江蘇省南京市玄武高級中學2025屆物理高三上期末監(jiān)測試題含解析

江蘇省南京市玄武高級中學2025屆物理高三上期末監(jiān)測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、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，質量不計的細直硬棒長為2L，其一端O點用鉸鏈與固定轉軸連接，在細棒的中點固定質量為2m的小球甲，在細棒的另一端固定質量為m小球乙。將棒置于水平位置由靜止開始釋放，棒與球組成的系統(tǒng)將在豎直平面內(nèi)做無阻力的轉動。則該系統(tǒng)在由水平位置轉到豎直位置的過程中（）A．系統(tǒng)的機械能不守恒B．系統(tǒng)中細棒對乙球做正功C．甲、乙兩球所受的向心力不相等D．乙球轉到豎直位置時的速度比甲球小2、兩根相互平行的水平放置長直導線分別通有方向相同的電流I1和I2，且I1>I2；有一電流元IL與兩導線均平行，且處于兩導線的對稱面上，導線某一橫截面所在平面如圖所示，則下列說法正確的是（）A．電流元所處位置的磁場方向一定豎直向下B．電流元所處位置的磁場方向一定水平向右C．要使電流元平衡，可在電流元正上方某位置加一同向通電導線D．如果電流元在所處位置受的安培力為F，則兩導線在該處的磁感應強度大小為B=3、如圖所示，在粗糙的水平面上放一質量為2kg的物體，現(xiàn)用F=8N的力，斜向下推物體，力F與水平面成角，物體與水平面之間的滑動摩擦系數(shù)為μ=0.5，則A．物體對地面的壓力為24NB．物體所受的摩擦力為12NC．物體加速度為D．物體將向右勻速運動4、對以下幾位物理學家所做的科學貢獻，敘述正確的是（）A．德布羅意認為任何一個運動的物體，小到電子、質子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應，這種波叫物質波B．愛因斯坦通過對黑體輻射現(xiàn)象的研究，提出了量子說C．盧瑟福通過a粒子散射實驗，發(fā)現(xiàn)了質子和中子，提出了原子的核式結構模型D．貝克勒爾通過對氫原子光譜的分析，發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象5、某靜電場中x軸上各點電勢分布圖如圖所示。一帶電粒子在坐標原點O處由靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸正方向運動。下列說法正確的是A．粒子一定帶負電B．粒子在x1處受到的電場力最大C．粒子從原點運動到x1過程中，電勢能增大D．粒子能夠運動到x2處6、如圖甲所示MN是一條電場線上的兩點，從M點由靜止釋放一個帶正電的帶電粒子，帶電粒子僅在電場力作用下沿電場線M點運動到N點，其運動速度隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示下列敘述中不正確的是（）A．M點場強比N的場強小B．M點的電勢比N點的電勢高C．從M點運動到N點電勢能增大D．從M點運動到N點粒子所受電場力逐漸地大二、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、18世紀，數(shù)學家莫佩爾蒂和哲學家伏爾泰，曾設想“穿透”地球：假設能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球，一個人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以從南極出口飛出，則以下說法正確的是（已知地球表面處重力加速度g取10m/s2；地球半徑R＝6.4×106m；地球表面及內(nèi)部某一點的引力勢能Ep＝－，r為物體距地心的距離）（）A．人與地球構成的系統(tǒng)，雖然重力發(fā)生變化，但是機械能守恒B．當人下落經(jīng)過距地心0.5R瞬間，人的瞬時速度大小為4×103m/sC．人在下落過程中，受到的萬有引力與到地心的距離成正比D．人從北極開始下落，直到經(jīng)過地心的過程中，萬有引力對人做功W＝1.6×109J8、在粗糙水平桌面上，長為l=0.2m的細繩一端系一質量為m=2kg的小球，手握住細繩另一端O點在水平面上做勻速圓周運動，小球也隨手的運動做勻速圓周運動。細繩始終與桌面保持水平，O點做圓周運動的半徑為r=0.15m，小球與桌面的動摩擦因數(shù)為，。當細繩與O點做圓周運動的軌跡相切時，則下列說法正確的是（）A．小球做圓周運動的向心力大小為6NB．O點做圓周運動的角速度為C．小球做圓周運動的線速度為D．手在運動一周的過程中做的功為9、4月20日深夜，“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射第44顆“北斗”導航衛(wèi)星。這是“北斗”導航衛(wèi)星在2019年的首次發(fā)射，“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)今年繼續(xù)高密度全球組網(wǎng)。若某顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為，運動周期為。已知地球半徑為，引力常量為，下列說法正確的是（）A．衛(wèi)星的線速度大小 B．地球的質量C．地球的平均密度 D．地球表面重力加速度大小10、下列說法中正確的是。A．電子的衍射圖樣證實了實物粒子具有波動性B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，原子總能量減小D．光電效應中極限頻率的存在說明了光的波動性三、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）某同學設計出如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”讓小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間t，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)為了驗證機械能守恒定律，除了該實驗準備的如下器材：鐵架臺、夾子、鐵質小球，光電門、數(shù)字式計時器、游標卡尺（20分度），請問還需要________（選填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；(2)用游標卡尺測量鐵球的直徑。主尺示數(shù)（單位為cm）和游標的位置如圖所示，則其直徑為________cm；(3)用游標卡尺測出小球的直徑為d，調(diào)整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門B的時間t，多次重復上述過程，作出隨h的變化圖線如圖乙所示。若已知該圖線的斜率為k，則當?shù)氐闹亓铀俣萭的表達式為________。12．（12分）在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)阻。電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω。由于實驗室條件有限，除了導線、開關外，實驗室還能提供如下器材：A．量程為0~3V的電壓表VB．量程為0~0.6A的電流表A1C．量程為0~3A的電流表A2D．阻值為4.0Ω的定值電阻R1E.阻值為100Ω的定值電阻R2F.最大阻值為10Ω的滑動變阻器R3G.最大阻值為100Ω的滑動變阻器R4，（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖甲所示電路測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻①定值電阻應該選擇____(填“D”或“E”)；電流、表應該選擇____(填“B”或“C”)；滑動變阻器應該選擇____(填“F"或“G").②分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標和縱坐標，計算機擬合得到如圖乙所示U-I圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為U=-5.8I+4.6，則電源甲的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=_______Ω。(保留兩位有效數(shù)字)③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是（__________）A．電壓表的分流作用B．電壓表的分壓作用C．電流表的分壓作用D．電流表的分流作用E.定值電阻的分壓作用（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)阻，選擇電壓表、定值電阻等器材，采用圖丙所示電路。①定值電阻應該選擇____(填“D”或“E”)②實驗中，首先將K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為1.49V，然后將K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.18V，則電源乙電動勢E=______V，內(nèi)阻r=_______Ω。(小數(shù)點后保留兩位小數(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）如圖所示，在直角坐標xOy平面內(nèi)，第一、二象限有平行y軸的勻強電場，第三、四象限有垂直坐標平面的勻強電磁場。一質量為m、電荷量為q的正電粒子，從坐標原點O以大小為v0，方向與x軸正方向成的速度沿坐標平面射入第一象限，粒子第一次回到x軸時，經(jīng)過x軸上的P點（圖中未標出），已知電場強度大小為E，粒子重力不計，sin=0.6，cos=0.8(1)求p點的坐標；(2)若粒子經(jīng)磁場偏轉后，第二次回到x軸的位置與坐標原點O的距離為OP的一半，求磁場的磁感應強度大小和方向。14．（16分）如圖所示，在光滑水平面上A點固定一個底端有小孔的豎直光滑圓弧軌道，圓軌道與水平面在A點相切。小球甲用長為L的輕繩懸掛于O點，O點位于水平面上B點正上方L處?，F(xiàn)將小球甲拉至C位置，繩與豎直方向夾角θ=60°，由靜止釋放，運動到最低點B時與另一靜止的小球乙（可視為質點）發(fā)生完全彈性碰撞，碰后小球乙無碰撞地經(jīng)過小孔進入圓弧軌道，當小球乙進入圓軌道后立即關閉小孔。已知小球乙的質量是甲質量的3倍，重力加速度為g。（1）求甲、乙碰后瞬間小球乙的速度大小；（2）若小球乙恰好能在圓軌道做完整的圓周運動，求圓軌道的半徑。15．（12分）如圖所示，用同種材料制成的傾角θ的斜面和水平軌道固定不動．小物塊與軌道間動摩擦因數(shù)μ，從斜面上A點靜止開始下滑，不考慮在斜面和水平面交界處的能量損失．(1)若已知小物塊至停止滑行的總路程為s，求小物塊運動過程中的最大速度vm(2)若已知μ=0.1．小物塊在斜面上運動時間為1s，在水平面上接著運動0.2s后速度為vt，這一過程平均速率m/s．求vt的值．（本小題中g=10m/s2）

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】

A．以系統(tǒng)為研究對象，由于只有重力做功，只發(fā)生重力勢能和動能相互轉化，故系統(tǒng)的機械能守恒，A錯誤；B．在轉動過程中，甲、乙兩球的角速度相同，設轉到豎直位置時，甲球的速度為v1，乙球的速度為v2，由同軸轉動ω相等，可得由系統(tǒng)的機械能守恒知系統(tǒng)減少的重力勢能等于增加的動能，可得解得，設細棒對乙球做的功為W，根據(jù)動能定理得解得可見，系統(tǒng)中細棒對乙球做正功，B正確；C．甲、乙兩球所受的向心力分別為F2＝m＝m＝2m則C錯誤；D．由上分析知，乙球轉到豎直位置時的速度比甲球大，D錯誤。故選B。2、D【解析】

AB．根據(jù)安培定則及磁感應強度的矢量疊加，又由于，可得電流元所處位置的磁場方向斜向右下，故A、B錯誤；C．根據(jù)同向電流互相吸引，可判斷要使電流元平衡，可在電流元右上方某位置加一同向通電導線，故C錯誤；D．電流元在該處與磁場方向垂直，而受到的力為，所以根據(jù)磁感應強度的定義可知兩導線在該處的磁感應強度大小為故D正確；故選D。3、A【解析】受力分析如圖所示，在豎直方向上，由平衡條件得，物體與水平地面間最大靜摩擦力，水平方向上，由于，物體將靜止不動，故物體所受的摩擦力為靜摩擦力，綜上分析，正確答案為A．4、A【解析】

A．德布羅意認為任何一個運動的物體，小到電子、質子、中子，大到行星、太陽都有一種波與之相對應，這種波叫物質波，故A正確；B．普朗克通過對黑體輻射現(xiàn)象的研究，提出了量子說，故B錯誤；C．盧瑟福通過a粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，該實驗沒有發(fā)現(xiàn)質子和中子，故C錯誤；D．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，但并不是通過對氫原子光譜的分析發(fā)現(xiàn)的，故D錯誤。故選A。5、A【解析】

由題中“一帶電粒子在坐標原點O處由靜止釋放”可知本題考查帶電粒子在非勻強電場中的運動，根據(jù)圖像和電勢變化可分析本題。【詳解】A．由于從坐標原點沿x軸正方向電勢先升高后降低，因此電場方向先向左后向右，由于帶電粒子在坐標原點靜止釋放，沿x軸正方向運動，由此可知粒子帶負電，故A正確；B．由圖可知，圖像斜率即為電場強度，在x1處斜率為零，因此電場強度最小，電場力也最小，故B錯誤；C．從開始運動到x1處，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D．由于粒子只在電場力的作用下運動，當運動到與開始時電勢相等的位置，粒子速度為零，不能到達x2處，故D錯誤。6、C【解析】

AD．從v-t圖像可以看出，加速度越來越大，根據(jù)牛頓第二定律，則說明受到的電場力越來越大，根據(jù)公式，說明電場強度越來越大，所以M點場強比N的場強小，故AD正確；B．因為帶電粒子做加速運動，所以受到的電場力往右，又因為帶電粒子帶正電，所以電場線的方向往右，又因為順著電場線的方向電勢降低，所以M點的電勢比N點的電勢高，故B正確；C．從M點運動到N點動能增加，電勢能應該減小，故C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、AC【解析】

A.人下落過程只有重力做功，重力做功效果為重力勢能轉變?yōu)閯幽?，故機械能守恒，故A正確；B.當人下落經(jīng)過距地心0.5R瞬間，其引力勢能為：根據(jù)功能關系可知：即：在地球表面處忽略地球的自轉：則聯(lián)立以上方程可以得到：故B錯誤；C.設人到地心的距離為，地球密度為，那么，由萬有引力定律可得：人在下落過程中受到的萬有引力為：故萬有引力與到地心的距離成正比，故C正確；D.由萬有引力可得：人下落到地心的過程萬有引力做功為：由于人的質量未知，故無法求出萬有引力的功，故D錯誤；故選AC。8、BCD【解析】

A．由幾何關系可知小球做圓周運動的軌道半徑小球做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律其中解得選項A錯誤；B．由于解得O點做圓周運動的角速度和小球一樣，所以選項B正確；C．由于解得選項C正確；D．手在運動一周的過程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故選項D正確。故選BCD。9、AC【解析】

A．根據(jù)線速度的定義可知衛(wèi)星的線速度大小為選項A正確；B．由，得地球的質量為選項B錯誤；C．根據(jù)密度公式可知地球的密度選項C正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力有地球表面萬有引力近似等于重力有聯(lián)立解得地球表面的重力加速度大小選項D錯誤。故選AC。10、AB【解析】

A．電子的衍射圖樣證實了實物粒子的波動性，故A正確；B．為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量的量子化，故B正確；C．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增大，故C錯誤；D．光電效應現(xiàn)象說明了光的粒子性，并不是波動性，故D錯誤。故選AB。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、刻度尺1.015【解析】

(1)[1]．根據(jù)實驗原理和題意可知，還需要用刻度尺測量A點到光電門的距離，故選刻度尺；(2)[2]．20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為1cm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：.(3)[3]．根據(jù)機械能守恒的表達式有利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度有整理后有則該直線斜率為可得12、DBF4.61.8AD1.491.05【解析】

（1）①[1][2]測電動勢力約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，由于有定值電阻的存在，電路中的最大電流為AA如果用量程為3A的電流表，則讀數(shù)誤差太大，因此，電流表應選B；測電動勢約4.5V的電源電動勢與內(nèi)阻時，電路最小電阻為Ω=7.5Ω考慮電源內(nèi)阻、滑動變阻器電阻，故定值電阻應選D；[3]為方便實驗操作，滑動變阻器應選F；②[4][5]由表達式U=-5.8I+4.6根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得電源電動勢為E=4.6V，內(nèi)阻r=1.8Ω，③[6]由電路圖可知，電壓表的分流作用會造成實驗誤差，故A符合題意，BCDE不符合題意；故選A；（2）①[7]用圖丙所示電路測電動勢與內(nèi)阻，定值電阻適當小一點，實驗誤差小，因些定值電阻應選D；②[8][9]由電路圖可知，K1斷開，K2閉合，電壓表示數(shù)為電流電動勢，電壓表示數(shù)為1.49V，即電源乙電動勢為E=1.49V；K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.