2025屆山東省德州市陵城一中物理高三上期末考試模擬試題含解析

2025屆山東省德州市陵城一中物理高三上期末考試模擬試題注意事項：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，在橫截面為正三角形的容器內放有一小球，容器內各面與小球恰好接觸，圖中a、b、c為容器的三個側面、將它們以初速度v0豎直向上拋出，運動過程中容器所受空氣阻力與速率成正比，下列說法正確的是A．上升過程中，小球對c有壓力且逐漸變大B．上升過程中，小球受到的合力逐漸變大C．下落過程中，小球對a有壓力且逐漸變大D．下落過程中，小球對容器的作用力逐漸變大2、如圖所示，虛線是某靜電場的一簇等勢線。實線是一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡，A、B、C為軌跡上的三點。下列判斷正確的是（）A．軌跡在一條電場線上 B．粒子帶負電C．場強EAEC D．粒子的電勢能EPAEPC3、“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉器和探測板組成。偏轉器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心金屬半球面A和B構成，A、B為電勢值不等的等勢面電勢分別為φA和φB，其過球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質量為m的電子以不同的動能從偏轉器左端M的正中間小孔垂直入射，進入偏轉電場區(qū)域，最后到達偏轉器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達N板的正中間。忽略電場的邊緣效應。下列說法中正確的是A．A球面電勢比B球面電勢高B．電子在AB間偏轉電場中做勻變速運動C．等勢面C所在處電場強度的大小為E=D．等勢面C所在處電勢大小為4、如圖所示為某住宅區(qū)的應急供電系統，由交流發(fā)電機和副線圈匝數可調的理想降壓變壓器組成。發(fā)電機中矩形線圈所圍的面積為S，匝數為N，電阻不計，它可繞水平軸OO/在磁感應強度為B的水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉動。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時起點，下列判斷正確的是（）A．若發(fā)電機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)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為C．當滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓不變D．當用戶數目增多時，電路中的電流變小，用戶得到的電壓變小5、2019年4月10日，事件視界望遠鏡（EHT）項目團隊發(fā)布了人類歷史上的首張黑洞照片，我國科學家也參與其中做出了巨大貢獻。經典的“黑洞”理論認為，當恒星收縮到一定程度時，會變成密度非常大的天體，這種天體的逃逸速度非常大，大到光從旁邊經過時都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此時該天體就變成了一個黑洞。若太陽演變成一個黑洞后的密度為、半徑為，設光速為，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量為G，則的最小值是（）A． B． C． D．6、職業(yè)高空跳傘運動員從近萬米高空帶著降落傘跳下，前幾秒內的運動可視為自由落體運動。已知運動員的質量為80kg，重力加速度g取10m/s2，關于運動員所受重力做功的功率，下列說法正確的是（）A．下落第1s末的瞬時功率為4000WB．下落第1s內的平均功率為8000WC．下落第2s末的瞬時功率為8000WD．下落第2s內的平均功率為12000W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，用一輕繩將小球P系于光滑豎直墻壁上的O點，在墻壁和小球P之間夾有一正方體物塊Q，P、Q均處于靜止狀態(tài)?，F將一鉛筆緊貼墻壁壓在輕繩上并從O點開始緩慢下移，P、Q始終處于靜止狀態(tài)，則在鉛筆緩慢下移的過程中（）A．物塊Q受到的靜摩擦力將增大 B．小球P受到4個力的作用C．物塊Q受到4個力的作用 D．輕繩的拉力減小8、如圖所示的直角坐標系中，第一象限中有一勻強電場，場強方向與軸的夾角為。在第四象限存在寬度為，沿軸負方向足夠長的勻強磁場。磁感應強度為，方向垂直紙面向里?，F有不計重力的帶電粒子（電荷量為，質量為）以速度從點射入磁場（與軸的夾角為）。若帶電粒子通過磁場后恰好從點射入電場，并從上距離點為的點（圖中未標出）離開電場。下列分析正確的是（）A．帶電粒子進入磁場時的速度大小為B．帶電粒子從點到點（圖中未標出）運動的總時間為C．該勻強電場的場強大小為D．帶電粒子離開電場時的動能為9、如圖，豎直放置的光滑圓弧型軌道，O為圓心，AOB為沿水平方向的直徑，AB=2R。在A點以初速度v0沿AB方向平拋一小球a，若v0不同，則小球a平拋運動軌跡也不同．則關于小球在空中的運動，下列說法中正確的是A．v0越大，小球a位移越大B．v0越大，小球a空中運動時間越長C．若v0=，小球a動能增加量最大D．若v0=，小球a末動能最大10、如圖甲所示，一足夠長的傳送帶傾斜放置，傾角為θ，以恒定速率v=4m/s順時針轉動。一煤塊以初速度v0=12m/s從A端沖上傳送帶，煤塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．傾斜傳送帶與水平方向夾角的正切值tan=0.75：B．煤塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.5C．煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為4sD．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為m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）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進行“測量重力加速度”并“驗證機械能守恒定律”兩個實驗。該小組把輕質細繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機記錄細繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗證機械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗證機械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點的拉力用F1表示，B點的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機械能守恒的表達式為_____________(填表達式前的字母序號)。A．B．C12．（12分）圖中虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場．現通過測量通電導線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應強度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，兩側邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關．此外還有細沙、天平、米尺和若干輕質導線．(1)在圖中畫線連接成實驗電路圖________．(2)完成下列主要實驗步驟中的填空：①按圖接線．②保持開關S斷開，在托盤內加入適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細沙質量m1．③閉合開關S，調節(jié)R的值使電流大小適當，在托盤內重新加入適量細沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出________．④用米尺測量________．(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應強度的大小，可以得出B＝________．(4)判定磁感應強度方向的方法是：若________，磁感應強度方向垂直紙面向外；反之，磁感應強度方向垂直紙面向里．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，讓小球從圖中的A位置靜止擺下，擺到最低點B處擺線剛好被拉斷，小球在B處恰好未與地面接觸，小球進入粗糙的水平面后向右運動到C處進入一豎直放置的光滑圓弧軌道。已知擺線長，，小球質量，B點C點的水平距離，小球與水平面間動摩擦因數，g取。（1）求擺線所能承受的最大拉力為多大；（2）要使小球不脫離圓弧軌道，求圓弧軌道半徑R的取值范圍。14．（16分）如圖所示，一豎直光滑絕緣的管內有勁度系數為的絕緣彈簧，其下端固定于水平地面，上端與一不帶電的質量為的絕緣小球A相連，開始時小球A靜止。整個裝置處于一方向豎直向下的勻強電場中，電場強度大小為?，F將另一質量也為、帶電荷量為的絕緣帶電小球B從距A某個高度由靜止開始下落，B與A發(fā)生碰撞后起向下運動、但不粘連，相對于碰撞位置B球能反彈的最大高度為，重力加速度為，全過程小球B的電荷量不發(fā)生變化。求：(1)開始時彈簧的形變量為多少；(2)AB分離時速度分別為多大；(3)B開始下落的位置距A的高度。15．（12分）如圖所示，用一塊長的木板在墻和桌面間架設斜面，桌子高，長。斜面與水平桌面間的傾角。一個質量為的小滑塊放在桌面最右端，現將質量為的小滑塊A從斜面頂端由靜止釋放，滑塊與斜面間的動摩擦因數，滑塊與水平桌面間的動摩擦因數，忽略滑塊在斜面與桌面交接處的能量損失，滑塊A與滑塊B發(fā)生正碰，碰后滑塊A最終停在離桌面右端處。滑塊與木板及桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、B均可視為質點，重力加速度，，。求：（1）與B相碰前瞬間小滑塊A的速度大小；（2）小滑塊B的落地點距桌面最右端的水平距離。

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、D【解析】

AB．小球和正三角形容器為共加速系統，上升過程中，以整體為研究對象，根據牛頓第二定律：系統加速度豎直向下且大于重力加速度，小球加速度向下，所以容器底面c對小球無作用力，a、b側面對小球的作用力豎直向下，以小球為研究對象，根據牛頓第二定律：系統速度減小，加速度減小，小球受到的合外力減小，AB錯誤；CD．下落過程中，以整體為研究對象，根據牛頓第二定律：系統加速度豎直向下且小于重力加速度，小球加速度向下，所以a、b側面對小球無作用力，底面c對小球的作用力豎直向上，根據牛頓第二定律：系統的速度增大，加速度減小，小球的加速度減小，底面c對小球的作用力增大，根據牛頓第三定律可知小球對容器的作用力逐漸變大，C錯誤；D正確。故選D。2、C【解析】

A．因為電場線與等勢線垂直，所以軌跡不可能在一條電場線上，故A錯誤；B．電場線的方向大體上由C到A，粒子受到的力的方向大概指向左上方，與電場線方向大體相同，所以粒子應該帶正電，故B錯誤；C．AB之間的距離小于BC之間的距離，AB與BC之間的電勢差相等，根據公式可知，場強EAEC，故C正確；D．因為粒子帶正電，A處的電勢要比C處的電勢低，根據公式，所以粒子的電勢能EPA＜EPC，故D錯誤。故選C。3、C【解析】

A．電子做勻速圓周運動，電場力提供向心力，受力的方向與電場的方向相反，所以板的電勢較高；故A錯誤；B．電子做勻速圓周運動，受到的電場力始終始終圓心，是變力，所以電子在電場中的運動不是勻變速運動．故B錯誤；C．電子在等勢面所在處做勻速圓周運動，電場力提供向心力：又：，聯立以上三式，解得：故C正確；D．該電場是放射狀電場，內側的電場線密，電場強度大，所以有：即有：所以可得：故D錯誤；故選C。4、C【解析】

A．當線圈與磁場平行時，感應電流最大，故A錯誤；B．從中性面開始計時，發(fā)電機線圈感應電動勢的瞬時值表達式為故B錯誤；C．當滑動觸頭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．當用戶數目增多時，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。5、B【解析】

根據萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度則第二宇宙速度為所以選項B正確，ACD錯誤。故選B。6、D【解析】

A．下落第1s末的瞬時功率為選項A錯誤；B．下落第1s內的平均功率為選項B錯誤；C．下落第2s末的瞬時功率為選項C錯誤；D．下落第2s內的平均功率為選項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、BC【解析】

A．Q處于靜止狀態(tài)，豎直墻壁光滑，由平衡條件可知，Q受到的靜摩擦力等于Q的重力大小，不變，故A錯誤；B．小球P受重力、Q對P的彈力、Q對P的摩擦力和輕繩的拉力的作用，故B正確；C．物塊Q受重力、壓力、支持力和靜摩擦作用，故C正確；D．P、Q作為一個整體分析，其受三個力的作用，并處于平衡狀態(tài)，輕繩的拉力鉛筆緩慢下移的過程中增大，輕繩的拉力增大，故D錯誤。故選BC。8、BD【解析】

A.帶電粒子的運動軌跡如圖所示，由幾何關系可知，帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的半徑為：，由得，故A錯誤；B.帶電粒子在勻強磁場中的運動時間為：，在勻強電場中：，由題設知，垂直電場方向做勻速直線運動，沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，，解得：，，從到的時間為：，故B正確，C錯誤；D.帶電粒子從到過程中由動能定理可知，解得：，故D正確。故選：BD9、AC【解析】

A．平拋運動水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，初速度越大，則在空中運動的水平位移越大，末位置離點越遠，則位移越大，故A正確；B．平拋運動的時間由高度決定，與水平初速度無關，初速度大時，與半圓接觸時下落的距離不一定比速度小時下落的距離大，所以時間不一定長，故B錯誤；C．平拋運動只有重力做功，根據動能定理可知，重力做功越多，動能變化越大，則小球落到點時，重力做功最多，動能變化最大，則運動時間為：水平初速度為：故C正確；D．根據動能定理可知，末動能為：當小球下落的距離最大，但是初速度不是最大，所以末動能不是最大，故D錯誤；故選AC。10、AD【解析】

AB．由v－t圖像得0~1s內煤塊的加速度大小方向沿傳送帶向下；1~2s內煤塊的加速度大小方向沿傳送帶向下。0~1s，對煤塊由牛頓第二定律得，對煤塊由牛頓第二定律得mgsinθ一μmgcosθ=ma2解得tanθ=0.75，μ=0.25故A正確，B錯誤；C．v－t圖像圖線與時間軸所圍面積表示位移大小，所以煤塊上滑總位移大小為x=10m，由運動學公式得下滑時間為所以煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為，故C錯誤；D．0~1s內煤塊比傳送帶多走4m，劃痕長4m，1~2s內傳送帶比煤塊多走2m，劃痕還是4m。內傳送帶向上運動，煤塊向下運動，劃痕總長為，故D正確。故選AD。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、0.75(0.70或者0.73也對)質量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運動，經過最低點拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內有4個全振動，該單擺的周期②[2]根據單擺周期公式可得重力加速度(2)①[3]圖中點對應速度為零的位置，即最高位置，根據受力分析可得圖中點對應速度最大的位置，即最低點位置，根據牛頓第二定律可得小球從到的過程中，重力勢能減小量為動能的增加量為要驗證機械能守恒，需滿足解得所以還需要測量的物理量是小球的質量②[4]驗證機械能守恒的表達式為故A正確，B、C錯誤；故選A。12、(1)如圖所示重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數I此時細沙的質量m2D的底邊長度L【解析】

（1）[1]如圖所示

（2）[2][3][4]③重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數I；此時細沙的質量m2；④D的底邊長度l;

（3）（4）[5][6]開關S斷開時，D中無電流，D不受安培力，此時D所受重力Mg=m1g；S閉合后，D中有電流，左右兩邊所受合力為0，D所受合力等于底邊所受的安培力，如果m2＞m1，有m2g=m1g+BIL則安培力方向向下，根據左手定則可知，磁感應強度方向向外；如果m2＜m1，有m2g=m1g-BIL則安培力方向向上，根據左手定則可知，磁感