湖北省孝感市高級中學2025屆物理高三上期末統(tǒng)考試題含解析

湖北省孝感市高級中學2025屆物理高三上期末統(tǒng)考試題考生須知：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、下列說法中，正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做曲線運動B．物體在恒力作用下不可能做圓周運動C．物體在變力作用下不可能做直線運動D．物體在變力作用下不可能做曲線運動2、如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，虛線左側無磁場，右側有磁感應強度的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，質量、帶電量的小球C靜置于其中；虛線左側有質量，不帶電的絕緣小球A以速度進入磁場中與C球發(fā)生正碰，碰后C球對水平面壓力剛好為零，碰撞時電荷不發(fā)生轉移，g取10m/s

2，取向右為正方向．則下列說法正確的是（）

A．碰后A球速度為 B．C對A的沖量為C．A對C做功0.1J D．AC間的碰撞為彈性碰撞3、關于元電荷，正確的說法是（）A．元電荷就是點電荷.B．1C電量叫元電荷.C．元電荷就是質子.D．元電荷目前被認為是自然界中電荷的最小單元.4、空間存在一靜電場，x軸上各點電勢隨x變化的情況如圖所示。若在-x0處由靜止釋放一帶負電的粒子，該粒子僅在電場力的作用下運動到x0的過程中，下列關于帶電粒子的a-t圖線，v-t圖線，Ek-t圖線，Ep-t圖線正確的是（）A． B． C． D．5、一質量為中的均勻環(huán)狀彈性鏈條水平套在半徑為R的剛性球體上，已知不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為R/2，套在球體上時鏈條發(fā)生形變如圖所示，假設彈性鏈條滿足胡克定律，不計一切摩擦，并保持靜止．此彈性鏈條的彈性系數k為A． B．C． D．6、某氣體星球的半徑為，距離星球中心處的點的重力加速度為。若該星球的體積在均勻膨脹，膨脹過程中星球質量不變，且密度均勻。當星球半徑膨脹為時，點的重力加速度為。已知質量分布均勻的球殼對球殼內物體的引力為零。則與的比值為（）A． B．1 C． 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、如圖為磁流體發(fā)電機的原理示意圖，間距為的平行金屬板M、N間有磁感應強度大小為B且方向垂直紙面向里的勻強磁場，將一束含有大量帶正電和帶負電的等離子體以速度水平噴入磁場，兩金屬板間就產生電壓.定值電阻、滑動變阻器（最大值為）及開關S串聯(lián)后接在M、N兩端，已知磁流體發(fā)電機的電阻為r（），則在電路閉合、滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動的過程中（）A．金屬板M為電源正極，N為電源負極B．電阻消耗功率的最大值為C．滑動變阻器消耗功率的最大值為D．發(fā)電機的輸出功率先增大后減小8、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的示數增加ΔI，則A．電流表A1的示數增大B．電壓表V2的示數減小C．電壓表V1的示數增大D．輸電線上損失的功率增加9、我國探月工程分“繞、落、回”三步走，近期將發(fā)射“嫦娥五號”探測器執(zhí)行月面采樣返回任務。圖為探測器繞月運行的示意圖，O為月球球心。已知環(huán)月圓軌道I和橢圓軌道II相切于P點，且I軌道半徑為II軌道半長軸的1.25倍。則探測器分別在I、II兩軌道上穩(wěn)定運行時（）A．周期T1:T2=5:4B．機械能EI=EIIC．經過P點的速度vI>vIID．經過P點的加速度aI=aII10、如圖所示，紙面內虛線1、2、3相互平行，且間距均為L。1、2間的勻強磁場垂直紙面向里、磁感應強度大小為2B，2、3間的勻強磁場垂直紙面向外、磁感應強度大小為B。邊長為的正方形線圈PQMN電阻為R，各邊質量和電阻都相同，線圈平面在紙面內。開始PQ與1重合，線圈在水平向右的拉力作用下以速度為向右勻速運動。設PQ剛進入磁場時PQ兩端電壓為，線圈都進入2、3間磁場中時，PQ兩端電壓為；在線圈向右運動的整個過程中拉力最大為F，拉力所做的功為W，則下列判斷正確的是（）A． B． C． D．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）實驗室有一破損的雙量程電壓表，兩量程分別是3V和15V，其內部電路如圖所示，因電壓表的表頭G已燒壞，無法知道其電學特性，但兩個精密電阻R1、R2完好，測得R1=2.9kΩ，R2=14.9kΩ．現(xiàn)有兩個表頭，外形都與原表頭G相同，已知表頭G1的滿偏電流為1mA，內阻為50Ω；表頭G2的滿偏電流0.5mA，內阻為200Ω，又有三個精密定值電阻r1=100Ω，r2=150Ω，r3=200Ω．若保留R1、R2的情況下，對電壓表進行修復，根據所給條件回答下列問題：（1）原表頭G滿偏電流I=_______，內阻r=_______．（2）在虛線框中畫出修復后雙量程電壓表的電路_____（標識出所選用的相應器材符號）（3）某學習小組利用修復的電壓表，再加上可以使用的以下器材，測量一未知電阻Rx的阻值：電流表A量程0～5mA，內阻未知；最大阻值約為100Ω的滑動變阻器；電源E（電動勢約3V）；開關S、導線若干．由于不知道未知電阻的阻值范圍，學習小組為精確測出未知電阻的阻值，選擇合適的電路，請你幫助他們補充完整電路連接____________，正確連線后讀得電壓表示數為2.40V，電流表示數為4.00mA，則未知電阻阻值Rx為____Ω．12．（12分）圖（甲）是演示簡諧運動圖像的裝置，它由一根較長的細線和較小的沙漏組成。當沙漏擺動時，漏斗中的細沙均勻流出，同時勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細沙在板上會形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖（乙）是同一個沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線（圖中的虛線表示）。（1）圖（乙）的P處堆積的細沙比Q處_________________（選填“多”、“少”或“一樣多”）。（2）經測量發(fā)現(xiàn)圖（乙）中OB=O′B′，若木板1的移動速度v1=3m/s，則木板2的移動速度v2=_________________。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，地面和半圓軌道面均光滑．質量M=1kg、長L=4m的小車放在地面上，其右端與墻壁的距離為S=3m，小車上表面與半圓軌道最低點P的切線相平．現(xiàn)有一質量m=1kg的滑塊（不計大?。┮詖0=6m/s的初速度滑上小車左端，帶動小車向右運動．小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數μ=0.1，g取10m/s1．（1）求小車與墻壁碰撞時的速度；（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，求半圓軌道的半徑R的取值．14．（16分）某學習小組設計了圖甲所示的“粒子回旋變速裝置”。兩塊相距為d的平行金屬極板M、N，板M位于x軸上，板N在它的正下方。兩板間加上圖乙所示的交變電壓，其電壓值為，周期，板M上方和板N下方有磁感應強度大小均為B、方向相反的勻強磁場。粒子探測器位于y軸處，僅能探測到垂直于y軸射入的帶電粒子。有一沿軸可移動的粒子發(fā)射器，可垂直于x軸向上射出質量為m、電荷量為的粒子，且粒子動能可調節(jié)時刻，發(fā)射器在（x，0）位置發(fā)射一帶電粒子。忽略粒子的重力和其他阻力，粒子在電場中運動的時間不計。(1)若粒子只經磁場偏轉并在處被探測到，求發(fā)射器的位置和粒子的初動能；(2)若粒子兩次進出電場區(qū)域后被探測到，且有。求粒子發(fā)射器的位置坐標x與被探測到的位置坐標y之間的關系。15．（12分）如圖所示，足夠長的金屬導軌MNC和PQD平行且間距為L左右兩側導軌平面與水平面夾角分別為α=37°、β=53°，導軌左側空間磁場平行導軌向下，右側空間磁場垂直導軌平面向下，磁感應強度大小均為B。均勻金屬棒ab和ef質量均為m，長度均為L，電阻均為R，運動過程中，兩金屬棒與導軌保持良好接觸，始終垂直于導軌，金屬棒ab與導軌間的動摩擦因數為μ=0.5，金屬棒ef光滑。同時由靜止釋放兩金屬棒，并對金屬棒ef施加外力F，使ef棒保持a=0.2g的加速度沿斜面向下勻加速運動。導軌電阻不計，重力加速度大小為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）金屬棒ab運動過程中最大加速度的大小；（2）金屬棒ab達到最大速度所用的時間；（3）金屬棒ab運動過程中，外力F對ef棒的沖量。

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．物體在恒力作用下也可能做曲線運動，例如平拋運動，選項A錯誤；B．物體做圓周運動的向心力是變力，則物體在恒力作用下不可能做圓周運動，選項B正確；C．物體在變力作用下也可能做直線運動，選項C錯誤；D．物體在變力作用下也可能做曲線運動，例如勻速圓周運動，選項D錯誤；故選B。2、A【解析】

A．設碰后A球的速度為v1，C球速度為v2。

碰撞后C球對水平面壓力剛好為零，說明C受到的洛倫茲力等于其重力，則有Bqcv2=mcg代入數據解得v2=20m/s在A、C兩球碰撞過程中，取向右為正方向，根據動量守恒定律得mAv0=mAv1+mcv2代入數據解得v1=15m/s故A正確。

B．對A球，根據動量定理，C對A的沖量為I=mAv1-mAv0=（0.004×15-0.004×20）N?s=-0.02N?s故B錯誤。

C．對A球，根據動能定理可知A對C做的功為故C錯誤；

D．碰撞前系統(tǒng)的總動能為碰撞后的總動能為因Ek′＜Ek，說明碰撞有機械能損失，為非彈性碰撞，故D錯誤。

故選A。3、D【解析】

點電荷是當兩個帶電體的形狀對它的相互作用力的影響可忽略時，這兩個帶電體可看作點電荷．而元電荷是帶電量的最小值，它不是電荷，所有帶電體電荷量均是元電荷的整數倍．【詳解】元電荷是最小的帶電量，而點電荷是一種理想化的物理模型，二者不是同一物理量；故A錯誤；元電荷是帶電量的最小值，大小是1.6×10【點睛】本題關鍵是對點電荷、元電荷的概念要有清晰的認識，同時要明確它們之間的區(qū)別，這是理清概念的一種重要方法．4、B【解析】

AB、由圖可知，圖像的斜率表示電場強度，從到的過程中電場強度先減小后增大，受到沿x軸正方向的電場力先減小后增大，粒子的加速度也是先減小后增大，在位置加速度為零；粒子在運動過程中，粒子做加速度運動，速度越來越大，先增加得越來越慢，后增加得越來越快，故B正確，A錯誤；C、粒子在運動過程中，受到沿x軸正方向的電場力先減小后增大，根據動能定理可知圖像的斜率先變小再變大，在位置的斜率為零，故C錯誤；D、由于粒子帶負電，根據電勢能可知，變化規(guī)律與變化規(guī)律相反，故D錯誤；圖線正確的是選B。5、C【解析】

在圓環(huán)上取長度為的一小段為研究對象，這一段的重力為設其余彈簧對這一小段的作用力為T，對這一小段受力分析如圖(因為是對稱圖形，對任一段的受力一樣，可對在圓球的最右側一小側研究)：據平衡條件可得：彈簧彈力F與彈簧對這一小段作用力的關系如圖：由圖得解得不發(fā)生形變時環(huán)狀鏈條的半徑為，套在球體上時鏈條發(fā)生形變如題圖所示，則彈簧的伸長量彈簧彈力與伸長量關系解得故C正確，ABD錯誤。6、D【解析】

設點放置質量為的物體，則有解得①如圖所示，星球膨脹后質量不變，有點以下球體質量為解得結合①式得則所以D正確，ABC錯誤。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、BD【解析】

A．等離子體噴入磁場后，由左手定則可知正離子向N板偏轉，負離子向M板偏轉，即金屬板M為電源負極，N為電源正極，故A錯誤；B．等離子體穩(wěn)定流動時，洛倫茲力與電場力平衡，即可得電源電動勢，當滑片P位于b端時，電路中電流最大，電阻消耗的功率最大，且為故B正確；C．滑動變阻器最大阻值為，小于定值電阻與電源內阻之和，故滑動變阻器阻值為時消耗的功率最大，且為故C錯誤；D．因，所以滑片P由a端向b端滑動的過程中，外電路電阻減小，必然在某位置有由外電阻與內阻相等時電源輸出功率最大可知，滑片P由a端向b端滑動的過程中，發(fā)電機的輸出功率先增大后減小，故D正確。故選：BD。8、AB【解析】

A.T2原、副線圈匝數比為k，所以，所以電流表A1的示數增大，A正確。B.因為電流表A1的示數增大，所以輸電線上損失電壓增加，變壓器T2原線圈電壓減小，根據變壓器原理得電壓表V2的示數減小，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的示數不變，C錯誤。D.因為輸電線上電流增大，根據功率方程可知，輸電線損失功率增加量一定不是，D錯誤。9、CD【解析】

A．根據開普勒第三定律可知故A錯誤；BC．從P點由軌道II進入軌道I要點火加速，即vI>vII，則在軌道I上的機械能大于軌道II上的機械能，故B錯誤，C正確；D．經過P點時探測器受到月球的引力相同，根據牛頓第二定律可知加速度aI=aII，故D正確。故選CD。10、ABD【解析】

A．只有PQ進入磁場，PQ切割磁感線產生電動勢電路中電流PQ兩端電壓選項A正確；C．受到的安培力進入過程克服安培力做功都進入1、2間后磁場回路無電流，不受安培力，拉力為0，不做功；PQ進入右邊磁場、MN在左邊磁場中，MN切割磁感線產生電動勢，PQ切割右邊磁感線產生電動勢回路中電流PQ和MN受到安培力大小分別為需要拉力最大為選項C錯誤；B．PQ進入右邊磁場過程中克服安培力做功都進入右邊磁場后，PQ和MN都切割磁場，回路無電流，安培力為0，選項B正確；D．PQ出磁場后，只有MN切割磁感線，線圈受到安培力PQ出磁場過程中安培力做功整個過程克服安培力做功選項D正確。故選ABD.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、1mA100Ω750Ω【解析】

（1）由圖示電路圖可知，電壓表量程：

Ig（rg+R1）=3VIg（rg+R2）=15V

代入數據解得：Ig=1mA，rg=100Ω；

（2）修復電壓表，表頭滿偏電流為，Ig=1mA，電阻應為：rg=100Ω，需要的實驗器材為：表頭的滿偏電流0.5mA，內阻為200Ω的表頭以及r3，即將表頭和r3并聯(lián)在電路中使用，電路圖如圖所示：

（3）根據題意可明確實驗中應采用分壓接法，電流表采用外接法，故實物圖如圖所示：電壓表量程為3V，則其內阻RV＝＝3000Ω，根據歐姆定律可知．12、多4m/s【解析】

（1）[1]在圖（乙的處時，沙擺的速度最小，在處時，沙擺的速度最大，所以堆積的細沙比處多；（2）[2]根據單擺周期公式：它們在同一地點，且擺長相同，則周期相同，設為，段經歷的時間是：段經歷的時間為：設板長為，則：比較可得：。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）小車與墻壁碰撞時的速度是4m/s；（1）要滑塊能沿圓軌道運動而不脫離圓軌道，半圓軌道的半徑R的取值為R≤0.14m或R≥0.6m．【解析】解：（1）設滑塊與小車的共同速度為v1，滑塊與小車相對運動過程中動量守恒，有mv0=（m+M）v1代入數據解得v1=4m/s設滑塊與小車的相對位移為L1，由系統(tǒng)能量守恒定律，有μmgL1=代入數據解得L1=3m設與滑塊相對靜止時小車的位移為S1，根據動能定理，有μmgS1=代入數據解得S1=1m因L1＜L，S1＜S，說明小車與墻壁碰撞前滑塊與小車已具有共同速度，且共速時小車與墻壁還未發(fā)生碰撞，故小車與碰壁碰撞時的速度即v1=4m/s．（1）滑塊將在小車上繼續(xù)向右做初速度為v1=4m/s，位移為L1=L﹣L1=1m的勻減速運動，然后滑上圓軌道的最低點P．若滑塊恰能滑過圓的最高點，設滑至最高點的速度為v，臨界條件為mg=m根據動能定理