2025年高三物理期末人杰地灵卷一

2025年高三物理期末人杰地灵卷一考试时间：120分钟 总分：100分 年级/班级：高三（X）班

2025年高三物理期末人杰地灵卷一

一、选择题

1.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，2s后的速度大小变为8m/s，则该物体的加速度大小可能为

A.2m/s²

B.4m/s²

C.6m/s²

D.8m/s²

2.如图所示，一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，则小球所受的向心力大小为

A.mg

B.2mg

C.mgtanθ

D.mgcotθ

3.一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图所示，波速为v，则质点P的振动方程为

A.y=Acos(ωt+π/2)

B.y=Acos(ωt-π/2)

C.y=Acos(ωt+π)

D.y=Acos(ωt-π)

4.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的位置时速度大小为v，则该物体从开始下落到经过该位置的时间为

A.v/g

B.v²/2g

C.2v/g

D.2g/v

5.如图所示，两个带同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂，静止时细线与竖直方向夹角分别为θ₁和θ₂，则下列说法正确的是

A.θ₁>θ₂

B.θ₁<θ₂

C.θ₁=θ₂

D.无法确定

6.一物体在水平面上做匀速直线运动，受到的摩擦力为f，若将该物体的质量增加一倍，其他条件不变，则物体受到的摩擦力大小为

A.f/2

B.f

C.2f

D.4f

7.一束光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，则水的折射率为

A.1.33

B.1.5

C.1.73

D.2.0

8.一平行板电容器，两极板间距离为d，电容量为C，若在两极板间插入一块厚度为d/2的介质，则电容器的电容变为

A.C

B.2C

C.C/2

D.4C

9.一物体做简谐运动，周期为T，某时刻位移为最大值，则该时刻物体的速度为

A.最大值

B.零

C.最小值

D.无法确定

10.一电路中，两个电阻串联，阻值分别为R₁和R₂，电路总电压为U，则通过两个电阻的电流大小关系为

A.I₁>I₂

B.I₁<I₂

C.I₁=I₂

D.无法确定

二、填空题

1.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的位置时速度大小为v，则该物体从开始下落到经过该位置的时间为______。

2.一简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形图如图所示，质点P的振动方程为______。

3.一物体做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则该物体的角速度为______。

4.一平行板电容器，两极板间距离为d，电容量为C，若在两极板间插入一块厚度为d/2的介质，则电容器的电容变为______。

5.一电路中，两个电阻串联，阻值分别为R₁和R₂，电路总电压为U，则通过两个电阻的电压分配关系为______。

6.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的位置时速度大小为v，则该物体从开始下落到经过该位置的高度为______。

7.一简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形图如图所示，波源的振动方向为______。

8.一物体做简谐运动，周期为T，某时刻位移为最大值，则该时刻物体的加速度为______。

9.一电路中，两个电阻并联，阻值分别为R₁和R₂，电路总电流为I，则通过两个电阻的电流分配关系为______。

10.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的位置时速度大小为v，则该物体从开始下落到经过该位置的平均速度为______。

三、多选题

1.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，2s后的速度大小变为8m/s，则该物体的加速度可能为

A.2m/s²

B.4m/s²

C.6m/s²

D.8m/s²

2.一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图所示，波速为v，则质点P的振动方向为

A.向上

B.向下

C.向左

D.向右

3.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的位置时速度大小为v，则下列说法正确的是

A.该位置是物体下落过程中的一个瞬时状态

B.该位置是物体下落过程中的一个稳定状态

C.该位置的速度大小是物体下落过程中的最大值

D.该位置的速度大小是物体下落过程中的最小值

4.一平行板电容器，两极板间距离为d，电容量为C，若在两极板间插入一块厚度为d/2的介质，则下列说法正确的是

A.电容器的电容增大

B.电容器的电容减小

C.电容器的电场强度不变

D.电容器的电场强度变化

5.一电路中，两个电阻串联，阻值分别为R₁和R₂，电路总电压为U，则下列说法正确的是

A.通过两个电阻的电流大小相等

B.通过两个电阻的电压分配与电阻成正比

C.电路的总功率为U²/(R₁+R₂)

D.电路的总功率为U²R₁

6.一物体做简谐运动，周期为T，某时刻位移为最大值，则下列说法正确的是

A.该时刻物体的速度为零

B.该时刻物体的加速度为零

C.该时刻物体的动能最大

D.该时刻物体的势能最大

7.一电路中，两个电阻并联，阻值分别为R₁和R₂，电路总电流为I，则下列说法正确的是

A.通过两个电阻的电流分配与电阻成反比

B.电路的总功率为I²(R₁+R₂)

C.电路的总功率为I²R₁

D.电路的总功率为I²R₂

8.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的位置时速度大小为v，则下列说法正确的是

A.该位置是物体下落过程中的一个瞬时状态

B.该位置是物体下落过程中的一个稳定状态

C.该位置的速度大小是物体下落过程中的最大值

D.该位置的速度大小是物体下落过程中的最小值

9.一简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形图如图所示，则下列说法正确的是

A.波源的振动方向为向上

B.波源的振动方向为向下

C.波源的振动方向为向左

D.波源的振动方向为向右

10.一物体做简谐运动，周期为T，某时刻位移为最大值，则下列说法正确的是

A.该时刻物体的速度为零

B.该时刻物体的加速度为零

C.该时刻物体的动能最大

D.该时刻物体的势能最大

四、判断题

1.物体做匀速圆周运动时，其加速度为零。

2.在并联电路中，各支路两端的电压相等。

3.简谐运动的回复力总是指向平衡位置。

4.折射现象是由于光在不同介质中传播速度不同而产生的。

5.匀变速直线运动的加速度是恒定的。

6.在电路中，电流总是从电源的正极流向负极。

7.功是标量，没有方向。

8.机械能守恒定律适用于一切物理过程。

9.两个物体相互作用时，作用力与反作用力大小相等，方向相反。

10.分子永不停息地做无规则运动。

五、问答题

1.解释什么是简谐运动，并说明其特征。

2.阐述牛顿第二定律的物理意义，并举例说明。

3.描述一个实验，验证光的折射定律。

试卷答案

一、选择题

1.C

解析：根据匀变速直线运动的速度时间公式v=v₀+at，可以得出加速度a=(v-v₀)/t。题目中给出初速度v₀=4m/s，末速度v=8m/s，时间t=2s，代入公式得到a=(8-4)/2=2m/s²。但是，题目中末速度为8m/s，初速度为4m/s，也可能是指末速度方向与初速度方向相反，即末速度为-8m/s，此时加速度a=(-8-4)/2=-6m/s²，加速度大小为6m/s²。因此，加速度大小可能为2m/s²或6m/s²，选项C正确。

2.C

解析：小球在水平面内做匀速圆周运动，所受的向心力由重力和绳子的拉力的合力提供。设绳子的拉力为T，重力为mg，向心力为F，则有F=Tsinθ，其中θ是绳子与竖直方向的夹角。由于小球做匀速圆周运动，向心力大小为F=mω²L，其中ω是角速度，L是绳子的长度。又因为tanθ=v²/r，其中v是线速度，r是圆周运动的半径。由于小球在水平面内做匀速圆周运动，r=Lsinθ。代入上式得到tanθ=v²/(Lsinθ)，整理得到F=mgtanθ。因此，小球所受的向心力大小为mgtanθ，选项C正确。

3.B

解析：根据波形图可以看出，质点P在波峰位置，其振动方程为y=Acos(ωt+φ)，其中φ是初相位。由于质点P在波峰位置，其位移为最大值，即y=A，因此初相位φ=-π/2。又因为波沿x轴正方向传播，波速为v，所以波源的振动方程为y=Acos(ωt-π/2)。因此，质点P的振动方程为y=Acos(ωt-π/2)，选项B正确。

4.C

解析：根据自由落体运动的位移速度公式v²=2gh，可以得出h=v²/(2g)。根据速度时间公式v=gt，可以得出t=v/g。因此，该物体从开始下落到经过高度为h的位置的时间为2v/g，选项C正确。

5.A

解析：两个带同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂，静止时细线与竖直方向夹角分别为θ₁和θ₂。由于电荷同种，小球间存在排斥力，使得细线偏离竖直方向。由于细线长度一定，排斥力越大，细线与竖直方向的夹角越大。因此，电荷量较大的小球受到的排斥力较大，细线与竖直方向的夹角较大，即θ₁>θ₂，选项A正确。

6.C

解析：摩擦力f=μN，其中μ是摩擦系数，N是正压力。在水平面上，正压力N等于物体的重力mg。当物体的质量增加一倍时，正压力也增加一倍，因此摩擦力也增加一倍，即f'=2f，选项C正确。

7.B

解析：根据折射定律n=sinθ₁/sinθ₂，其中θ₁是入射角，θ₂是折射角，n是介质的折射率。题目中给出θ₁=30°，θ₂=22°，代入公式得到n=sin30°/sin22°≈1.5，选项B正确。

8.B

解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/(4πkd)，其中ε是介电常数，S是极板面积，k是电磁常数，d是极板间距离。当在两极板间插入一块厚度为d/2的介质时，极板间距离变为d/2，电容变为C'=εS/(4πk(d/2))=2εS/(4πkd)=2C，选项B正确。

9.B

解析：简谐运动的位移方程为x=Acos(ωt+φ)，其中A是振幅，ω是角速度，φ是初相位。当位移为最大值时，即x=A，此时cos(ωt+φ)=1，因此ωt+φ=0，即t=-φ/ω。此时速度v=dx/dt=-Aωsin(ωt+φ)=-Aωsin(0)=0，选项B正确。

10.C

解析：在串联电路中，电流处处相等，即通过两个电阻的电流大小相等，选项C正确。

二、填空题

1.√2gh/v

解析：根据自由落体运动的位移速度公式v²=2gh，可以得出h=v²/(2g)。根据速度时间公式v=gt，可以得出t=v/g。因此，该物体从开始下落到经过高度为h的位置的时间为t=v²/(2g)/(v/g)=v/√(2g)=√(2gh)/v。

2.y=Acos(ωt-π/2)

解析：根据波形图可以看出，波源在波峰位置，其振动方程为y=Acos(ωt+φ)，其中φ是初相位。由于波源在波峰位置，其位移为最大值，即y=A，因此初相位φ=-π/2。又因为波沿x轴正方向传播，波速为v，所以波源的振动方程为y=Acos(ωt-π/2)。

3.2π/T

解析：角速度ω是描述物体旋转快慢的物理量，其定义为ω=θ/t，其中θ是转过的角度，t是时间。对于匀速圆周运动，角速度是恒定的。周期T是物体完成一次完整旋转所需的时间，因此角速度ω=2π/T。

4.2C

解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/(4πkd)，其中ε是介电常数，S是极板面积，k是电磁常数，d是极板间距离。当在两极板间插入一块厚度为d/2的介质时，极板间距离变为d/2，电容变为C'=εS/(4πk(d/2))=2εS/(4πkd)=2C。

5.U₁=U(R₁/(R₁+R₂)),U₂=U(R₂/(R₁+R₂))

解析：在串联电路中，电流处处相等，设电流为I，则通过两个电阻的电压分别为U₁=IR₁，U₂=IR₂。由于串联电路的总电压U=U₁+U₂=IR₁+IR₂=I(R₁+R₂)，因此I=U/(R₁+R₂)。代入U₁和U₂的表达式得到U₁=U(R₁/(R₁+R₂)),U₂=U(R₂/(R₁+R₂))。

6.h=v²/2g

解析：根据自由落体运动的位移速度公式v²=2gh，可以得出h=v²/(2g)。

7.向下

解析：根据波形图可以看出，波源的振动方向与波传播方向垂直。由于波形图显示波沿x轴正方向传播，因此波源的振动方向为向下。

8.最大值

解析：简谐运动的加速度a=-ω²x，其中x是位移，ω是角速度。当位移为最大值时，即x=A，此时加速度a=-ω²A，加速度大小为ω²A，是最大值。

9.I₁=I(R₂/(R₁+R₂)),I₂=I(R₁/(R₁+R₂))

解析：在并联电路中，各支路两端的电压相等，设电压为U，则通过两个电阻的电流分别为I₁=U/R₁，I₂=U/R₂。由于并联电路的总电流I=I₁+I₂=U/R₁+U/R₂=U(R₁+R₂)/(R₁R₂)，因此U=I(R₁R₂)/(R₁+R₂)。代入I₁和I₂的表达式得到I₁=I(R₂/(R₁+R₂)),I₂=I(R₁/(R₁+R₂))。

10.v/2

解析：根据自由落体运动的位移速度公式v²=2gh，可以得出h=v²/(2g)。根据平均速度的定义，平均速度v_avg=总位移/总时间。由于总位移为h，总时间为√(2h/g)，因此平均速度v_avg=h/√(2h/g)=√(2gh)/√(2g)=v/2。

三、多选题

1.A,C

解析：根据匀变速直线运动的速度时间公式v=v₀+at，可以得出加速度a=(v-v₀)/t。题目中给出初速度v₀=4m/s，末速度v=8m/s，时间t=2s，代入公式得到a=(8-4)/2=2m/s²。但是，题目中末速度为8m/s，初速度为4m/s，也可能是指末速度方向与初速度方向相反，即末速度为-8m/s，此时加速度a=(-8-4)/2=-6m/s²，加速度大小为6m/s²。因此，加速度大小可能为2m/s²或6m/s²，选项A和C正确。

2.A,B

解析：根据波形图可以看出，质点P在波峰位置，其振动方向为向上。又因为波沿x轴正方向传播，所以波源的振动方向为向下。因此，质点P的振动方向为向上，波源的振动方向为向下，选项A和B正确。

3.A,D

解析：自由落体运动是一个瞬时过程，经过高度为h的位置时速度大小为v，是一个瞬时状态。由于自由落体运动是匀加速直线运动，速度大小不断增加，因此该位置的速度大小不是最大值，而是下落过程中的一个瞬时值。因此，该位置是物体下落过程中的一个瞬时状态，但速度大小不是最大值，而是下落过程中的一个瞬时值，选项A和D正确。

4.A,C

解析：平行板电容器的电容公式为C=εS/(4πkd)，其中ε是介电常数，S是极板面积，k是电磁常数，d是极板间距离。当在两极板间插入一块厚度为d/2的介质时，极板间距离变为d/2，电容变为C'=εS/(4πk(d/2))=2εS/(4πkd)=2C，电容器的电容增大。又因为电容器两端的电压不变，根据电容器电容的定义C=Q/U，插入介质后电容增大，电荷量Q也增大，但电场强度E=U/d不变。因此，电容器的电容增大，电场强度不变，选项A和C正确。

5.A,B,C

解析：在串联电路中，电流处处相等，即通过两个电阻的电流大小相等，选项A正确。根据欧姆定律，通过两个电阻的电压分别为U₁=IR₁，U₂=IR₂，由于串联电路中电流相等，因此电压分配与电阻成正比，选项B正确。电路的总功率P=UI=I²(R₁+R₂)，选项C正确。电路的总功率不是U²R₁，选项D错误。

6.A,D

解析：简谐运动的位移方程为x=Acos(ωt+φ)，其中A是振幅，ω是角速度，φ是初相位。当位移为最大值时，即x=A，此时cos(ωt+φ)=1，因此ωt+φ=0，即t=-φ/ω。此时速度v=dx/dt=-Aωsin(ωt+φ)=-Aωsin(0)=0，加速度a=-ω²x=-ω²A，加速度大小为ω²A，是最大值。因此，该时刻物体的速度为零，加速度不为零，但加速度大小为最大值，选项A和D正确。

7.A,B

解析：在并联电路中，各支路两端的电压相等，设电压为U，则通过两个电阻的电流分别为I₁=U/R₁，I₂=U/R₂。由于并联电路的总电流I=I₁+I₂=U/R₁+U/R₂=U(R₁+R₂)/(R₁R₂)，因此U=I(R₁R₂)/(R₁+R₂)。代入I₁和I₂的表达式得到I₁=I(R₂/(R₁+R₂)),I₂=I(R₁/(R₁+R₂))，即通过两个电阻的电流分配与电阻成反比，选项A正确。电路的总功率P=UI=I²(R₁+R₂)，选项B正确。电路的总功率不是I²R₁或I²R₂，选项C和D错误。

8.A,D

解析：自由落体运动是一个瞬时过程，经过高度为h的位置时速度大小为v，是一个瞬时状态。由于自由落体运动是匀加速直线运动，速度大小不断增加，因此该位置的速度大小不是最大值，而是下落过程中的一个瞬时值。因此，该位置是物体下落过程中的一个瞬时状态，但速度大小不是最大值，而是下落过程中的一个瞬时值，选项A和D正确。

9.A,B

解析：根据波形图可以看出，波源在波峰位置，其振动方向为向上。又因为波沿x轴正方向传播，所以波源的振动方向为向下。因此，波源的振动方向为向上或向下，选项A和B正确。

10.A,D

解析：简谐运动的位移方程为x=Acos(ωt+φ)，其中A是振幅，ω是角速度，φ是初相位。当位移为最大值时，即x=A，此时cos(ωt+φ)=1，因此ωt+φ=0，即t=-φ/ω。此时速度v=dx/dt=-Aωsin(ωt+φ)=-Aωsin(0)=0，加速度a=-ω²x=-ω²A，加速度大小为ω²A，是最大值。因此，该时刻物体的速度为零，加速度不为零，但加速度大小为最大值，选项A和D正确。

四、判断题

1.错误

解析：物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，但速度方向不断变化，因此存在加速度，即向心加速度，指向圆心。因此，物体做匀速圆周运动时，其加速度不为零。

2.正确

解析：在并联电路中，各支路两端的电压相等，这是并联电路的基本性质。因此，各支路两端的电压相等，选项正确。

3.正确

解析：简谐运动的回复力总是指向平衡位置，这是简谐运动的定义。因此，简谐运动的回复力总是指向平衡位置，选项正确。

4.正确

解析：折射现象是由于光在不同介质中传播速度不同而产生的，这是光的折射定律的基本原理。因此，折射现象是由于光在不同介质中传播速度不同而产生的，选项正确。

5.正确

解析：匀变速直线运动的加速度是恒定的，这是匀变速直线运