2025屆山西省運(yùn)城市新絳縣第二中學(xué)物理高三第一學(xué)期期末考試試題含解析

2025屆山西省運(yùn)城市新絳縣第二中學(xué)物理高三第一學(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。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星P軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運(yùn)動的衛(wèi)星Q軌道的示意圖，O點(diǎn)為地球球心，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運(yùn)動的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說法正確的是（）A．橢圓軌道的長軸長度為RB．衛(wèi)星P在I軌道的速率為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道B點(diǎn)的速率為，則C．衛(wèi)星P在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道A點(diǎn)加速度大小為，則D．衛(wèi)星P在I軌道上受到的地球引力與衛(wèi)星Q在Ⅱ軌道上經(jīng)過兩軌道交點(diǎn)時受到的地球引力大小相等2、—顆質(zhì)量為m的衛(wèi)星在離地球表面一定高度的軌道上繞地球做圓周運(yùn)動，若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1：9，衛(wèi)星的動能（）A． B． C． D．3、如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，它可繞水平軸OO/在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻。以線圈平面在中性面為計(jì)時起點(diǎn)，下列判斷正確的是（）A．若發(fā)電機(jī)線圈某時刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時值為零B．發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為C．當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓不變D．當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路中的電流變小，用戶得到的電壓變小4、一個質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以速度做勻速運(yùn)動，某一時刻開始受到恒力F的作用，質(zhì)點(diǎn)的速度先減小后增大，其最小值為。質(zhì)點(diǎn)從開始受到恒力作用到速度減至最小的過程中A．該質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動B．經(jīng)歷的時間為C．該質(zhì)點(diǎn)可能做圓周運(yùn)動D．發(fā)生的位移大小為5、如圖所示，實(shí)線為兩個點(diǎn)電荷Q1、Q2產(chǎn)生的電場的電場線，虛線為正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，則下列判斷正確的是（）A．A點(diǎn)的場強(qiáng)小于B點(diǎn)的場強(qiáng)B．Q1的電荷量大于Q2的電荷量C．正電荷在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能D．正電荷在A點(diǎn)的速度小于在B點(diǎn)的速度6、某靜電場在x軸上各點(diǎn)的電勢φ隨坐標(biāo)x的分布圖像如圖所示。x軸上A、O、B三點(diǎn)的電勢分別為φA、φO、φB，電場強(qiáng)度沿x軸方向的分量大小分別為EAx、EOx、EBx，電子在A、O、B三點(diǎn)的電勢能分別為WA、WO、WB。下列判斷中正確的是（）A．φO＞φB＞φAB．EOx＞EBx＞EAxC．WO＜WB＜WAD．WO-WA＞W(wǎng)O-WB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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，兩根平行金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角為30°，導(dǎo)軌間距為0.5m。導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，用一不可伸長的細(xì)線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連，滑輪與b棒之間的細(xì)線平行于導(dǎo)軌。整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T。物體c的質(zhì)量為0.06kg，a、b棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為0.1Ω，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。將a、b棒和物體c同時由靜止釋放，運(yùn)動過程中物體c不觸及滑輪，a、b棒始終與兩導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì)且足夠長，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則（）A．b棒剛要開始運(yùn)動時，a棒的加速度大小為3.5m/s2B．b棒剛要開始運(yùn)動時，a棒的速度大小為5.0m/sC．足夠長時間后a棒的加速度大小為D．足夠長時間后a棒的速度大小為7.0m/s8、如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端與MN棒中點(diǎn)連接，另一端均被固定，MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計(jì)。初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，MN棒第一次運(yùn)動至最右端，在這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（）A．初始時刻棒受到安培力大小為B．從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱等于C．當(dāng)棒再次回到初始位置時，AB間電阻R的功率小于D．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為9、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，P和Q是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=lm和x=7m的兩個質(zhì)點(diǎn)。t=0時刻波傳到P質(zhì)點(diǎn)，P開始沿y軸正方向振動，t=ls時刻P第1次到達(dá)波峰，偏離平衡位置位移為0.2m；t=7s時刻Q第1次到達(dá)波峰。下列說法正確的是（）A．波的頻率為4HzB．波的波速為1m/sC．P和Q振動反相D．t=13s時刻，Q加速度最大，方向沿y軸負(fù)方向E.0~13s時間，Q通過的路程為1.4m10、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，為一個與磁場方向垂直、長度為的金屬桿，已知。兩點(diǎn)與磁場中以為圓心的同心圓（均為部分圓弧）金屬軌道始終接觸良好。一電容為的電容器連接在金屬軌道上。當(dāng)金屬桿在與磁場垂直的平面內(nèi)以為軸，以角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動且電路穩(wěn)定時，下列說法正確的是（）A．四點(diǎn)比較，點(diǎn)電勢最高B．電勢差C．電勢差D．電容器所帶電荷量為三、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）小張同學(xué)利用“插針法”測定玻璃的折射率．（1）小張將玻璃磚從盒子拿出放到白紙上，圖示操作較為規(guī)范與合理的是____________．（2）小張發(fā)現(xiàn)玻璃磚上下表面不一樣，一面是光滑的，一面是磨砂的，小張要將玻璃磚選擇_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）與白紙接觸的放置方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)較為合理．（3）小張正確操作插好了4枚大頭針，如圖所示，請幫助小張畫出正確的光路圖____.然后進(jìn)行測量和計(jì)算，得出該玻璃磚的折射率n=__________（保留3位有效數(shù)字）12．（12分）實(shí)驗(yàn)室有一節(jié)干電池，某同學(xué)想測量其電動勢和內(nèi)阻。除了一節(jié)干電池、開關(guān)S，導(dǎo)線還有下列器材供選用：A．靈敏電流計(jì)G（0~200μA，內(nèi)阻RA為10Ω）B．定值電阻R1（9990Ω，額定電流0.3A）C．定值電阻R2（990Ω，額定電流1A）D．電阻箱R（0~99.9Ω，額定電流3A）（1）為了測量電動勢，該同學(xué)應(yīng)該選哪個定值電阻______（選填“R1”或“R2”）；（2）在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖______；（3）按照正確的電路圖連接好電路，實(shí)驗(yàn)后得到如圖所示的－圖像，則該同學(xué)測得電源的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。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）托卡馬克(Tokamak)是一.種復(fù)雜的環(huán)形裝置，結(jié)構(gòu)如圖甲所示。環(huán)心處有一歐姆線圈，四周是一個環(huán)形真空室，真空室外排列著環(huán)向場線圈和極向場線圈，其中歐姆線圈的作用一是給等離子體加熱以達(dá)到核聚變所需的臨界溫度；二是產(chǎn)生感應(yīng)電場用以等離子體加速。同時，極向場線圈通電后提供的極向磁場與環(huán)向場線圈通電后提供的環(huán)向磁場將高溫等離子體約束在真空室內(nèi)，促使核聚變的進(jìn)行。如圖乙所示為環(huán)形真空室簡化圖，其內(nèi)徑為R1=2m、外徑為R2=5m，S和S'為其截面關(guān)于中心對稱。假設(shè)約束的核聚變材料只有氘核()和氚核()，且不考慮核子間的相互作用，中子和質(zhì)子的質(zhì)量差異以及速度對核子質(zhì)量的影響，核子一旦接觸環(huán)形真空室壁即被吸收導(dǎo)走。(已知質(zhì)子的電荷量為C；質(zhì)子和中子質(zhì)量均為kg)。試回答：(1)氘核()和氚核()結(jié)合成氫核()時，要放出某種粒子，同時釋放出能量，寫出上述核反應(yīng)方程；(2)歐姆線圈中，通以恒定電流時，等離子體能否發(fā)生核聚變(“能”或“不能”)，并簡要說明判斷理由；(3)若關(guān)閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流，當(dāng)極向磁場為多大時，從垂直于S截面速度同為的氘核()能夠全部通過S'截面；(4)若關(guān)閉歐姆線圈和環(huán)向場線圈的電流，當(dāng)極向磁場在某一范圍內(nèi)變化時，垂直于S截面速度同為的氘核()和氚核()能夠在S'截面要有重疊，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍。14．（16分）如圖所示，虛線O1O2是速度選擇器的中線，其間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E（電場線沒有畫出）。照相底片與虛線O1O2垂直，其右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2?，F(xiàn)有一個離子沿著虛線O1O2向右做勻速運(yùn)動，穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，最后垂直打在照相底片上（不計(jì)離子所受重力）。(1)求該離子沿虛線運(yùn)動的速度大小v；(2)求該離子的比荷；(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子，沿著虛線O1O2射入速度選擇器，它們在照相底片的落點(diǎn)間距大小為d，求這兩種同位素離子的質(zhì)量差△m。15．（12分）如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體?；钊馁|(zhì)量為m、橫截面積為s，與容器底部相距h。現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時停止加熱，活塞上升了2h并穩(wěn)定，此時氣體的熱力學(xué)溫度為T1．已知大氣壓強(qiáng)為P0，重力加速度為g，活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣。求：①加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量；②停止對氣體加熱后，在活塞上緩緩。添加砂粒，當(dāng)添加砂粒的質(zhì)量為m0時，活塞恰好下降了h。求此時氣體的溫度。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

A．開普勒第三定律可得：因?yàn)橹芷谙嗟龋园腴L軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為R橢圓，故a=R，即橢圓軌道的長軸的長度為2R。故A錯誤。B．根據(jù)萬有引力提供向心力可得：故，由此可知軌道半徑越大，線速度越??；設(shè)衛(wèi)星以O(shè)B為半徑做圓周運(yùn)動的速度為，則；又衛(wèi)星在Ⅱ的B點(diǎn)做向心運(yùn)動，所以有，綜上有。故B正確。C．衛(wèi)星運(yùn)動過程中只受到萬有引力的作用，故有：所以加速度為，又有OA<R，所以，故C錯誤。D．由于不知道兩衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系，故萬有引力關(guān)系不確定，故D錯誤。故選B。2、B【解析】

在地球表面有衛(wèi)星做圓周運(yùn)動有：由于衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1:9，聯(lián)立前面兩式可得：r=3R；衛(wèi)星做圓周運(yùn)動：得Ek=再結(jié)合上面的式子可得Ek=A.與分析不符，故A錯誤。B.與分析相符，故B正確。C.與分析不符，故C錯誤。D.與分析不符，故D錯誤。3、C【解析】

A．當(dāng)線圈與磁場平行時，感應(yīng)電流最大，故A錯誤；B．從中性面開始計(jì)時，發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為故B錯誤；C．當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，輸出電壓變小，但變壓器原線圈兩端的電壓將不變，故C正確；D．當(dāng)用戶數(shù)目增多時，電路總電阻變小，電路中的電流變大，則輸電線上電阻的電壓增大，用戶得到的電壓變小，故D錯誤。故選C。4、D【解析】

質(zhì)點(diǎn)減速運(yùn)動的最小速度不為0，說明質(zhì)點(diǎn)不是做直線運(yùn)動，力F是恒力所以不能做圓周運(yùn)動，而是做勻變速曲線運(yùn)動．設(shè)力F與初速度夾角為θ，因速度的最小值為可知初速度v0在力F方向的分量為，則初速度方向與恒力方向的夾角為150°，在恒力方向上有v0cos30°－t＝0在垂直恒力方向上有質(zhì)點(diǎn)的位移聯(lián)立解得時間為發(fā)生的位移為選項(xiàng)ABC錯誤，D正確；故選D．5、C【解析】

A．根據(jù)“電場線的密疏表示場強(qiáng)的大小”可知A點(diǎn)的場強(qiáng)比B點(diǎn)的場強(qiáng)大，故A錯誤；B．根據(jù)電場線分布情況可知Q1、Q2是同種電荷。由點(diǎn)電荷周圍電場線較密可知點(diǎn)電荷帶電荷量較多，即Q1<Q2，故B錯誤；C．正電荷做曲線運(yùn)動，受到的合力方向指向曲線的凹處，并且和電場線在一條直線上，所以正電荷電場力方向指向Q2，由于正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，電場力方向與速度方向的夾角總是大于90°，電場力做負(fù)功，電勢能增大，即正電荷在A點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能，故C正確；D．正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增大，動能減小，故正電荷在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度，故D錯誤。故選C。6、D【解析】

A．由圖知電勢高低關(guān)系為，A錯誤；B．根據(jù)圖像切線斜率的大小等于電場強(qiáng)度沿軸方向的分量大小，所以，B錯誤；C．電子帶負(fù)電，根據(jù)電勢能公式：分析得知，C錯誤；D．由圖知，間電勢差大于間電勢差，即有：電子帶負(fù)電，則根據(jù)電勢能公式：得：，D正確。故選D。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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】

A．b棒所受的最大靜摩擦力而則b棒剛要開始運(yùn)動時，所受的安培力方向向下，大小為此時a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N，則a棒的加速度大小為選項(xiàng)A錯誤；B．b棒剛要開始運(yùn)動時，對a棒F安=BILE=BLv聯(lián)立解得v=5m/s選項(xiàng)B正確；CD．足夠長時間后，兩棒的速度差恒定，設(shè)為?v，此時兩棒受的安培力均為此時對a棒b棒其中解得此時導(dǎo)體棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，選項(xiàng)C正確，D錯誤；故選BC。8、AC【解析】

A．初始時刻棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv0、感應(yīng)電流為：棒受到安培力大小為：故A正確；B．MN棒第一次運(yùn)動至最右端的過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q。由于安培力始終對MN做負(fù)功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達(dá)到最左端的過程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于故B錯誤；C．設(shè)棒再次回到初始位置時速度為v。從初始時刻至棒再次回到初始位置的過程，整個回路產(chǎn)生焦耳熱大于：根據(jù)能量守恒定律有：棒再次回到初始位置時，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E′=BLv，AB間電阻R的功率為：聯(lián)立解得：故C正確；D．由能量守恒得知，當(dāng)棒第一次達(dá)到最右端時，物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為整個回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能，又甲乙兩彈簧的彈性勢能相等，所以甲具有的彈性勢能為故D錯誤。故選：AC。9、BCE【解析】

A．由題意可知可得T=4s頻率f=0.25Hz選項(xiàng)A錯誤；B．t=ls時刻P第1次到達(dá)波峰，t=7s時刻Q第1次到達(dá)波峰，可知在6s內(nèi)波傳播了6m，則波速為選項(xiàng)B正確；C．波長為因PQ=6m=1λ，可知P和Q振動反相，選項(xiàng)C正確；DE．t=7s時刻Q第1次到達(dá)波峰，則t=6s時刻Q點(diǎn)開始起振，則t=13s時刻，Q點(diǎn)振動了7s=1T，則此時Q點(diǎn)到達(dá)波谷位置，加速度最大，方向沿y軸正方向；此過程中Q通過的路程為7A=7×0.2m=1.4m，選項(xiàng)D錯誤，E正確。故選BCE。10、BD【解析】

A．如圖所示桿順時針勻速轉(zhuǎn)動切割磁感線，由右手定則知感應(yīng)電動勢方向?yàn)?，桿相當(dāng)于電源，所以點(diǎn)電勢最高，故A錯誤；BC．綜合運(yùn)動規(guī)律，的中點(diǎn)的線速度為綜合電路規(guī)律，電路穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，電路中無電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律得解得同理，中點(diǎn)的線速度為又有中點(diǎn)的線速度為可得故B正確，C錯誤；D．電容器接在兩點(diǎn)間，帶電荷量為解得故D正確。故選BD。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、B磨砂的面1.53【解析】

光學(xué)鏡面及光學(xué)玻璃面均不能用手觸碰；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，運(yùn)用插針法，確定入射光線和折射光線．【詳解】（1）玻璃磚的光學(xué)面不能用手直接接觸，接觸面的污漬會影響接觸面的平整，進(jìn)而影響折射率的測定，B正確；（2）為了不影響觀察實(shí)驗(yàn)，應(yīng)使得磨砂面接觸紙面；（3）光路圖如圖所示：設(shè)方格紙上小正方形的邊長為，光線的入射角為，折射角為，則，，所以該玻璃磚的折射率12、R11.40.50【解析】

(1)[1]一節(jié)干電池電動勢約為1．5V，可以把表頭改裝成2V的電壓表，需要串聯(lián)電阻阻值為：R串＝﹣RA＝﹣10Ω＝9990Ω選定值電阻R1。(2)[2]應(yīng)用電壓表與電阻箱測電源電動勢與內(nèi)阻，電壓表測路端電壓，實(shí)驗(yàn)電路圖