】

設(shè)a的邊長為，橫截面積為，b的邊長為，橫截面積為，因質(zhì)量相等，有得a的電阻為b的電阻為線圈勻速向外拉，感應(yīng)電流為產(chǎn)生的焦耳熱綜上可得故B正確，ACD錯誤。故選：B。6、B【解析】

A．普朗克在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，故A錯誤；B．單色光照射金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光越強，則入射光子的數(shù)目越多，所以單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，故B正確；C．根據(jù)玻爾理論，一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可輻射2種不同頻率的光子，故C錯誤；D．玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，很好地解釋了氫光譜，但不能夠解釋氦原子的光譜，故D錯誤。故選B。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】

AB．根據(jù)萬有引力提供向心力可知：解得公轉(zhuǎn)半徑為：比鄰星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量，公轉(zhuǎn)周期相同，則“新太陽時代”，地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為AU，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)解得公轉(zhuǎn)速率比鄰星質(zhì)量約為太陽質(zhì)量，公轉(zhuǎn)半徑之比為1：2，則公轉(zhuǎn)速率之比為1：2，C正確，D錯誤。故選AC。8、AC【解析】

A．在φ-x圖像中，圖線的斜率表示電場強度，由圖可知，滑塊P運動過程中，電場方向不變，電場力始終做正功，則電勢能逐漸減小，故A正確；BC．由A可知，圖線的斜率表示電場強度，處的場強為則此時的電場力大小為滑動摩擦力大小為此時電場力與滑動摩擦力大小相等，由圖可知圖線斜率逐漸減小，故在之前，電場力大于摩擦力，滑塊做加速運動，加速度逐漸減小，在之后，電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大，故B錯誤，C正確；D．滑塊加速度為零時，速度最大，由BC選項可知，在時，電場力和摩擦力大小相等，加速度為零，此時滑塊的速度最大，根據(jù)動能定理得由圖可知處和處的電勢差大約為，代入解得最大速度大約為，故D錯誤。故選AC。9、BC【解析】

A．下雨天，地面變光滑，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力減小，故A錯誤；B．將力F分解，腳對地面的壓力為Fcosθ，奔跑幅度越大，夾角θ越大，則壓力越小，最大靜摩擦力越小，人越容易滑倒，故B正確；CD．當(dāng)Fsinθ＞μFcosθ時人容易滑倒，此時μ＜tanθ故C正確，D錯誤。故選BC。10、BCD【解析】

A．由左手定則可知，粒子帶正電，選項A錯誤；B．由幾何關(guān)系可知，r=d，由可知電荷量為選項B正確；CD．粒子運動的周期第一次到達(dá)N點的時間為粒子第三次經(jīng)過N點的時間為選項CD正確。故選BCD。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、BCD1.3D【解析】

(1)[1]AE．本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，AE錯誤；B．該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；C．打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，C正確；D．改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，D正確；故選：BCD。(2)[2]相鄰計數(shù)點間的時間間隔為，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差：，根據(jù)得：；(3)[3]對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，此題，彈簧測力計的示數(shù)：，即，a-F圖線的斜率為k，則，故小車質(zhì)量為：，故D正確。故選D。12、6.710鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2【解析】

③[1]根據(jù)螺旋測微器測量原理得⑦[2][3]為驗證機械能守恒定律，還需測量鉤碼A、B的質(zhì)量m1、m2。對系統(tǒng)，因為動能的增加量等于重力勢能的減少量，則驗證方程為四、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、(1)(2)t=0.1s【解析】

（1）根據(jù)兩列波的振幅都為，偏離平衡位置位移為