2025屆山西省山大附中物理高三上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2025屆山西省山大附中物理高三上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項1．考生要認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、用一根長1m的輕質(zhì)細繩將一副質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（?。〢． B． C． D．2、研究光電效應(yīng)的實驗規(guī)律的電路如圖所示，加正向電壓時，圖中光電管的A極接電源正極，K極接電源負極時，加反向電壓時，反之．當有光照射K極時，下列說法正確的是A．K極中有無光電子射出與入射光頻率無關(guān)B．光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)C．只有光電管加正向電壓時，才會有光電流D．光電管加正向電壓越大，光電流強度一定越大3、氫原子的能級示意圖如圖所示，鋅的逸出功是，那么對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征，下列說法正確的是（）A．大量氫原子從高能級向能級躍遷時發(fā)出的光可以使鋅發(fā)生光電效應(yīng)B．大量氫原子從能級向低能級躍遷時，最多發(fā)出兩種不同頻率的光C．大量氫原子從能級向低能級躍遷時，用其發(fā)出的光照射鋅板，有兩種光能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)D．若入射光子的能量為，不能使能級的氫原子電離4、一輛汽車在公路上勻速行駛的速度為，正常勻速行駛過程中發(fā)現(xiàn)前方處有一個特殊路況，駕駛員剎車減速，汽車停在該特殊路況前處。若該駕駛員的反應(yīng)時間大約為，則汽車減速過程中加速度的大小約為（）A． B． C． D．5、如圖所示，粗細均勻的正方形金屬線框abcd用輕質(zhì)導(dǎo)線懸吊，線框一半處在勻強磁場中，線框平面與磁場垂直，給導(dǎo)線通以如圖的恒定電流，靜止時每根導(dǎo)線的拉力為F。保持電流不變，將金屬線框向下平移剛好完全進入磁場中，靜止時每根導(dǎo)線的拉力為2F。ab邊始終保持水平，導(dǎo)線始終豎直，則金屬框的重力為()A． B． C．F D．6、如圖所示，甲、乙兩物體用兩根輕質(zhì)細線分別懸掛在天花板上，兩細線與水平方向夾角分別為60°和45°，甲、乙間拴接的輕質(zhì)彈簧恰好處于水平狀態(tài)，則下列判斷正確的是（）A．甲、乙的質(zhì)量之比為1:B．甲、乙所受彈簧彈力大小之比為:C．懸掛甲、乙的細線上拉力大小之比為1:D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙的瞬時加速度大小之比為1:二、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、如圖所示的輸電線路中，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，電壓表V1、V2分別接在T1和T2副線圈兩端。已知T2原、副線圈匝數(shù)比為k，輸電線的總電阻為r，T1原線圈接在電壓有效值恒定的交流電源上，電壓表和電流表均為理想電表。由于用戶的負載變化，電流表A2的示數(shù)增加ΔI，則A．電流表A1的示數(shù)增大B．電壓表V2的示數(shù)減小C．電壓表V1的示數(shù)增大D．輸電線上損失的功率增加8、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V﹣T圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強，下列判斷正確的是（）A．過程a到b中氣體一定吸熱B．pc＝pb＞paC．過程b到c氣體吸收熱量D．過程b到c中每一個分子的速率都減小E.過程c到a中氣體吸收的熱量等于對外做的功9、如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，質(zhì)量為、邊長為的正方形線框斜向穿進磁場，當剛進入磁場時，線框的速度為，方向與磁場邊界成，若線框的總電阻為，則（）A．線框穿進磁場過程中，框中電流的方向為B．剛進入磁場時線框中感應(yīng)電流為C．剛進入磁場時線框所受安培力大小為D．此進兩端電壓為10、如圖所示，理想變壓器的原線圈接在的交流電源上，副線圈接有的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為1：2，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)約為 B．電壓表的示數(shù)約為C．原線圈的輸入功率為 D．副線圈輸出的交流電的頻率為三、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）在沒有天平的情況下，實驗小組利用以下方法對質(zhì)量進行間接測量，裝置如圖甲所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個相同的重物P、Q相連，重物P、Q的質(zhì)量均為m（已知），在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測物塊Z。重物P的下端與穿過打點計時器的紙帶相連，已知當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)某次實驗中。先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖乙所示的紙帶。相鄰兩計數(shù)點間還有四個點沒畫出，則系統(tǒng)運動的加速度a=______________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。(2)在忽略阻力的情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達式為M=________（用字母m、a、g表示）。(3)由(2)中理論關(guān)系測得的質(zhì)量為M，而實際情況下，空氣阻力、紙帶與打點計時器間的摩擦、定滑輪中的滾動摩擦不可以忽略，使物塊Z的實際質(zhì)量與理論值M有一定差異。這是一種_______（填“偶然誤差”或“系統(tǒng)設(shè)差”）。12．（12分）某同學(xué)設(shè)計如圖所示的裝置測量靈敏電流計的內(nèi)阻Rg，電壓表可視為理想電壓表，請完成以下問題：(1)按照原理圖甲，完成圖乙中實物間的連線______；(2)實驗時，閉合開關(guān)前應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到______（選填“最大值”，“最小值”或“任意值”）；(3)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使靈敏電流計滿偏。并讀出此時電阻箱的阻值R，電壓表示數(shù)U。已知靈敏電流計滿偏時的示數(shù)Ig，則靈敏電流計的內(nèi)阻Rg=________（用R、U、Ig表示）；(4)已知該靈敏電流計的內(nèi)阻Rg=300Ω，滿偏電流Ig=200μA，除該靈敏電流計外，還有以下實驗器材：A．電池組（電動勢6V，內(nèi)阻約為0.5Ω）；B．滑動變阻器R（0~10Ω，額定電流1A）；C．電流表A（0~50mA，內(nèi)阻約為20Ω）；D．標準電阻R1=14700ΩE.一個電鍵S、導(dǎo)線若干現(xiàn)要用伏安法測量一個阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值，請在方框中畫出測Rx阻值的實驗電路圖_______（要求測量結(jié)果盡量準確，電表的測量范圍盡可能大一些，并在電路圖中標明對應(yīng)器材的符號）。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）如圖所示，平面直角坐標系第一象限中，兩個邊長均為L的正方形與一個邊長為L的等腰直角三角形相鄰排列，三個區(qū)域的底邊在x軸上，正方形區(qū)域I和三角形區(qū)域Ⅲ存在大小相等，方向沿y軸負向的勻強電場。質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子由正方形區(qū)域I的頂點A以初速度v0沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，離開電場后打在區(qū)域Ⅱ底邊的中點P。若在正方形區(qū)域Ⅱ內(nèi)施加垂直坐標平面向里的勻強磁場，粒子將由區(qū)域Ⅱ右邊界中點Q離開磁場，進入?yún)^(qū)域Ⅲ中的電場。不計重力，求：(1)正方形區(qū)域I中電場強度E的大?。?2)正方形區(qū)域Ⅱ中磁場磁感應(yīng)強度的大??；(3)粒子離開三角形區(qū)域的位置到x軸的距離。14．（16分）如圖直角坐標系xOy中，第Ⅰ象限內(nèi)存在場強為E，沿x軸負方向的勻強電場，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)存在垂直坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子，從P（l，l）處由靜止開始運動，第1次通過x軸時沿y軸負方向。不計粒子重力。求：（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小；（2）粒子第3次經(jīng)過y軸時的縱坐標；（3）通過計算說明粒子離開P點后能否再次經(jīng)過P點。15．（12分）如圖所示的坐標系內(nèi)，直角三角形OPA區(qū)域內(nèi)有一方向垂直于紙面向外的勻強磁場。在x軸上方，三角形磁場區(qū)域右側(cè)存在一個與三角形OP邊平行的勻強電場，電場強度為E，方向斜向下并與x軸的夾角為30°，已知OP邊的長度為L，有一不計重力、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后，以v0的速度從A點垂直于y軸射入磁場；一段時間后，該粒子在OP邊上某點以垂直于OP邊方向射入電場，最終速度方向垂直于x軸射出電場。求：(1)加速電壓及勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小(2)帶電粒子到達x軸時的動能與帶電粒子剛進入磁場時動能的比值(3)帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間

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、A【解析】

本題考查力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．【詳解】一個大小方向確定的力分解為兩個等大的力時，合力在分力的角平分線上，且兩分力的夾角越大，分力越大，因而當繩子拉力達到F=10N的時候，繩子間的張角最大，為120°，此時兩個掛釘間的距離最大；畫框受到重力和繩子的拉力，三個力為共點力，受力如圖．繩子與豎直方向的夾角為：θ=60°，繩子長為：L0=1m，則有：mg=2Fcosθ，兩個掛釘?shù)拈g距離：L＝，解得：L=m2、B【解析】

K極中有無光電子射出與入射光頻率有關(guān)，只有當入射光的頻率大于K極金屬的極限頻率時才有光電子射出，選項A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，選項B正確；光電管加反向電壓時，只要反向電壓小于截止電壓，就會有光電流產(chǎn)生，選項C錯誤；在未達到飽和光電流之前，光電管加正向電壓越大，光電流強度一定越大，達到飽和光電流后，光電流的大小與正向電壓無關(guān)，選項D錯誤.3、C【解析】

A．氫原子從高能級向n=3能級躍遷時發(fā)出的光，其光子的能量值最大為1.51eV，小于3.34eV，不能使鋅發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤。B．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為3種，故B錯誤。C．一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，輻射光子種類數(shù)目為3種，其中有2種大于3.34ev能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確。D．當氫原子吸收的光子能量剛好等于能級差時，氫原子會躍遷到對應(yīng)的高能級上去。若入射光子的能量為1.6eV，能使n=3能級的氫原子電離，故D錯誤。故選C。4、C【解析】

在駕駛員的反應(yīng)時間內(nèi)汽車勻速運動，其位移為剎車階段內(nèi)勻減速運動，位移為又有，解得故選C。5、D【解析】

線框有一半在磁場中時，對整體根據(jù)平衡條件得到：當線框全部在磁場中時，根據(jù)并聯(lián)電路特點可知ab邊和cd邊電流之比為，則根據(jù)平衡條件可知：求得：A.由以上分析可知線框的重力為，故選項A錯誤；B.由以上分析可知線框的重力為，故選項B錯誤；C.由以上分析可知線框的重力為，故選項C錯誤；D.由以上分析可知線框的重力為，故選項D正確。6、D【解析】

B．因為是同一根彈簧，彈力相等，故B錯誤；AC．對甲乙兩個物體受力分析，如圖所示甲乙都處于靜止狀態(tài)，受力平衡，則有對甲，對乙，代入數(shù)據(jù)得故AC錯誤；D．快速撤去彈簧的瞬間，甲、乙所受合力為其重力在繩端的切向分力，根據(jù)牛頓運動定律有故D正確。故選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、AB【解析】

A.T2原、副線圈匝數(shù)比為k，所以，所以電流表A1的示數(shù)增大，A正確。B.因為電流表A1的示數(shù)增大，所以輸電線上損失電壓增加，變壓器T2原線圈電壓減小，根據(jù)變壓器原理得電壓表V2的示數(shù)減小，B正確。C.因為T1原線圈接在電壓有效值恒定的交流電源上，所以電壓表V1的示數(shù)不變，C錯誤。D.因為輸電線上電流增大，根據(jù)功率方程可知，輸電線損失功率增加量一定不是，D錯誤。8、ABE【解析】

A．過程ab中氣體的體積不變，沒有做功；溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定吸熱，故A正確；B．設(shè)a狀態(tài)的壓強為，則由理想氣體的狀態(tài)方程可知所以同理解得所以故B正確；C．過程b到c，溫度降低，內(nèi)能減?。惑w積減小，外界對氣體做功，則氣體放出熱量，故C錯誤；D．溫度是分子的平均動能的標志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對單個的分子沒有意義，所以過程bc中氣體的溫度降低，分子的平均動能減小，并不是每一個分子的速率都減小，故D錯誤；E．由圖可知過程ca中氣體等溫膨脹，內(nèi)能不變，對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于對外做的功，故E正確；故選ABE。9、CD【解析】

線框進入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向外，則感應(yīng)電流的方向為ABCD方向，故A錯誤；AC剛進入磁場時CD邊切割磁感線，AD邊不切割磁感線，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則線框中感應(yīng)電流為，此時CD兩端電壓，即路端電壓為，故B錯誤，D正確；AC剛進入磁場時線框的CD邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反，AD邊受到的安培力的方向垂直于AD向下，它們的大小都是，由幾何關(guān)系可以看出，AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直，所以AC剛進入磁場時線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量合，即，故C正確。故選CD。10、BC【解析】

AB．由題意可知變壓器輸入電壓的有效值，由可知，副線圈兩端電壓電壓表的示數(shù)為；通過電阻的電流由得電流表的示數(shù)為4A，故A錯誤，B正確；C．變壓器兩端功率相等，故原線圈的輸入電功率等于輸出功率故C正確；D．交流電的頻率變壓器不改變交流電的頻率，故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、0.32系統(tǒng)誤差【解析】

(1)[1]根據(jù)逐差法求解加速度(2)[2]對P、Q、Z構(gòu)成的系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律解得(3)[3]根據(jù)題意可知這種誤差為客觀因素造成的不可避免的誤差，應(yīng)為系統(tǒng)誤差。12、最大值【解析】

(1)[1]實物連線如圖(2)[2]實驗時，閉合開關(guān)前應(yīng)使電路中的電流最小，故先將電阻箱的電阻調(diào)到最大值。(3)[3]由歐姆定律解得靈敏電流計的內(nèi)阻(4)[4]伏安法測電阻需要電壓表，由于器材中沒有電壓表，所以需要用表頭串聯(lián)電阻R1改裝成電壓表。若滑動變阻器采用限流式接法，則電路中的最小電流大約為超過電流表的量程，故只能采用分壓式接法。由于表頭內(nèi)阻已知，電流表采用外接法。故電路圖如圖四、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）（3）【解析】

（1）帶電粒子在區(qū)域Ⅰ中做類平拋，根據(jù)平拋運動的規(guī)律列式求解場強E；（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，從而求解B；（3）在Q點進入?yún)^(qū)域Ⅲ后，若區(qū)域Ⅲ補成正方形區(qū)域，空間布滿場強為E的電場，由對稱性可知，粒子將沿拋物線軌跡運動到（3L，L）點，離開方向水平向右，通過逆向思維，可認為粒子從（3L，L）點向左做類平拋運動。【詳解】（1）帶電粒子在區(qū)域Ⅰ中做類平拋設(shè)離開角度為θ，則離開區(qū)域Ⅰ后作直線運動由以上各式得（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動有幾何關(guān)系可得可求得（3）在Q點進入?yún)^(qū)域Ⅲ后，若區(qū)域Ⅲ補成正方形區(qū)域，空間布滿場強為E的電場，由對稱性可知，粒子將沿拋物線軌跡運動到（3L，L）點，離開方向水平向右，通過逆向思維，可認為粒子從（3L，L）點向左做類平拋運動，當粒子運動到原電場邊界時解得因此，距離x軸距離【點睛】帶電粒子在電場中的運動