2025屆豫西名校高三物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2025屆豫西名校高三物理第一學(xué)期期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖1所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖2所示。在充電開始后的一段時(shí)間內(nèi)，充電寶的輸出電壓、輸出電流可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻為，則時(shí)間內(nèi)（）A．充電寶輸出的電功率為B．充電寶產(chǎn)生的熱功率為C．手機(jī)電池產(chǎn)生的焦耳熱為D．手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為2、如圖甲所示，一鋁制圓環(huán)處于垂直環(huán)面的磁場(chǎng)中，圓環(huán)半徑為r，電阻為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是（）A．在時(shí)刻，環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向B．在時(shí)刻，環(huán)中的電功率為C．在時(shí)刻，環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D．0~t0內(nèi)，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì)3、火箭向后噴氣后自身獲得向前的速度。某一火箭在噴氣前的質(zhì)量為，間斷性完成了多次向后噴氣，每秒鐘可完成5次噴氣。設(shè)每一次噴氣均噴出氣體，氣體噴出后的速度為，則第三次噴氣后火箭的速度為（題中涉及各速度均以地面為參考系）（）A． B． C． D．4、太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子（）聚變?yōu)?個(gè)氦核（）的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是，這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c。下列說法中正確的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示電子C．這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=m1－m2－m3D．這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能ΔE=(4m1－m2－2m3）c25、如圖所示，輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴有質(zhì)量為m的球。在最低點(diǎn)給小球一水平初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，輕繩與豎直方向成角。關(guān)于輕繩的拉力T和角的關(guān)系式你可能不知道，但是利用你所學(xué)過的知識(shí)可以確定下列哪個(gè)表達(dá)式是正確的（）A．T=a+3mgsinθ（a為常數(shù)） B．T=a+（a為常數(shù)）C．T=a+3mgcosθ（a為常數(shù)） D．T=a+（a為常數(shù)）6、一圓筒內(nèi)壁粗糙，底端放一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），該物體與圓筒內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,圓筒由靜止沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直到物體恰好滑動(dòng)，此時(shí)物體、圓心的連線與豎直方向的夾角為，如圖所示，以下說法正確的是（）A．在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中物體受到的支持力逐漸增大B．在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中物體受到的靜摩擦力逐漸減小C．物體恰好滑動(dòng)時(shí)夾角與的關(guān)系為D．緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，圓筒對(duì)物體的作用力逐漸增大二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示的“U”形框架固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌之間的距離為L(zhǎng)，左端連接一阻值為R的定值電阻，阻值為r、質(zhì)量為m的金屬棒垂直地放在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)給金屬棒以水平向右的初速度v0，金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的距離為x后停止運(yùn)動(dòng)，已知該過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，重力加速度為g，忽略導(dǎo)軌的電阻，整個(gè)過程金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直接觸。則該過程中（）A．磁場(chǎng)對(duì)金屬棒做功為B．流過金屬棒的電荷量為C．整個(gè)過程因摩擦而產(chǎn)生的熱量為D．金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為8、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，，，電場(chǎng)線平行于所在的平面。一個(gè)帶電荷量的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增加，由B移到C的過程中電場(chǎng)力做功，下列說法中正確的是（）A．B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 B．A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)C．負(fù)電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增加 D．該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為9、如圖所示為帶電粒子在某電場(chǎng)中沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能隨位移的變化規(guī)律，其中兩段均為直線。則下列敘述正確的是（）A．該粒子帶正電B．2m~4m內(nèi)電勢(shì)逐漸升高C．0m~2m和2m~6m的過程中粒子的加速度大小相等方向相反D．2m~4m電場(chǎng)力做的功和4m~6m電場(chǎng)力對(duì)該粒子做的功相等10、理論研究表明，無限大的均勻帶電平板在周圍空間會(huì)形成與平面垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)有兩塊無限大的均勻絕緣帶電平板正交放置，如圖所示，A1B1板兩面帶正電，A2B2板兩面帶負(fù)電，且兩板單位面積所帶電荷量相等(設(shè)電荷不發(fā)生移動(dòng))．圖中直線A1B1和A2B2分別為帶正電平面和帶負(fù)電平面與紙面正交的交線，O為兩交線的交點(diǎn)，C、D、E、F恰好位于紙面內(nèi)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，且CE的連線過O點(diǎn)．則下列說法中正確的是A．D、F兩點(diǎn)電勢(shì)相同B．E、F兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C．UEF＝UEDD．在C、D、E、F四個(gè)點(diǎn)中電子在F點(diǎn)具有的電勢(shì)能最大三、實(shí)驗(yàn)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(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。彈簧秤固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接。在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d。開始時(shí)讓木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小。再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t。則：(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝_______。(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系。下列圖像能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是________。(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是_______。A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度12．（12分）圖甲為測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)裝置，不可伸長(zhǎng)的輕擺線一端固連在鉛質(zhì)小圓柱的上端，另一端固定在O點(diǎn)。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點(diǎn)附近安置一組光電門，測(cè)出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)通過光電門的擋光時(shí)間t，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小圓柱的直徑d，如圖乙所示。忽略空氣阻力，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)小圓柱的直徑d＝________cm；(2)測(cè)出懸點(diǎn)到圓柱中心的距離l，并測(cè)出對(duì)應(yīng)的擋光時(shí)間△t；(3)改變擺線的長(zhǎng)度，重復(fù)步驟(2)，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)；(4)以懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l為縱坐標(biāo)，以_______為橫坐標(biāo)，得到的圖象是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如圖丙所示。計(jì)算得該圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=_______(用物理量的符號(hào)表示)。四、計(jì)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）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為6m/s，t=0時(shí)的波形如圖。P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別為xP=9m、xQ=11m。求：（i）質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)表達(dá)式；（ii）t=0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q偏離平衡位置的位移。14．（16分）內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直放置，用質(zhì)量不計(jì)、橫截面面積S=2×10－4m2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。先在活塞上方緩綴倒上沙子，使封閉氣體的體積逐漸變?yōu)樵瓉淼囊话?。接著一邊在活塞上方緩緩倒上沙子，一邊?duì)汽缸加熱使活塞位置保持不變，直到氣體溫度達(dá)到177℃，已知外界環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)p=1.0×103Pa，熱力學(xué)溫度T=t+273K，重力加速度g取10m/s2，求：①加熱前所倒沙子的質(zhì)量。②整個(gè)過程總共倒在活塞上方的沙子的質(zhì)量。15．（12分）如圖，A、B為半徑R＝1m的四分之一光滑絕緣豎直圓弧軌道，在四分之一圓弧區(qū)域內(nèi)存在著E＝1×106V/m、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一質(zhì)量m＝1kg、帶電荷量q＝＋1.4×10－5C的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)的正上方距離A點(diǎn)H處由靜止開始自由下落（不計(jì)空氣阻力），BC段為長(zhǎng)L＝2m、與物體間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2的粗糙絕緣水平面.（取g＝10m/s2）（1）若H＝1m，物體能沿軌道AB到達(dá)最低點(diǎn)B，求它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；（2）通過你的計(jì)算判斷：是否存在某一H值，能使物體沿軌道AB經(jīng)過最低點(diǎn)B后最終停在距離B點(diǎn)0.8m處．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．充電寶的輸出電壓U、輸出電流I，所以充電寶輸出的電功率為A錯(cuò)誤；BC．手機(jī)電池充電電流為I，所以手機(jī)電池產(chǎn)生的熱功率為而充電寶的熱功率應(yīng)為充電寶的總功率減去輸出功率，根據(jù)題目信息無法求解，BC錯(cuò)誤；D．輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機(jī)的化學(xué)能，一部分轉(zhuǎn)化為電池的熱能，故根據(jù)能量守恒定律可知手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為D正確。故選D。2、B【解析】

A．由磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化關(guān)系圖象可知，磁場(chǎng)反向后，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向沒有改變，0~t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，B減小，所以線圈中的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律可判斷線圈的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，所以A錯(cuò)誤；BC．由圖象可得斜率為則由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為線圈的電功率為所以B正確，C錯(cuò)誤；D．0~t0內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度在減小，線圈的磁通量在減小，所以根據(jù)楞次定律可知，線圈有擴(kuò)張趨勢(shì)，所以D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

取噴氣前的火箭整體為研究對(duì)象，噴氣過程動(dòng)量守恒。設(shè)每次噴出氣體的速度為v，三次噴氣后火箭的速度為，由動(dòng)量守恒定律得解得故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、D【解析】

AB．由核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒可推斷出X為，故AB錯(cuò)誤；

CD．質(zhì)量虧損為△m=4m1-m2-2m3釋放的核能為△E=△mc2=（4m1-m2-2m3）c2故C錯(cuò)誤、D正確。

故選D。5、C【解析】

當(dāng)θ=0°時(shí)（最低點(diǎn)），L為繩長(zhǎng)，根據(jù)牛頓第二定律當(dāng)θ=180°時(shí)（最高點(diǎn)）從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理得可以得出因此利用特殊值代入法可知C選項(xiàng)滿足上述結(jié)論，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6、C【解析】

AB．對(duì)物體受力分析如圖所示，正交分解，根據(jù)平衡條件列出方程隨著的增大，減小，增大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)物塊恰好滑動(dòng)時(shí)得選項(xiàng)C正確；D．緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，圓筒對(duì)物體的作用力與重力等大反向，始終不變，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A．通過R和r的電流相等，R上產(chǎn)生的熱量為Q，所以回路中產(chǎn)生的焦耳熱由功能關(guān)系可知，導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，所以磁場(chǎng)對(duì)金屬棒做功故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律得又解得：流過金屬棒的電荷量故B項(xiàng)正確；C．由能量守恒可知所以整個(gè)過程因摩擦而產(chǎn)生的熱量故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．由C選項(xiàng)的分析可知解得故D項(xiàng)正確。8、AC【解析】

AB．點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增加，則電場(chǎng)力做功WAB=，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差同理A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，故A正確、B錯(cuò)誤；C．設(shè)AB連線中點(diǎn)為D，則，D點(diǎn)電勢(shì)與C點(diǎn)相等，所以電場(chǎng)線方向由A指向B，現(xiàn)把負(fù)電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故C正確；D．該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)故D錯(cuò)誤。故選AC。9、CD【解析】

AB．由于電場(chǎng)的方向未知，因此粒子的電性不能確定，2m~6m的電勢(shì)的高低也不能判斷，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep=qφ?qǐng)鰪?qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep﹣x圖像切線的斜率等于，故斜率間接代表了場(chǎng)強(qiáng)大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此電場(chǎng)強(qiáng)度的方向大小相等方向相反，則粒子的加速度大小相等方向相反，C正確；D．2m~4m兩點(diǎn)間距與4m~6m兩點(diǎn)間距相等，電場(chǎng)強(qiáng)度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于4m~6m兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，則2m~4m電場(chǎng)力做的功和4m~6m電場(chǎng)力做的功相等，D正確。故選CD。10、BD【解析】無限大的均勻帶電平面在周圍空間會(huì)形成與平面垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A1B1在四點(diǎn)單獨(dú)產(chǎn)生的電場(chǎng)均向上，A2B2在四點(diǎn)單獨(dú)產(chǎn)生的電場(chǎng)均向左，四點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向均是左偏上45°，大小相等，故B正確；D、F兩點(diǎn)在一條電場(chǎng)線上，而沿著電場(chǎng)線電勢(shì)是降低的，故電勢(shì)不等，故A錯(cuò)誤；E、F兩點(diǎn)間電勢(shì)差和E、D兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值相同而正負(fù)相反，故C錯(cuò)誤；C、D、E、F四個(gè)點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)方向均是左偏上45°，故CE是等勢(shì)面，D點(diǎn)電勢(shì)最高，F(xiàn)點(diǎn)電勢(shì)最低，故D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)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、CBC【解析】

(1)[1]木板做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得解得即木板的加速度為。(2)[2]AB．由于摩擦力的存在，所以當(dāng)時(shí)，木板才產(chǎn)生加速度，即圖線不過原點(diǎn)，與橫軸有交點(diǎn)，AB錯(cuò)誤；CD．據(jù)題意，木板受到的滑動(dòng)摩擦力為，對(duì)木板和礦泉水瓶組成的系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律應(yīng)有聯(lián)立解得其中m為礦泉水瓶的質(zhì)量，M為木板的質(zhì)量根據(jù)函數(shù)斜率和截距的概念可知，當(dāng)時(shí)，近似不變，即圖像的斜率不變，當(dāng)?shù)V泉水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后變小，即圖像向下彎曲，C正確D錯(cuò)誤。故選C。(3)[3]A．木板與桌面間的正壓力以及動(dòng)摩擦因數(shù)不變，所以加水的方法不改變滑動(dòng)摩擦力的大小，A錯(cuò)誤；BC．緩慢向瓶中加水，拉力是連續(xù)增大，而掛鉤碼時(shí)拉力不是連續(xù)增大的，所以可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較精確地測(cè)出摩擦力的大小，BC正確；D．由于加速度越大需要水的質(zhì)量越大，而水的質(zhì)量越大時(shí)圖象的斜率越小，實(shí)驗(yàn)的精確度會(huì)越小，D錯(cuò)誤。故選BC。12、1.02【解析】

(1)[1]．小圓柱的直徑d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.(2)[2][3]．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得所以得到則以懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)。其中故四、計(jì)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、(i)(ii)-0.05m【解析】

(i)由圖可知波長(zhǎng)