福建省福州市閩侯第六中學2025屆物理高三上期末綜合測試試題含解析

福建省福州市閩侯第六中學2025屆物理高三上期末綜合測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，兩條輕質(zhì)導線連接金屬棒的兩端，金屬棒處于勻強磁場內(nèi)且垂直于磁場。金屬棒的質(zhì)量，長度。使金屬棒中通以從Q到P的恒定電流，兩輕質(zhì)導線與豎直方向成角時，金屬棒恰好靜止。則磁場的最小磁感應(yīng)強度（重力加速度g?。ǎ〢．大小為，方向與輕質(zhì)導線平行向下B．大小為，方向與輕質(zhì)導線平行向上C．大小為，方向與輕質(zhì)導線平行向下D．大小為，方向與輕質(zhì)導線平行向上2、如圖所示為氫原子的能級圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出六種不同頻率的光子。讓輻射出的光子照射某種金屬，所有光線中，有三種不同波長的光可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則下列有關(guān)說法中正確的是（）A．受到激發(fā)后的氫原子處于n=6能級上B．該金屬的逸出功小于10.2eVC．該金屬的逸出功大于12.75eVD．光電子的最大初動能一定大于2.55eV3、兩個完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相互疊加的示意圖如圖所示，實線表示波峰，虛線表示波谷，則以下說法正確的是（）A．A點為振動加強點，經(jīng)過半個周期后，A點振動減弱B．B點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期后，B點振動加強C．C點為振動加強點，經(jīng)過四分之一周期后，C點振動仍加強D．D點為振動減弱點，經(jīng)過四分之一周期后，D點振動加強4、如圖所示，一條質(zhì)量分布均勻的柔軟細繩平放在水平地面上，捏住繩的一端用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時，繩的速度為v，重力勢能為Ep(重力勢能均取地面為參考平面)。若捏住繩的中點用恒力F豎直向上提起，直到全部離開地面時，繩的速度和重力勢能分別為（）A．v，Ep B．， C．， D．，5、下列說法正確的是（）A．普朗克提出了微觀世界量子化的觀念，并獲得諾貝爾獎B．愛因斯坦最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象，并提出了光電效應(yīng)方程C．德布羅意提出并通過實驗證實了實物粒子具有波動性D．盧瑟福等人通過粒子散射實驗，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)6、2019年1月3日，嫦娥四號成功登陸月球背面，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸。嫦娥四號登陸月球前，在環(huán)月軌道上做勻速圓周運動，其與月球中心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積為S，已知月球的質(zhì)量為M，引力常量為G，不考慮月球的自轉(zhuǎn)，則環(huán)月軌道的半徑大小為()A． B． C． D．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、兩個質(zhì)點在同一直線上運動，它們的速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示，內(nèi)質(zhì)點運動的距離為，時，兩質(zhì)點速度相等，且此時兩質(zhì)點剛好相遇，則（）A．時刻，兩質(zhì)點相距B．時，兩質(zhì)點的速度為C．時，兩質(zhì)點相距D．時，兩質(zhì)點再次相遇8、如圖所示，傾角為α的光滑導軌上接入一定值電阻，Ⅰ和Ⅱ是邊長都為L的兩正方形磁場區(qū)域，其區(qū)域內(nèi)的磁場方向都垂直于導軌平面向上，區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強度為B1，恒定不變，區(qū)域Ⅱ中磁感應(yīng)強度隨時間B2=kt（k>0）變化，一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿穿過區(qū)域Ⅰ垂直地跨放在兩導軌上，并恰能保持靜止，不計導軌電阻，則下列說法正確的是（）A．通過金屬桿的電流大小為mgB．通過金屬桿的電流方向是從a到bC．定值電阻的阻值為kD．定值電阻的阻值為k9、長為的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，關(guān)于小球在最高點時的速度、運動的向心力及相應(yīng)桿的彈力，下列說法中正確的是（）A．速度的最小值為B．速度由0逐漸增大，向心力也逐漸增大C．當速度由逐漸增大時，桿對小球的作用力逐漸增大D．當速度由逐漸減小時，桿對小球的作用力逐漸增大10、一帶正電的粒子只在電場力作用下沿軸正向運動，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，處為粒子電勢能最大位置，則下列說法正確的是（）A．處電場強度最大B．粒子在段速度一直在減小C．在、、、處電勢、、、的關(guān)系為D．段的電場強度大小方向均不變?nèi)?、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）如圖甲為某同學測量某一電源的電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電流表的電路。已知毫安表的內(nèi)阻為10，滿偏電流為100mA。電壓表量程為3V，R0、R1、R2為定值電阻，其中的R0=2。(1)已知R1=0.4，R2=1.6。若使用a和b兩個接線柱，電流表量程為________A；若使用a和c兩個接線柱，電流表量程為________A。(2)實驗步驟：①按照原理圖連接電路；②開關(guān)S撥向b，將滑動變阻器R的滑片移動到________端（填“左”或“右”）。閉合開關(guān)S1；③多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下相應(yīng)的毫安表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U。(3)數(shù)據(jù)處理：①利用實驗測得的數(shù)據(jù)畫成了如圖乙所示的圖像；②由圖像的電源的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________（E和r的結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）某同學利用如圖甲所示的裝置來驗證機械能守恒定律，圖中A、B為兩個光電門。（1）該同學首先利用20分度的游標卡尺測量小球的直徑d，測量結(jié)果如圖乙所示，則d＝________cm；（2）讓小球從光電門A上方某一高度處自由下落，計時裝置測出小球通過光電門A、B的擋光時間tA、tB，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，用刻度尺測量出光電門A、B間的距離h，則只需比較________與________是否相等就可以驗證小球下落過程中機械能是否守恒；（用題目中涉及的物理量符號來表示）（3）該同學的實驗操作均正確，經(jīng)過多次測量發(fā)現(xiàn)，（2）中需要驗證的兩個數(shù)值總是存在一定的誤差，產(chǎn)生這種誤差的主要原因是__________________。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）湯姆孫利用磁偏轉(zhuǎn)法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當D1、D2兩極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P3點。假設(shè)電子的電量為e，質(zhì)量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大小；（2）若測得電子束不偏轉(zhuǎn)時形成的電流為I，且假設(shè)電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大??；（3）推導出電子比荷的表達式。14．（16分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強磁場（如圖甲所示）。在空間坐標（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時刻向平面內(nèi)各個方向均勻發(fā)射N個（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達x軸，求磁感應(yīng)強度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標處。保持磁感應(yīng)強度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達板上的時間內(nèi)對擋板的平均作用力。15．（12分）如圖所示，足夠長的金屬導軌MNC和PQD平行且間距為L左右兩側(cè)導軌平面與水平面夾角分別為α=37°、β=53°，導軌左側(cè)空間磁場平行導軌向下，右側(cè)空間磁場垂直導軌平面向下，磁感應(yīng)強度大小均為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，運動過程中，兩金屬棒與導軌保持良好接觸，始終垂直于導軌，金屬棒ab與導軌間的動摩擦因數(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動。導軌電阻不計，重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）金屬棒ab運動過程中最大加速度的大小；（2）金屬棒ab達到最大速度所用的時間；（3）金屬棒ab運動過程中，外力F對ef棒的沖量。

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】

說明分析受力的側(cè)視圖（右視圖）如圖所示磁場有最小值，應(yīng)使棒平衡時的安培力有最小值棒的重力大小、方向均不變，懸線拉力方向不變，由“力三角形”的動態(tài)變化規(guī)律可知又有聯(lián)合解得由左手定則知磁場方向平行輕質(zhì)導線向上。故ACD錯誤，B正確。故選B。2、B【解析】

A．根據(jù)公式可知所以由躍遷規(guī)律可得由第4能級向低能級躍遷時，產(chǎn)生6種不同頻率的光子，故A錯誤；BC．由題意及能級差關(guān)系可知躍遷到基態(tài)的三種光能使其發(fā)生光電效應(yīng)，所以金屬逸出功小于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量金屬逸出功大于由躍遷到產(chǎn)生的光子能量故B正確，C錯誤；D．由于金屬的逸出功不知具體數(shù)值，所以根據(jù)可知光電子的最大初動能也不能確定具體值，故D錯誤；故選B。3、C【解析】

A．點是波峰和波峰疊加，為振動加強點，且始終振動加強，A錯誤；B．點是波峰與波谷疊加，為振動減弱點，且始終振動減弱，B錯誤；C．點處于振動加強區(qū)，振動始終加強，C正確；D．點為波峰與波谷疊加，為振動減弱點，且始終振動減弱，D錯誤。故選C。4、D【解析】

重力勢能均取地面為參考平面，第一次，根據(jù)動能定理有第二次，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得，，故D正確，ABC錯誤。故選D。5、D【解析】

A．普朗克最先提出能量子的概念，愛因斯坦提出了微觀世界量子化的觀念，A錯誤；B．最早發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)現(xiàn)象的是赫茲，B錯誤；C．德布羅意只是提出了實物粒子具有波動性的假設(shè)，并沒有通過實驗驗證，C錯誤；D．盧瑟福等人通過粒子散射實驗，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)，D正確。故選D。6、A【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力解得該人造衛(wèi)星做圓周運動的周期為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的圓的面積為為πr2，所以人造衛(wèi)星與地心連線在單位時間內(nèi)所掃過的面積為解得環(huán)月軌道的半徑大小為：A.，與結(jié)論相符，選項A正確；B.，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.，與結(jié)論不相符，選項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、AB【解析】

A．由于速度相等時，兩質(zhì)點剛好相遇，則時刻，兩質(zhì)點相距選項A正確；B．內(nèi)質(zhì)點運動的距離為，設(shè)時質(zhì)點的速度大小為，則求得，選項B正確；C．由幾何關(guān)系可知，時，兩質(zhì)點相距的距離與時相距的距離相同，則選項C錯誤；D．時，兩質(zhì)點相距，選項D錯誤。故選AB。8、AC【解析】

A.對金屬桿，根據(jù)平衡條件，結(jié)合安培力公式有mgsinα=B1IL，解得I=mgB.由楞次定律可知，通過金屬桿的電流方向是從b到a，選項B錯誤；C.由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=Δ?Δt=ΔBL9、BCD【解析】

A．如圖甲所示“桿連小球”在最高點速度有最小值0（臨界點），此時桿向上的支持力為故A錯誤；B．解析式法分析動態(tài)變化。由0逐漸增大，則即逐漸增大，故B正確；C．如圖乙所示當最高點速度為（臨界點）時，有桿對小球的作用力。當由增大時，桿對小球有拉力，有則隨逐漸增大而逐漸增大；故C正確；D．當由減小時，桿對小球有支持力，有則隨逐漸減小而逐漸增大，故D正確。故選BCD。10、BC【解析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，場強與電勢的關(guān)系得由數(shù)學知識可知Ep?x圖象切線的斜率x2處切線斜率為零，則x2處電場強度為零，選項A錯誤；B．由圖看出在0～x2段圖象切線的斜率一直為正，由上式知場強方向沒變，處為粒子電勢能最大位置，則處為粒子動能最小，所以粒子在段速度一直在減小，選項B正確；C．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，粒子帶負電，即q<0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有選項C正確；D．段圖象切線的斜率可知的電場強度方向不變，但大小在增大，選項D錯誤。故選BC。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、0.63.0左3.02.5（2.3~2.7均可）【解析】

(1)[1]若使用a和b兩個接線柱，根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律解得量程為[2]若使用a和c兩個接線柱，根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律解得(2)②[3]為了保護電路，初始時刻滑動變阻器的阻值應(yīng)最大，所以將滑片滑到最左端。(3)②[4]若使用a和b兩個接線柱，電流表量程擴大倍，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知變形得圖像的縱截距即為電動勢大小，即[5]圖像斜率的大小則電源內(nèi)阻為12、0.885gh小球下落過程中受到空氣阻力的影響【解析】

(1)[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為(2)[2][3]小球從A到B，重力勢能減少了mgh，動能增加了因此，要驗證機械能是否守恒，只需比較gh與是否相等即可(3)[4]小球下落過程中，受到空氣阻力的作用，造成機械能損失，所以總是存在一定的誤差。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）垂直紙面向外，；（2）；（3）【解析】

（1）磁場方向垂直紙面向外。設(shè)加速電壓為，電子剛進入偏轉(zhuǎn)極板時的速度大小為v，則對加速的電子應(yīng)用動能定理得兩種場都存在的情況中，電子不偏轉(zhuǎn)，則電子受到的洛倫茲力為極板間電場強度為電場力為電子不偏轉(zhuǎn)，則聯(lián)立解得（2）設(shè)一個極短時間t內(nèi)撞擊熒光屏的電子個數(shù)為n，撞擊力為，則對這些電子用動量定理，得由電流的定義式得聯(lián)立解得（