山西省运城市2024-2025学年高三上学期期末调研测试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1运城市2024-2025学年第一学期期末调研测试高三物理试题2025.1本试题满分100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。2.答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4.保持卡面清洁，不折叠，不破损。一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.一物体静止在光滑水平面上，现对物体施加一向东的恒力F，历时1.5s；随即把此力改为向西，大小不变，历时1.5s；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1.5s；如此反复，只改变力的方向，共历时25s，在此25s内（）A.物体时而向东运动，时而向西运动，25s末静止于初始位置之东B.物体时而向东运动，时而向西运动，25s末继续向东运动C.物体一直向东运动，25s末继续向东运动D.物体一直向东运动，25s末静止于初始位置【答案】C【解析】物体静止在光滑水平面上，水平方向只受恒力的作用，开始1.5s物体向东加速运动，接下来1.5s向东减速运动，依次循环，故物体一直向东运动，由于在加速时间与减速时间相等时，故24s时，物体的速度是零，第25s时物体继续向东加速运动。故选C。2.如图所示是我国自主研究设计的舰载机返回航母甲板时电磁减速的简化原理图。固定在绝缘水平面上足够长的平行光滑金属导轨，左端接有定值电阻，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，导轨的电阻不计。舰载机等效为电阻不计的导体棒PQ，当导体棒PQ以一定初速度水平向右运动过程中，其速度v、加速度a随运动时间t的关系图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】AB．导体棒切割磁感线产生感应电动势为电路中的电流为导体棒受到向左的安培力，大小为导体棒的加速度为由于速度减小，所以加速度逐渐减小，图像的斜率逐渐减小，A正确，B错误；CD．根据可知，速度减小，加速度减小，即速度变化越来越慢，加速度减小的越来越慢，所以图线的斜率减小，CD错误。故选A。3.图（a）为一列简谐横波在t=4s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=0.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是（）A.该波沿x轴正方向传播，波速为0.5m/s B.0~2s时间内，P向y轴正方向运动C.0~2s时间内，P沿x轴运动的路程为8cm D.质点P在t=7s时速度为零【答案】B【解析】A．由振动图像可知，t=4s时刻，x=0.5m处的质点在平衡位置向上振动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，波速为选项A错误；B．t=4s时P点位于最低点，则0~2s时间内，P由最低点向最高点运动，即向y轴正方向运动，选项B正确；C．质点P只在平衡位置附近振动，沿x轴方向不运动，选项C错误；D．质点P在t=7s时在平衡位置，则速度最大，选项D错误。故选B。4.如图，一束光从空气射入玻璃三棱镜，经折射后射出a、b两束光线，则（）A.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率B.分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小C.在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度D.若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失【答案】D【解析】A．由图可知a光的折射角小于b光的折射角，所以a光的折射率大于b光的折射率，A错误；B．由于a光的折射率大于b光的折射率，所以b光的波长大于a光的波长，因此通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距比较大。B错误；C．根据折射率与波速的关系式可知：在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，C错误；D．若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则光的入射角减小，所以折射角减小；光从玻璃射向空气中的入射角增大，由于a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的临界角小于b光的临界角，因此随着光束的入射角逐渐减小，折射光线a首先消失，D正确。故选D。5.如图所示，竖直平面内有三根轻质细绳，绳1水平，绳2与水平方向成60°角，O为结点，绳3的下端拴接一质量为m的小球，现给小球施加一个水平向右由零缓慢增大到的力，使小球缓慢上升到绳3与水平面成30°角时保持静止。已知重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（）A.绳3受到的拉力最大值为B.的大小为C.绳1受到的拉力先增大后减小D.绳2受到的拉力不变【答案】D【解析】AB．对小球受力分析，如图所示设绳子与水平方向的夹角为，根据平衡条件可得，从竖直位置缓慢将小球拉至绳3与水平面成30°角时，逐渐减小，绳子的拉力逐渐增大，当时，绳子的拉力最大，此时，AB错误；CD．对绳子结点O受力分析如图所示，设细绳3与水平方向的夹角为结合上述结论，根据竖直方向平衡条件可得故小球在上升的过程中，绳2的拉力不变。水平方向上，则有小球在上升的过程中，绳子与水平方向的夹角逐渐减小，变小，故绳1上的拉力逐渐增大，C错误，D正确。故选D。6.一质量为的带负电小球，从电场中A点由静止释放，只在电场力的作用下先后沿直线经B、C两点，其运动过程的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.从B点到C点，电场力做功16.5JB.从A点到C点，小球加速度逐渐增大C.从B点到C点过程中，小球的平均速度等于D.电场方向由A指向C【答案】A【解析】A．从B点到C点，根据动能定理有J故A正确；B．根据图像的斜率可知，从A点到C点，小球加速度先增大后减小，故B错误；C．若小球做匀变速直线运动，则从B点到C点的过程中，平均速度为由图像与坐标轴围成的面积可知，从B点到C点的过程中，位移大于匀变速直线运动的位移，则平均速度应大于，故C错误；D．根据图线可知，带电小球从A点由静止释放，速度逐渐增大，说明小球所受电场力的方向由A指向C，小球带负电，故电场强度的方向由C指向A，故D错误；故选A。7.近年来，中国载人航天工程顺利推进，商业航天蓬勃发展，嫦娥、天舟、神舟等系列任务取得圆满成功，彰显了中国航天的强大实力和创新能力。现有甲、乙两颗人造卫星动能相等，均绕地球做匀速圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列说法正确的是（）A.甲线速度是乙线速度的倍B.甲质量是乙质量的2倍C.甲周期是乙周期的2倍D.甲向心加速度是乙向心加速度2倍【答案】B【解析】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力得与轨道半径的平方根成反比。甲的轨道半径是乙的2倍，故甲的线速度为乙的倍，故A错误。B．甲、乙动能相等，动能公式为，把代入动能表达式，得即甲的质量是乙的2倍，故B正确。C．根据得周期求得甲的周期为乙的倍，故C错误。D．根据向心加速度求得甲的加速度为乙的，故D错误。故选B。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）8.如图是电动升降机的内部结构示意图。理想变压器的原线圈两端接入如图所示正弦交流电源，原、副线圈的匝数比为4∶1，副线圈与一个交流电流表和一个电动机串联。开关S闭合后，电动机带动质量为的物体以的速度匀速上升，此时电流表读数为2A，重力加速度，则（）A.原线圈两端正弦交流电压瞬时值B.电动机的输入功率为110WC.电动机的效率15%D.电动机线圈电阻【答案】BD【解析】A．根据题图表达式，可得原线圈两端正弦交流电压瞬时值故A错误；B．根据理想变压器，可得电动机输入电压有效值为电动机的输入功率故B正确；C．电动机的输出功率则电动机的效率为故C错误；D．电动机的内部损耗功率为求得电动机线圈电阻故D正确。故选BD9.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，三个定值电阻阻值均为R，电容为C的电容器间用绝缘细线悬挂一带电小球，开关闭合，断开，小球向左偏离竖直方向。已知电容器间距足够大，下列说法正确的是（）A.小球带正电B.闭合，稳定后，与断开时相比，电流表示数变小C.、均闭合，带电小球也向左偏离竖直方向D.、均闭合，稳定后，向右移动滑动变阻器的滑片时，悬挂小球的细线与竖直方向的夹角增大【答案】AD【解析】A．开关闭合，断开时，根据电路可知电容器右极板为正，左极板为负，得电场方向水平向左，已知小球向左偏离竖直方向，受力应如图所示小球受竖起向下的重力，沿细线方向的拉力，根据题意，其两力合力应水平向右，由平衡条件可知，那么小球受到的电场力水平向左，则小球带正电，故A正确；B．闭合，稳定后，根据电路分析可知，电路多了一并联支路，使定值电阻R与另两个定值电阻R并联，与断开时相比，电路总电阻变小，则由可知电流表示数变大，故B错误；C．当、均闭合，根据电路分析可知电容器右极板为负，左极板为正，得电场方向水平向右，小球受到水平向右的电场力，则带电小球向右偏离竖直方向，故C错误；D．、均闭合，稳定后，向右移动滑动变阻器的滑片时，变小，电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知电路总电流变大，则电容器所在支路两端电压变大，电容器电压变大，由可知电场强度变大，由可知小球受到水平方向电场力增大，则悬挂小球细线与竖直方向的夹角增大，故D正确。故选AD。10.一个质量为的长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一个质量为的小物块；在木板右方有一墙壁，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同的初速度向右运动，时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；小物块与长木板运动的图线如图（b）所示，且小物块始终未离开木板。木板与地面间的动摩擦因数，小物块与木板间的动摩擦因数。重力加速度。下列说法正确的是（）A.，B.木板的最小长度为C.整个过程，小物块与长木板间因摩擦产生的内能为D.木板右端离墙壁的最终距离【答案】ABD【解析】A．由图（b）可知，碰撞前，二者以共同的加速度做减速运动，根据牛顿第二定律有由图像可知联立解得长木板与墙壁碰撞后，物块继续减速运动，此时物块的加速度为对物块受力分析，由牛顿第二定律可得解得，故A正确；B．碰撞后，选取向右的方向为正方向，两物体的初速大小均为，方向相反，对于物块而言，其加速度为对与长木板而言则有解得设经过时间二者共速，则有解得二者的共同速度方向水平向左，此过程物块位移长木板的位移即板的位移大小为4.5m，方向水平向左，故木板的最小长度为故B正确；C．整个过程中，小物块与长木板间因摩擦产生的热量故C错误；D．结合上述分析可得，二者从共速到停止运动的时间作出木板碰撞后的图像如下根据图像与坐标轴围成的面积为位移的大小，可得木板右端离墙壁的最终距离故D正确。故选ABD。三、非选择题（本题共5小题，共54分）11.了解地球表面重力加速度的分布，对地球物理学、航空航天技术及大地测量等领域都有十分重要的意义。某实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验（1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有（）A.摆线要选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的B.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始拉开摆球时，应使摆角大一些C.为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端D.拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔即为单摆周期T（2）该组同学正确操作后，测出多组摆线长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了的关系图像如图所示，根据图中数据，可算出重力加速度为_______（取，结果保留三位有效数字），仅考虑该数据处理方法，得到的加速度g与真实值相比______（填偏大、偏小或相同），理论上是一条过坐标原点的直线，造成该图像不过坐标原点的原因是______。【答案】（1）AC（2）9.86相同测摆长时未加小球的半径【解析】【小问1详析】A．为了减小实验误差和摆线对实验的影响，摆线选择细些、伸缩性尽量小些、适当长一些的，A正确；B．可以通过适当增加摆长来增大单摆的周期，但摆角不能过大，B错误；C．为保证摆球摆动时摆长不变，应用夹子夹住摆线上端，C正确；D．在摆球摆动平衡位置时开始计时，且记录摆球摆动若干次全振动的总时间，再计算单摆的周期，以减小实验误差，D错误。故选AC。【小问2详析】[1][2][3]由于图像不过原点，可能在计算周期时没有考虑小球的半径，设小球的半径为r，则单摆的周期为整理可得故在图像中，其斜率始终不变，即为代入数据解得12.用伏安法测定一个阻值约为的待测电阻阻值，实验室提供如下器材：电池组：电动势，内阻不计；电流表：量程，内阻约为；电流表：量程，内阻为；滑动变阻器：阻值范围，额定电流；电阻箱，阻值范围，额定电流；开关、导线若干。要求实验中尽可能准确地测量的阻值，请回答下列问题：（1）为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表________填写器材代号与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到________，这样可以改装成一个量程为的电压表。（2）在图中画出完整测量阻值的电路图,并在图中标明器材代号。（3）调节滑动变阻器，两表的示数如图所示，可读出电流表的示数是________，测得待测电阻的阻值是________。（结果保留三位有效数字）【答案】（1）8000（2）（3）8.0191【解析】【小问1详析】[1]由于电流表的电阻已知，可以利用与变阻箱串联改装成电压表；[2]根据欧姆定律可得代入数据解得【小问2详析】由于待测电阻的阻值，故电流表采用外接法；滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻的阻值，滑动变阻器采用分压式接法，电路图如下【小问3详析】[1]由图可知，电流表的示数为[2]电流表的示数为，故待测电阻两端的电压通过待测电阻的电流故待测电阻的阻值13.如图所示，光滑水平面和竖直面内的光滑圆弧轨道在B点平滑连接，圆弧轨道的圆心角，轨道半径为R。质量为m的小球P将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后与放在B点的质量为的小球Q发生弹性碰撞，碰后立即将小球P取走，碰后瞬间，小球Q的速度大小为，之后沿轨道运动。所有摩擦均不计，重力加速度为g。求：（1）小球Q经过O点时的速度大小v；（2）弹簧压缩至A点时的弹性势能。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】小球Q从B到O，根据动能定理有解得小球Q经过O点时的速度大小为【小问2详析】小球P、Q弹性碰撞，根据动量守恒定律可得机械能守恒定律，则有联立解得弹簧压缩至A点时的弹性势能14.如图，在平面直角坐标系的第一、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为q（），质量为m的粒子从x轴上的A