2025屆湖南省長沙市稻田中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2025屆湖南省長沙市稻田中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，一固定的細(xì)直桿與水平面的夾角為α=15°，一個質(zhì)量忽略不計的小輕環(huán)C套在直桿上，一根輕質(zhì)細(xì)線的兩端分別固定于直桿上的A、B兩點(diǎn)，細(xì)線依次穿過小環(huán)甲、小輕環(huán)C和小環(huán)乙，且小環(huán)甲和小環(huán)乙分居在小輕環(huán)C的兩側(cè)．調(diào)節(jié)A、B間細(xì)線的長度，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時β=45°.不計一切摩擦．設(shè)小環(huán)甲的質(zhì)量為m1，小環(huán)乙的質(zhì)量為m2，則m1∶m2等于()A．tan15° B．tan30° C．tan60° D．tan75°2、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)從ab邊的中點(diǎn)O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出，已知此粒子的質(zhì)量為m，電荷量的大小為q，其重力不計；ab邊長為2ι，ad邊長為3ι，則下列說法中正確的是A．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BB．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小之比為BC．離子穿過磁場和電場的時間之比tD．離子穿過磁場和電場的時間之比t3、有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)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(yīng)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1424、一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸線勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動勢的變化規(guī)律如圖甲中的線a所示，用此線圈給圖乙中電路供電，發(fā)現(xiàn)三個完全相同的燈泡亮度均相同。當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動勢的變化規(guī)律如圖甲中的線b所示，以下說法正確的是A．t＝0時刻，線圈平面恰好與磁場方向平行B．圖線b電動勢的瞬時值表達(dá)式為e＝40sin()VC．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為2∶3D．轉(zhuǎn)速調(diào)整后，三個燈泡的亮度仍然相同5、近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進(jìn)行著激動人心的科學(xué)探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)．如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動，并測得該運(yùn)動的周期為T，則火星的平均密度ρ的表達(dá)式為（k為某個常數(shù)）（）A． B． C． D．6、如圖所示，跳水運(yùn)動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運(yùn)動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板上，隨跳板一同向下做變速運(yùn)動到達(dá)最低點(diǎn)，然后隨跳板反彈，則()A．運(yùn)動員與跳板接觸的全過程中只有超重狀態(tài)B．運(yùn)動員把跳板壓到最低點(diǎn)時，他所受外力的合力為零C．運(yùn)動員能跳得高的原因從受力角度來看，是因為跳板對他的作用力遠(yuǎn)大于他的重力D．運(yùn)動員能跳得高的原因從受力角度來看，是因為跳板對他的作用力遠(yuǎn)大于他對跳板的作用力二、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，單匝矩形閉合導(dǎo)線框全部處于水平方向的勻強(qiáng)磁場中，線框面積為，電阻為．線框繞與邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度從中性面開始勻速轉(zhuǎn)動，線框轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為，下列說法正確的是（）A．線框中感應(yīng)電流的有效值為B．線框轉(zhuǎn)動過程中穿過線框的磁通量的最大值為C．從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為D．線框轉(zhuǎn)一周的過程中，產(chǎn)生的熱量為8、下列說法中正確的是（）A．隨著分子間距離的增大，分子聞相互作用的斥力可能先減小后增大B．壓強(qiáng)是組成物質(zhì)的分子平均動能的標(biāo)志C．在真空和高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素D．液晶既有液體的流動性，又具有單晶體的各向異性9、“嫦娥五號”是我國首個實(shí)施無人月面取樣且返回的探測器，它由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分組成，由長征五號運(yùn)載火箭從文昌航天發(fā)射場發(fā)射。若“嫦娥五號”探測器環(huán)月工作軌道為圓形，其離月球表面高度為h、運(yùn)行周期為T，月球半徑為R。由以上數(shù)據(jù)可求的物理量有（）A．月球表面的重力加速度B．“嫦娥五號”探測器繞月球運(yùn)行的加速度C．“嫦娥五號”探測器繞月球運(yùn)行的速度D．月球?qū)Α版隙鹞逄枴碧綔y器的吸引力10、如圖所示，下雨天，足球運(yùn)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，容易滑倒三、實(shí)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（側(cè)視圖只畫了一個小車）所示的實(shí)驗裝置可以用來驗證“牛頓第二定律”。兩個相同的小車放在光滑水平桌面上，右端各系一條細(xì)繩，跨過定滑輪各掛一個相同的小盤，增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力，增減車上的砝碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系條細(xì)線，用一個黑板擦把兩細(xì)線同時按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止（如圖乙）。拿起黑板擦兩車同時運(yùn)動，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測出兩車在此過程中位移的大小。圖丙為某同學(xué)在驗證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時的某次實(shí)驗記錄，已測得小車1的總質(zhì)量，小車2的總質(zhì)量。由圖可讀出小車1的位移，小車2的位移_______，可以算出__________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；在實(shí)驗誤差允許的范圍內(nèi)，________（選填“大于”、“小于”或“等于”）。12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗中，實(shí)驗室提供了如下器材：A．小燈泡(3V，1．8W)B．電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為22kΩ)C．電流表(量程2.6A，內(nèi)阻約為2．2Ω)D．滑動變阻器(2～12Ω，2A)E．電源(電動勢3V，內(nèi)阻不計)F．開關(guān)及導(dǎo)線若干，坐標(biāo)紙實(shí)驗中要求小燈泡上的電壓從零開始測量盡可能準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)測量多組對應(yīng)的U、I值。如圖甲所示，一組同學(xué)已經(jīng)完成導(dǎo)線的連接。(1)如圖甲連接好電路，不閉合電鍵，滑動變阻器滑動頭在圖示中間位置時電壓表示數(shù)_______________(填“為零”“不為零”)。(2)在圖甲中閉合電鍵滑動變阻器滑動頭從右端滑到左端的過程中燈泡亮度變化情況是____________。(3)指出圖甲中該組同學(xué)連接錯誤的兩條導(dǎo)線_______________(填導(dǎo)線編號)。(4)圖乙中a圖線是改正后描出的燈泡U—I圖線，圖乙中b圖線是另一個電源路端電壓U與電源電流I的圖線。如果將這樣的一個燈泡與該電源連成閉合電路，該燈泡消耗電功率為____________W；如果將這樣的兩個燈泡串聯(lián)接在該電源上，則每個燈泡消耗電功率為____________W。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))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）如圖甲所示，質(zhì)童為m=0.3kg的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在質(zhì)量為M=0.1kg、長度L=0.6m的木板A的最左端，A和B一起以v0=lm/s的速度在光滑水平面上向右運(yùn)動，一段時間后A與右側(cè)一豎直固定擋板P發(fā)生彈性碰撞。以碰撞瞬間為計時起點(diǎn)，取水平向右為正方向，碰后0.5s內(nèi)B的速度v隨時間t變化的圖像如圖乙所示。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）A與B間的動摩擦因數(shù)；（2）A與P第1次碰撞到第2次碰撞的時間間隔；（3）A與P碰撞幾次，B與A分離。14．（16分）牛頓說：“我們必須普遍地承認(rèn)，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”．任何兩個物體間存在的相互作用的引力，都可以用萬有引力定律計算，而且任何兩個物體之間都存在引力勢能，若規(guī)定物體處于無窮遠(yuǎn)處時的勢能為零，則二者之間引力勢能的大小為，其中m1、m2為兩個物體的質(zhì)量，r為兩個質(zhì)點(diǎn)間的距離（對于質(zhì)量分布均勻的球體，指的是兩個球心之間的距離），G為引力常量．設(shè)有一個質(zhì)量分布均勻的星球，質(zhì)量為M，半徑為R．（1）該星球的第一宇宙速度是多少？（2）為了描述電場的強(qiáng)弱，引入了電場強(qiáng)度的概念，請寫出電場強(qiáng)度的定義式．類比電場強(qiáng)度的定義，請在引力場中建立“引力場強(qiáng)度”的概念，并計算該星球表面處的引力場強(qiáng)度是多大？（3）該星球的第二宇宙速度是多少？（4）如圖所示是一個均勻帶電實(shí)心球的剖面圖，其總電荷量為+Q（該帶電實(shí)心球可看作電荷集中在球心處的點(diǎn)電荷），半徑為R，P為球外一點(diǎn)，與球心間的距離為r，靜電力常量為k．現(xiàn)將一個點(diǎn)電荷-q（該點(diǎn)電荷對實(shí)心球周圍電場的影響可以忽略）從球面附近移動到p點(diǎn)，請參考引力勢能的概念，求電場力所做的功．15．（12分）一列簡諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正向傳播，波長λ≥80cm．O和A是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=40cm處的兩個質(zhì)點(diǎn)．t＝0時開始觀測，此時質(zhì)點(diǎn)O的位移y=-8cm，質(zhì)點(diǎn)A處于y=-16cm的波谷位置；t＝0.5s時，質(zhì)點(diǎn)O第一次回到平衡位置，而t=1.5s時，質(zhì)點(diǎn)A第一次回到平衡位置．求：（ⅰ）這列簡諧橫波的周期T、波速v和波長λ；（ⅱ）質(zhì)點(diǎn)A振動的位移y隨時間t變化的關(guān)系式．

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、C【解析】試題分析：小球C為輕環(huán)，重力不計，受兩邊細(xì)線的拉力的合力與桿垂直，C環(huán)與乙環(huán)的連線與豎直方向的夾角為600，C環(huán)與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，A點(diǎn)與甲環(huán)的連線與豎直方向的夾角為300，乙環(huán)與B點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為600，根據(jù)平衡條件，對甲環(huán)：，對乙環(huán)有：，得，故選C．【名師點(diǎn)睛】小球C為輕環(huán)，受兩邊細(xì)線的拉力的合力與桿垂直，可以根據(jù)平衡條件得到A段與豎直方向的夾角，然后分別對甲環(huán)和乙環(huán)進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合力的合成和分解列式求解．考點(diǎn)：共點(diǎn)力的平衡條件的應(yīng)用、彈力．2、D【解析】

根據(jù)某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點(diǎn)穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心和幾何關(guān)系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點(diǎn)穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據(jù)類平拋運(yùn)動列方程求解。【詳解】A、B項：粒子在磁場中運(yùn)動，由題意可知，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯(lián)立兩式解得：B=2mv粒子在電場中偏轉(zhuǎn)有：3l=vtl2聯(lián)立解得：E=2m所以BEC、D項：粒子在磁場中運(yùn)動的時間為：t粒子在電場中運(yùn)動的時間為：t2所以t1故選：D。3、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(shí)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(yīng)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。4、B【解析】

本題考察交變電流表達(dá)式，最大值為NBSω，由此得出改變轉(zhuǎn)速后的最大值，電感和電容都對交流電由阻礙作用。【詳解】A.t＝0時刻電動勢為0，故線圈平面恰好與磁場方向垂直，A錯誤；B.由圖中可知，改變后的角速度為，故電動勢的最大值為40V，故表達(dá)式為，B正確；C.由可知線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2；D.中轉(zhuǎn)速調(diào)整后交流電的頻率發(fā)生變化，電感對交變電流的阻礙減小、電容對交變電流的阻礙增大，三個燈泡的亮度各不相同。故選B。5、D【解析】

探測器繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動，萬有引力做向心力，故有解得故火星的平均密度為（為常量）故選D。6、C【解析】

A.運(yùn)動員與跳板接觸的下降過程中，先向下加速，然后向下減速，最后速度為零，則加速度先向下，然后向上，所以下降過程中既有失重狀態(tài)也有超重狀態(tài)，同理上升過程中也存在超重和失重狀態(tài)，故A錯誤；

B.運(yùn)動員把跳板壓到最低點(diǎn)時，跳板給其的彈力大于其重力，合外力不為零，故B錯誤；

C.從最低點(diǎn)到最高過程中，跳板給運(yùn)動員的支撐力做正功，重力做負(fù)功，位移一樣，運(yùn)運(yùn)動員動能增加，因此跳板對他的作用力大于他的重力，故C正確；

D.跳板對運(yùn)動員的作用力與他對跳板的作用力是作用力與反作用力，大小相等，故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、BC【解析】試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得產(chǎn)生的電動勢，電流，線框轉(zhuǎn)過時的感應(yīng)電流為，電流的有效值，故A錯誤；線框轉(zhuǎn)動過程中穿過線框的磁通量的最大值為BS，又，解得BS=，所以B正確；從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為，故C正確；轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生的熱量代入解得：，故D錯誤．考點(diǎn)：本題考查交流電8、CD【解析】

A．隨著分子間距離的增大，分子聞相互作用的斥力減小，選項A錯誤；B．溫度是組成物質(zhì)的分子平均動能的標(biāo)志，選項B錯誤；C．在真空和高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，選項C正確；D．液晶既有液體的流動性，又具有單晶體的各向異性，選項D正確。故選CD。9、ABC【解析】

A．根據(jù)可求解月球的質(zhì)量M，根據(jù)可求解月球表面的重力加速度，選項A正確；B．根據(jù)可求解“嫦娥五號”探測器繞月球運(yùn)行的加速度，選項B正確；C．根據(jù)可求解“嫦娥五號”探測器繞月球運(yùn)行的速度，選項C正確；D．“嫦娥五號”的質(zhì)量不確定，則不能求解月球?qū)Α版隙鹞逄枴碧綔y器的吸引力，選項D錯誤。故選ABC。10、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。三、實(shí)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、等于【解析】

[1]刻度尺最小分度為0.1cm，則小車2的位移為x2=2.45cm，由于誤差2.45cm－2.50cm均可[2]由于小車都是做初速度為零的勻加速運(yùn)動，根據(jù)可知，由于時間相同，則有由于讀數(shù)誤差，則均可[3]由題意可知故在誤差允許的范圍內(nèi)12、不為零先變暗再變亮5、61.242.44【解析】

（1）由實(shí)物電路圖可知，開關(guān)不能控制分壓電路的閉合和斷開，比如閉合電建，滑動變阻器滑動頭在圖示中間位置時電壓表示數(shù)不為零。（2）由實(shí)物電路圖可知，閉合電鍵滑動變阻器滑動頭從右端滑到左端的過程滑動變阻器接入電路的阻值增大，流過燈泡的電流減小，燈泡的實(shí)際功率變小，燈泡變暗，當(dāng)滑片到達(dá)左端時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，燈泡兩端電壓增大，燈泡實(shí)際功率增大，燈泡變亮，（3）描繪燈泡伏安特性曲線實(shí)驗滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，所以連線5、6接法錯誤；（4）由圖乙所示數(shù)據(jù)可知，燈泡兩端電壓為2.1V，流過燈泡的電流為2.5A，燈泡實(shí)際功率為：（1.23V-1.26V）由圖乙所示圖線可知電源電動勢為，電源內(nèi)阻為：當(dāng)兩燈泡串聯(lián)，設(shè)每個燈泡兩端的電壓為U，流過每一個燈泡的電流為I則，在燈泡U-I圖象坐標(biāo)系內(nèi)阻作出如圖所示：由圖可知此時燈泡兩端電壓為1.2V，通過燈泡的電流為2.37A，則燈泡的功率為故本題答案是：(1).不為零(2).先變暗再變亮(3).5、6(4).1.24(5).2.44四、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）0.1（2）0.75s（3）一共可以碰撞2次【解析】

方法一：解：（1）碰后A向左減速，B向右減速，由圖像得：由牛頓第二定律：求得（2）由牛頓第二定：A減速到0后，向右繼續(xù)加速，最后與B共速由：求得：，此過程中，A向左移動的距離為：之后A與B一起向右勻速運(yùn)動，時間：所以一共用的時間：；（3）A第1次與擋板P相碰，到第2次相碰的過程內(nèi)，假設(shè)第3次碰撞前，A與B不分離，A第2次與擋板P相碰后到第3次相碰的過程內(nèi)，求得：由于：所以一共可以碰撞2次。方法二：解：（1）碰后A向左減速，B向