2025屆湖南省長沙二十一中物理高三第一學期期末教學質(zhì)量檢測試題含解析

2025屆湖南省長沙二十一中物理高三第一學期期末教學質(zhì)量檢測試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、關(guān)于原子核的相關(guān)知識，下面說法正確的是（）A．原子核內(nèi)相鄰質(zhì)子之間存在相互排斥的核力B．原子核的比結(jié)合能越小，說明原子核越不穩(wěn)定C．溫度越高放射性元素的半衰期越小D．β射線是電子流，表明原子核內(nèi)除質(zhì)子中子之外還有電子2、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B．衛(wèi)星a的加速度大于c的加速度C．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期小于c的周期3、下面列出的是一些核反應(yīng)方程，針對核反應(yīng)方程下列說法正確的是（）①②③④A．核反應(yīng)方程①是重核裂變，X是α粒子B．核反應(yīng)方程②是輕核聚變，Y是中子C．核反應(yīng)方程③是太陽內(nèi)部發(fā)生的核聚變，K是正電子D．核反應(yīng)方程④是衰變方程，M是中子4、如圖所示，a、b是兩個由電阻率相同的銅線制成質(zhì)量相等的正方形單匝閉合線框，b的邊長為a的兩倍，a和b所用的銅線粗細不同。現(xiàn)以相同速度，把兩線圈勻速拉出磁場，則該過程中兩線圈產(chǎn)生的電熱為（）A．1:1 B．1:2 C．1:4 D．4:15、如圖所示，在水平桌面上固定一個光滑長木板，質(zhì)量為M的木塊通過輕繩與質(zhì)量為m的鉤碼相連，重力加速度為g，則釋放后鉤碼的加速度大小為（）A．0B．gC．D．6、某同學按如圖1所示連接電路，利用電壓傳感器研究電容器的放電過程。先使開關(guān)S接1，電容器充電完畢后將開關(guān)擲向2，可視為理想電壓表的電壓傳感器將電壓信息傳入計算機，屏幕上顯示出電壓隨時間變化的U-t曲線，如圖2所示。電容器的電容C已知，且從圖中可讀出最大放電電壓U0，圖線與坐標軸圍成的面積S、任一點的點切線斜率k，但電源電動勢、內(nèi)電阻、定值電阻R均未知，根據(jù)題目所給的信息，下列物理量不能求出的是A．電容器放出的總電荷量 B．電阻R兩端的最大電流C．定值電阻R D．電源的電動勢和內(nèi)電阻二、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，正三角形abc的三個頂點處分別放置三個等量點電荷，af垂直bc，e點為三角形的中心。若b、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在a點處的合場強大小為E，則（）A．a(chǎn)、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在b點處的合場強大小也為EB．a(chǎn)、b、c三點處的電荷產(chǎn)生的電場在e點處的合場強大小為3EC．e點的電勢高于f點的電勢D．將負電荷從e點移到f點，電勢能減小8、傳感器是智能社會的基礎(chǔ)元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，觀測電容C的變化即可知道物體位移x的變化，表征該傳感器的靈敏度。電容器極板和電介質(zhì)板長度均為L，測量范圍為≤x≤。下列說法正確的是（）A．電容器的電容變大，物體向-x方向運動B．電容器的電容變大，物體向+x方向運動C．電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，傳感器靈敏度越高D．電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高9、下列說法正確的是。A．失重條件下充入金屬液體的氣體氣泡不能無限地膨脹是因為液體表面張力的約束B．陽光下看到細小的塵埃飛揚，是固體顆粒在空氣中做布朗運動C．由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和氣體的密度，可以估算出理想氣體分子間的平均距離D．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大E.熱量一定由高溫物體向低溫物體傳遞10、高精度全息穿透成像探測儀利用電磁波穿透非金屬介質(zhì)，探測內(nèi)部微小隱蔽物體并對物體成像，只有分辨率高體積小、輻射少，應(yīng)用領(lǐng)域比超聲波更廣。關(guān)于電磁波和超聲波，下列說法正確的是（）A．電磁波和超聲波均能發(fā)生偏振現(xiàn)象B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息C．電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．電磁波和超聲波均需依賴于介質(zhì)才能傳播E.電磁波由空氣進入水中時速度變小，超聲波由空氣進入水中時速度變大三、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）某同學用圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關(guān)系．（1）為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實驗中小車質(zhì)量M________（填“需要”、“不需要”）遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．（2）圖乙為實驗得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，sAD=_________cm．已知電源頻率為50Hz，則打點計時器在打D點時紙帶的速度v=_________m/s（保留兩位有效數(shù)字）．（3）該同學畫出小車動能變化與拉力對小車所做的功的ΔEk—W關(guān)系圖像，由于實驗前遺漏了平衡摩擦力這一關(guān)鍵步驟，他得到的實驗圖線（實線）應(yīng)該是____________．12．（12分）在研究“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，提供有以下器材：A．電壓表V1（0～5V）B．電壓表V2（0～15V）C．電流表A1（0～50mA）D．電流表A2（0～500mA）E．滑動變阻器R1（0～60Ω）F．滑動變阻器R2（0～2kΩ）G．直流電源EH．開關(guān)S及導(dǎo)線若干I．小燈泡（U額=5V）某組同學連接完電路后，閉合電鍵，將滑動變阻器滑片從一端移到另外一端，移動過程中發(fā)現(xiàn)小燈未曾燒壞，記錄多組小燈兩端電壓U和通過小燈的電流I數(shù)據(jù)（包括滑片處于兩個端點時U、I數(shù)據(jù)），根據(jù)記錄的全部數(shù)據(jù)做出的U﹣I關(guān)系圖象如圖甲所示：（1）根據(jù)實驗結(jié)果在圖乙虛線框內(nèi)畫出該組同學的實驗電路圖____；（2）根據(jù)實驗結(jié)果判斷得出實驗中選用：電壓表__（選填器材代號“A”或“B”），電流表__（選填器材代號“C”或“D”），滑動變阻器__（選填器材代號“E”或“F”）；（3）根據(jù)圖甲信息得出器材G中的直流電源電動勢為__V，內(nèi)阻為__Ω；（4）將兩個該型號小燈泡串聯(lián)后直接與器材G中的直流電源E相連，則每個小燈消耗的實際功率為__W。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，圓心為O的四分之一圓弧形接收屏BD，水平放置在光滑絕緣的水平桌面上，整個裝置處于水平方向的勻強電場中，電場強度的方向垂直于直線AOB?，F(xiàn)將一帶正電小球從A點沿AO方向射出，其初動能為Ek，小球恰好垂直打到圓弧上的C點。已知∠BOC=θ，取A點電勢。(1)求小球在C點的電勢能；(2)若過C點作AB的垂線交AB于P點(圖中未標出)，試通過計算推導(dǎo)，證明O點恰好是AP的中點。14．（16分）如圖所示，真空中以為圓心，半徑r=0.1m的圓形區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區(qū)域的最下端與xoy坐標系的x軸相切于坐標原點O，圓形區(qū)域的右端與平行y軸的虛線MN相切，在虛線MN右側(cè)x軸的上方足夠大的范圍內(nèi)有方向水平向左的勻強電場，電場強度E=1.0×105N/C．現(xiàn)從坐標原點O沿xoy平面在y軸兩側(cè)各30°角的范圍內(nèi)發(fā)射速率均為v0=1.0×106m/s的帶正電粒子，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r=0.1m，已知粒子的比荷，不計粒子的重力、粒子對電磁場的影響及粒子間的相互作用力，求：（1）磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（2）沿y軸正方向射入磁場的粒子，在磁場和電場中運動的總時間；（3）若將勻強電場的方向改為豎直向下，其它條件不變，則粒子達到x軸的最遠位置與最近位置的橫坐標之差．15．（12分）在軸正半軸分布有磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直紙面向里的勻強磁場。讓質(zhì)量為，電荷量為的帶正電小球從坐標原點靜止釋放，運動軌跡如圖所示，運動到最低點時恰好進入一豎直向上場強為的勻強電場，重力加速度為，不計空氣阻力，求：(1)小球到達最低點的速率；(2)小球在電場中運動的時間及離開電場時與軸的距離。

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、B【解析】

A．原子核內(nèi)相鄰質(zhì)子之間存在強相互吸引的核力，A錯誤；B．原子核比結(jié)合能越小，拆開原子核越容易，說明原子核越不穩(wěn)定，B正確；C．放射性元素的半衰期是原核的衰變規(guī)律，由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)，C錯誤；D．射線是原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時產(chǎn)生的，不能說明原子核內(nèi)有電子，選項D錯誤。故選B。2、A【解析】

萬有引力提供向心力A．由可知，衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度，選項A正確；B．由可知，衛(wèi)星a的加速度小于c的加速度，選項B錯誤；C．由可知，衛(wèi)星a的運行速度小于第一宇宙速度，選項C錯誤；D．由可知，衛(wèi)星b的周期大于c的周期，選項D錯誤；故選A。3、B【解析】

A．①不是重核裂變方程，是典型的衰變方程，故A錯誤；B．②是輕核聚變方程，所以Y是中子，故B正確；C．太陽內(nèi)部發(fā)生的核聚變主要是氫核的聚變，K是中子，不是正電子，故C錯誤；D．④不是衰變方程，是核裂變方程，故D錯誤。故選B。4、B【解析】

設(shè)a的邊長為，橫截面積為，b的邊長為，橫截面積為，因質(zhì)量相等，有得a的電阻為b的電阻為線圈勻速向外拉，感應(yīng)電流為產(chǎn)生的焦耳熱綜上可得故B正確，ACD錯誤。故選：B。5、C【解析】

以鉤碼為研究對象則有以木塊為研究對象，則有聯(lián)立解得故選C。6、D【解析】

由Q=CU0，所以容器放出的總電荷量可求，所以A選項能求出；根據(jù)I=Q/t，變形得，Ut為圖象與坐標軸所圍面積S可求，所以Q=S/R，則，所以C選項可求；電阻R兩端的最大電流即為電容器剛開始放電的時候，所以，選項B電阻R兩端的最大電流可求；根據(jù)題意只知道電源的電動勢等于電容器充滿電兩板間的電壓，也就是剛開始放電時的電壓，即E=U0，內(nèi)電阻無法求出，所以選項D不能求出。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．設(shè)點電荷的電量為q，三角形的邊長為L，已知b、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在a點處的合場強大小為E，b、c兩點處的電荷在a點處產(chǎn)生的場強大小相等，夾角為，故b、c兩點處的電荷在a點處產(chǎn)生的場強大小都是E，故有同理可得a、c兩點處的電荷產(chǎn)生的電場在b點處的合場強大小也為E，故A正確；B．a(chǎn)、b、c三點處的電荷在e點產(chǎn)生的場強大小都是由平行四邊形定則可知e點處的電場強度大小為故B錯誤；C．相對b、c兩點處的電荷來說，af是一根等勢線，因此比較e、f兩點的電勢只需考慮a點處電荷產(chǎn)生的電場，由此可得e點的電勢高于f點的電勢，故C正確；D．負電荷在電勢高點電能低，故將負電荷從e點移到f點，電勢能將增加，故D錯誤。故選AC。8、AC【解析】

AB．根據(jù)電容公式可知，電容器的電容變大，兩板間電介質(zhì)部分增多，物體向-x方向運動，故A正確，B錯誤；C．電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，當物體沿左右方向運動，移動相同距離時，電容器的變化量變大，即傳感器的靈敏度變大，故C正確；D．電容器的電容和板間電壓無關(guān)，電容器的板間電壓變大，電容器的變化量不變，即傳感器的靈敏度不變，故D錯誤。故選AC。9、ACD【解析】

A．失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間存在表面張力的結(jié)果，故金屬液體的氣體氣泡不能無限地膨脹，A正確；B．陽光下看到細小的塵埃飛揚，是固體顆粒隨空氣流動而形成的，并不是布朗運動，B錯誤；C．由氣體的摩爾質(zhì)量和氣體的密度之比可求出氣體的摩爾體積，摩爾體積與阿伏加德羅常數(shù)之比等于每個氣體分子占據(jù)的空間大小，由此可以估算出理想氣體分子間的平均距離，C正確；D．由于分子之間的距離比較大時，分子之間的作用力為引力，而分子之間的距離比較小時，分子之間的作用力為斥力，所以分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大，D正確；E．熱量可以在一定的條件下從低溫物體傳遞到高溫物體，E錯誤。故選ACD。10、BCE【解析】

A．電磁波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而超聲波是縱波，不能發(fā)生偏振，故A錯誤；B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息，故B正確；C．干涉和衍射是一切波特有的現(xiàn)象，電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故C正確；D．電磁波在真空中能傳播，超聲波需依賴于介質(zhì)才能傳播，故D錯誤；E．電磁波由空氣進入水中時速度變小，超聲波由空氣進入水中時速度變大，故E正確。故選BCE。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、需要2.100.50D【解析】(1)為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，則繩中拉力要等于砂和砂桶的總重力，即小車質(zhì)量M需要遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量m．(2)由圖得打點計時器在打D點時紙帶的速度(3)理論線，實驗線，則隨著功的增大，兩線間距變大．故D項正確．12、BDE8100.56【解析】

（1）從圖甲可知，將滑動變阻器滑片從一端移到另外一端過程中電表的示數(shù)不是從0開始的，因此滑動變阻器采用的不是分壓接法，而是限流接法；從圖甲可知，小燈泡的電阻為10Ω～30Ω，阻值較小，因此電流表采用外接法，作出的實驗電路圖如圖所示：（2）從圖甲可知，記錄的全部數(shù)據(jù)中小燈兩端電壓U最大為6V，因此電壓表的量程需要選擇15V，故電壓表選B；通過小燈的電流I最大為：0.2A=200mA，故電流表的量程需要選擇500mA，故電流表選D；電路采用滑動變阻器限流接法，為了便于實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選小阻值的，故滑動變阻器選E；（3）從圖甲可知，當滑動變阻器接入電阻為0時，小燈兩端電壓U1最大為6V，通過小燈的電流I1最大為0.2A，則此時小燈電阻RL==30Ω由閉合電路歐姆定律有當滑動變阻器接入電阻為R2=60Ω時，小燈兩端電壓U2最小為1V，通過小燈的電流I2最小為0.1A，則此時小燈電阻RL==10Ω由閉合電路歐姆定律有解得電源電動勢E=8V，內(nèi)阻r=10Ω；（4）將兩個該型號小燈泡串聯(lián)后直接與器材G中的直流電源E相連，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=2U+Ir解得U=4﹣5I作出此時的U﹣I圖象如圖所示：圖中交點I=0.18A，U=3.1V，即通過每個燈泡的電流為0.18A，每個燈泡的電壓為3.1V，故每個小燈消耗的實際功率P=0.18A3.1V≈0.56W（由于交點讀數(shù)存在誤差，因此在0.55W～0.59W范圍內(nèi)均對）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、(l)(2)證明見解析【解析】

（1）設(shè)小球的質(zhì)量為m.初速度為，小球在水平面內(nèi)只受電場力作用做類平拋運動垂直打在C點，可知小球在C點的速度方向的反向延長