湖北省長陽縣第一高級中學2025屆高三物理第一學期期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

湖北省長陽縣第一高級中學2025屆高三物理第一學期期末學業(yè)質(zhì)量監(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、2019年7月31日，一個國際研究小組在《天文學和天體物理學》雜志刊文稱，在一個距離我們31光年的M型紅矮星GJ357系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它們繞GJ357做圓周運動。GJ357d處于GJ357星系宜居帶，公轉(zhuǎn)軌道與GJ357的距離大約為日地距離的五分之一。GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，公轉(zhuǎn)周期為55.7天，很可能是一個宜居星球。不考慮行星間的萬有引力，根據(jù)以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的軌道半徑與周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3倍D．GJ357的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的2、如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，一質(zhì)量為m的小車在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球（質(zhì)量為m）的輕繩恰好水平。不計空氣阻力作用，已知重力加速度為g，則外力F的大小為（）A． B． C． D．3、如圖所示，一輛運送沙子的自卸卡車，裝滿沙子．沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底部材料的動摩擦因數(shù)為μ2，車廂的傾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列說法正確的是A．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tanθ=μ2B．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>μ1>tanθ4、一帶電粒子從A點射人電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面彼此平行，不計粒子的重力．下列說法正確的有A．粒子帶正電荷B．粒子的速度不斷增大C．粒子的加速度先不變，后變小D．粒子的電勢能先減小，后增大5、關(guān)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(zhì)子.D．元電荷目前被認為是自然界中電荷的最小單元.6、某電梯的最大速度為2m/s，最大加速度為0.5m/s2。該電梯由一樓從靜止開始，到達24m處的某樓層并靜止.所用的最短時間是（）A．12s B．16sC．18s D．24s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、抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)斗中，中國移動攜手“學習強國”推出了武漢實景24小時直播，通過5G超高清技術(shù)向廣大用戶進行九路信號同時直播武漢城市實況，全方位展現(xiàn)鏡頭之下的武漢風光，共期武漢“復(fù)蘇”。5G是“第五代移動通信技術(shù)”的簡稱，其最顯著的特征之一為具有超高速的數(shù)據(jù)傳輸速率。5G信號一般采用3.3×109—6×109Hz頻段的無線電波，而現(xiàn)行第四代移動通信技術(shù)4G的頻段范圍是1.88×109—2.64×109Hz，則____A．5G信號比4G信號所用的無線電波在真空中傳播得更快B．5G信號相比于4G信號更不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站C．空間中的5G信號和4G信號不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．5G信號是橫波，4G信號是縱波E.5G信號所用的無線電波具有波粒二象性8、如圖，在地面上方水平向左的勻強電場中，兩帶電小球a、b以一定初速度射入電場中P點后的運動軌跡分別如圖中虛線所示，b軌跡為直線。已知b球帶電量大小為q，質(zhì)量為m，其軌跡與電場夾角為θ，重力加速度大小為g，則（）A．a(chǎn)球帶負電B．勻強電場的電場強度E=C．b球經(jīng)P點后做勻加速直線運動D．a(chǎn)球經(jīng)P點后的運動過程中電勢能逐漸增大9、2019年7月25日，北京理工大學宣布：“北理工1號”衛(wèi)星搭乘星際榮耀公司的雙曲線一號火箭成功發(fā)射，進入地球軌道。如圖所示，“北理工1號”衛(wèi)星與高軌道衛(wèi)星都在同一平面內(nèi)繞地球做同方向的勻速圓周運動，此時恰好相距最近。已知地球的質(zhì)量為M，高軌道衛(wèi)星的角速度為ω，“北理工1號”衛(wèi)星的軌道半徑為R1，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．“北理工1號”衛(wèi)星的運行周期大于高軌道衛(wèi)星的運行周期B．“北理工1號”衛(wèi)星的機械能小于高軌道衛(wèi)星的機械能C．“北理工1號”衛(wèi)星的加速度和線速度大于高軌道衛(wèi)星的加速度和線速度D．從此時到兩衛(wèi)星再次相距最近，至少需時間10、如圖，MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運動的時間為三、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）在做“用單擺測定重力加速度”的實驗過程中：(1)小李同學用游標卡尺測得擺球的直徑如圖所示，則擺球直徑d＝________cm。(2)小張同學實驗時卻不小心忘記測量小球的半徑，但測量了兩次擺線長和周期，第一次測得懸線長為L1，對應(yīng)振動周期為T1；第二次測得懸線長為L2，對應(yīng)單擺的振動周期為T2，根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)也可導(dǎo)出重力加速度的表達式為_________________。12．（12分）一課外實驗小組用如圖（a）所示的電路測量某待測電阻的阻值。為標準定值阻（），V1、V2均為理想電壓表，為單刀開關(guān)，為電源，為滑動變阻器。請完成以下問題(1)閉合S前，滑動變阻器的滑動端應(yīng)置于_______________填“a”或“b”）端；(2)閉合S后將滑動變阻器的滑動端置于某一位置，若電壓表V1、V2的示數(shù)為、，則待測電阻阻值的表達式________（用、、表示）；(3)改變滑動變阻器滑動端的位置，得到多組、數(shù)據(jù)，用計算機繪制出的圖線，如圖（b）所示，根據(jù)圖線求得________（保留1位小數(shù)）；(4)按照原理圖（a），將圖（c）中實物連線補畫完整_____________。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，橫截面為半圓形的玻璃磚，在其直徑上A點嵌入一個單色點光源，已知，玻璃對該單色光的折射率n=2，求：(1)該單色光在玻璃和空氣界面發(fā)生全反射時的臨界角C；(2)圖中橫截面半圓弧上單色光無法射出的部分所對應(yīng)的圓心角。14．（16分）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中．該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改部其性能．一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃．氬氣可視為理想氣體．（1）求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；（2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時爐腔中氣體的壓強．15．（12分）隨著航空領(lǐng)域的發(fā)展，實現(xiàn)火箭回收利用，成為了各國都在重點突破的技術(shù)。其中有一技術(shù)難題是回收時如何減緩對地的碰撞，為此設(shè)計師在返回火箭的底盤安裝了電磁緩沖裝置。該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強絕緣材料制成，其內(nèi)部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd；②火箭主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導(dǎo)線圈（圖中未畫出），超導(dǎo)線圈能產(chǎn)生方向垂直于整個緩沖軌道平面的勻強磁場。當緩沖滑塊接觸地面時，滑塊立即停止運動，此后線圈與火箭主體中的磁場相互作用，火箭主體一直做減速運動直至達到軟著陸要求的速度，從而實現(xiàn)緩沖?，F(xiàn)已知緩沖滑塊豎直向下撞向地面時，火箭主體的速度大小為v0，經(jīng)過時間t火箭著陸，速度恰好為零；線圈abcd的電阻為R，其余電阻忽略不計；ab邊長為l，火箭主體質(zhì)量為m，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，重力加速度為g，一切摩擦阻力不計，求：（1）緩沖滑塊剛停止運動時，線圈ab邊兩端的電勢差Uab；（2）緩沖滑塊剛停止運動時，火箭主體的加速度大小；（3）火箭主體的速度從v0減到零的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電能。

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】

A．G357d和GJ357c都繞GJ357做圓周運動，由開普勒第三定律可知，它們軌道半徑的三次方與周期的二次方的比值相同，故A錯誤；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由于Rc<Rd，則，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B錯誤；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得求天體質(zhì)量時只能求得中心天體的質(zhì)量，不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，地球繞太陽運動，地球為環(huán)繞天體；GJ357d繞GJ357運動，GJ357d是環(huán)繞天體，雖然知道GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，但不能比較GJ357的質(zhì)量與地球質(zhì)量的關(guān)系，故C錯誤；D．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故D正確。故選D。2、B【解析】

小車和小球一起沿斜面加速下滑，二者有相同的加速度。對整體進行受力分析，由牛頓第二定律可得，在沿斜面方向上有對小球進行受力分析，小球受到水平拉力、重力的作用，其合力一定沿斜面向下，且大小故加速度代入上式可得故選B。3、C【解析】

假設(shè)最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力時，能順利地卸干凈全部沙子，有，B對；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子為研究對象，，C對；4、C【解析】

A.帶電粒子做曲線運動，受力指向曲線的內(nèi)側(cè)，所以所受電場力向左，帶負電；A錯；BC.電場力做負功，所以動能越來越小，電勢能越來越大，速度越來越小B錯；C,對；D.等勢線的疏密程度反映場強大小，所以所受電場力越來越小，加速度越來越小，D錯．故選C5、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(shù)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(guān)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．6、B【解析】

電梯加速運動的時間為加速運動的位移根據(jù)對稱性，減速運動的時間也為4s，位移也為4m，勻速運動時間為故電梯運動的最短時間為t=4s+4s+8s=16sB正確，ACD錯誤。故選B。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、BCE【解析】

A．任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故A錯誤；B．5G信號的頻率更高，波長更短，故相比4G信號不易發(fā)生衍射現(xiàn)象，則5G通信需要搭建更密集的基站，故B正確；C．5G信號和4G信號的頻率不同，則它們相遇不能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，故C正確；D．電磁波均為橫波，故5G信號和4G信號都是橫波，故D錯誤；E．任何電磁波包括無線電波都具有波粒二象性的特點，故E正確。故選BCE。8、BC【解析】

A．a(chǎn)球最后做直線運動，電場力和重力的合力在這條直線上，可知，a球受到的電場力必定水平向左，與電場方向一致，則a球帶正電，A錯誤；BC．b球做直線運動，切受到的電場力水平向左，所以電場力和重力的合力與初速度方向相同，故做勻加速直線運動，軌跡與電場方向夾角為，則解得BC正確；D．b球受到的電場力方向和位移方向夾角為銳角，則電場力做正功，所以電勢能減小，D錯誤。故選BC。9、CD【解析】

A．由可知衛(wèi)星的軌道越高，周期越大，A項錯誤；B．衛(wèi)星的機械能等于其動能與勢能之和，因不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，故不能確定衛(wèi)星的機械能大小關(guān)系，故B項錯誤；C．由可知軌道半徑越大，向心加速度越小，故“北理工1號”衛(wèi)星的加速度較大，由可知軌道半徑越小，線速度越大，故“北理工1號”衛(wèi)星的線速度較大，C項正確；D．設(shè)“北理工1號”衛(wèi)星的角速度為，根據(jù)萬有引力提供向心力有可得可知軌道半徑越大，角速度越小，兩衛(wèi)星由相距最近至再次相距最近時，圓周運動轉(zhuǎn)過的角度差為2π，即可得經(jīng)歷的時間故D項正確。故選CD。10、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機械能守恒，由機械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動量定理：，其中，解得，選項D正確；故選CD.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、2.030【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為20mm，游標尺讀數(shù)為0.05×6mm＝0.30mm，則擺球的直徑d＝20.30mm＝2.030cm(2)[2]設(shè)小球的半徑為r，根據(jù)單擺的周期公式得T1＝2πT2＝2π聯(lián)立方程組解得12、a26.8【解析】

(1)[1]為了保證實驗安全，S閉合前，滑動變阻器滑動端應(yīng)置于a端；。(2)[2]由歐姆定律可得，通