湖南省双峰县一中2025年物理高三第一学期期末综合测试模拟试题.doc

湖南省双峰县一中2025年物理高三第一学期期末综合测试模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在人类对微观世界进行探索的过程中，许多科学家作岀了不可磨灭的贡献，卢瑟福就是杰出代表之一。关于卢瑟福在物理学上的成就，下列说法正确的是（ ）
A．粒子散射实验的重要发现是电荷的量子化，并且发现了中子
B．卢瑟福用粒子轰击氮核发现了质子，核反应方程为
C．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子核的结构模型
D．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，发现原子核由质子和中子组成
2、如图，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F=20N作用在b上，三个物体保持静状态。g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．物体a对桌面的静摩擦力大小为10N，方向水平向右
B．物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左
C．物体c受到向右的静摩擦力，大小为20N
D．在剪断轻绳的瞬间，三个物体一定会获得向右的加速度
3、完全相同的两列高铁在直铁轨上相向行使，速度为350km/h，两列车迎面交错而过时，双方驾驶员看到对方列车从眼前划过的时间大约是2s，以下说法正确的是（ ）
A．由以上数据可以估算出每列车总长约为200m
B．由以上数据可以估算出每列车总长约为400m
C．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是4s
D．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间大约是1s
4、如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用，从静止开始沿导轨运动，当运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。对于此过程，下列说法中正确的是（ ）

A．当杆的速度达到最大时，a、b两端的电压为
B．杆的速度最大值为
C．恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
D．安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热
5、如图所示，一管壁半径为R的直导管（导管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里；沿导管向左流动的液休中，仅含有一种质量为m、带电荷量为+q的带电微粒，微粒受磁场力影响发生偏转，导管上、下壁a、b两点间最终形成稳定电势差U，导管内部的电场可看作匀强电场，忽略浮力，则液体流速和a、b电势的正负为（　　）

A．，a正、b负 B．，a正、b负
C．，a负、b正 D．、a负、b正
6、如图所示为五个点电荷产生的电场的电场线分布情况，a、b、c、d是电场中的四个点，曲线cd是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，则下列说法正确的是（　　）

A．该带电粒子带正电
B．a点的电势高于b点的电势
C．带电粒子在c点的动能小于在d点的动能
D．带电粒子在c点的加速度小于在d点的加速度
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1，O2和质量为m的小球连接，另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接，已知直杆两端固定，与两定滑轮在同一竖直平面内，与水平面的夹角，直杆上C点与两定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，重力加速度为g，设直杆足够长，小球运动过程中不会与其他物体相碰．现将小物块从C点由静止释放，当小物块沿杆下滑距离也为L时（图中D处），下列说法正确的是

A．小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg
B．小球下降最大距离为
C．小物块在D处的速度与小球速度大小之比为
D．小物块在D处的速度大小为
8、如图所示，理想变压器输入端接在电动势随时间变化，内阻为r的交流电源上，输出端接理想电流表及阻值为R的负载，如果要求负载上消耗的电动率最大，则下列说法正确的是（ ）

A．该交流电源的电动势的瞬时值表达式为V
B．变压器原副线圈匝数的比值为
C．电流表的读数为
D．负载上消耗的热功率
9、“东方超环”是我国自主设计建造的世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置.2018年11月，有“人造太阳”之称的东方超环实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破，获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件，朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步，已知“人造太阳”核聚变的反应方程为，关于此核聚变，以下说法正确的是（　　）
A．要使轻核发生聚变，就要利用粒子加速器，使轻核拥有很大的动能
B．Z=0，M=1
C．1mol氘核和1mol氚核发生核聚变，可以放出17.6MeV的能量
D．聚变比裂变更安全、清洁
10、下列说法中正确的是
A．物体做受迫振动，驱动力频率越高，物体振幅越大
B．机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变
C．质点做简谐运动，在半个周期的时间内，合外力对其做功一定为零
D．用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球
E.交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率为，则
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）为制作电子吊秤，物理小组找到一根拉力敏感电阻丝，拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变)，它的电阻也随之发生变化，其阻值 R 随拉力F变化的图象如图(a)所示，小组按图(b)所示电路制作了一个简易“吊秤”。电路中电源电动势E = 3V，内阻r =1Ω；灵敏毫安表量程为10mA ，内阻Rg=50Ω；R1是可变电阻器，A、B两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环，将其两端接在A、B两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起，不计敏感电阻丝重力，具体步骤如下：
步骤a：滑环下不吊重物时，闭合开关，调节可变电阻R1，使毫安表指针满偏；
步骤b：滑环下吊已知重力的重物G，测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ；
步骤c：保持可变电阻R1接入电路电阻不变，读出此时毫安表示数 I；
步骤d：换用不同已知重力的重物，挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值；
步骤e：将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。

(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________；
(2)若图(a)中R0=100Ω，图象斜率 k = 0.5Ω/N ，测得θ=60°，毫安表指针半偏，则待测重物重力G= _________N；
(3)改装后的重力刻度盘，其零刻度线在电流表________________(填“零刻度”或“满刻度”)处，刻度线_________填“均匀”或“不均匀”）。
(4)若电源电动势不变，内阻变大，其他条件不变，用这台“吊秤”称重前，进行了步骤 a 操作，则测量结果______________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
12．（12分）多用电表的原理如图为简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡。

(1)图中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接；
(2)根据题给条件可得R1＝________Ω，R2＝________Ω，R4＝________Ω，R5＝________Ω。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）宽为L且电阻不计的导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，导体棒在导轨间部分的电阻为r，以速度v0在导轨上水平向右做匀速直线运动，处于磁场外的电阻阻值为R，在相距为d的平行金属板的下极板附近有一粒子源，可以向各个方向释放质量为m，电荷量为+q，速率均为v的大量粒子，且有部分粒子一定能到达上极板，粒子重力不计。求粒子射中上极板的面积。

14．（16分）图甲为光滑金属导轨制成的斜面，导轨的间距为，左侧斜面的倾角，右侧斜面的中间用阻值为的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为。在斜面的顶端e、f两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab，另一导体棒cd置于左侧斜面轨道上，与导轨垂直且接触良好，ab棒和cd棒的质量均为，ab棒的电阻为，cd棒的电阻为。已知t=0时刻起，cd棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd棒始终在左侧斜面上运动)，而ab棒在水平拉力F作用下始终处于静止状态，F随时间变化的关系如图乙所示，ab棒静止时细导线与竖直方向的夹角。其中导轨的电阻不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。

(1)请通过计算分析cd棒的运动情况；
(2)若t=0时刻起，求2s内cd受到拉力的冲量；
(3)3 s内电阻R上产生的焦耳热为2. 88 J，则此过程中拉力对cd棒做的功为多少?
15．（12分）某物体沿着一条直线做匀减速运动，途经三点，最终停止在点。之间的距离为，之间的距离为，物体通过与两段距离所用时间都为。求:

（1）物体经过点时的速度;
（2）物体经过段的平均速度。
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
AC．卢瑟福根据粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构模型，中子是查德威克发现的，故AC错误；
B．卢瑟福用粒子轰击氮核，发现了质子，核反应方程为，故B正确；
D．粒子散射实验不能说明原子核内存在中子和质子，故D错误。
故选B。
2、B
【解析】
A．对受力分析

在竖直方向

则绳子拉力为

对、、整体受力分析，水平方向根据平衡条件

则桌面对的静摩擦力方向水平向右，大小为

根据牛顿第三定律可知，对桌面的静摩擦力大小为，方向水平向左，A错误；
B．对、整体受力分析，水平方向根据平衡条件

可知物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左，B正确；
C．对受力分析可知，物体仅受重力和支持力，受到的摩擦力为0，C错误；
D．地面对、、整体的最大静摩擦力大小未知，在剪断轻绳的瞬间，系统的运动状态未知，D错误。
故选B。
3、B
【解析】
AB．两列车相向运动，每列车总长为：

故A错误，B正确；
CD．坐于车尾的乘客看到对方列车从身边划过的时间为：

故C、D错误；
故选B。
4、D
【解析】
AB． 当杆匀速运动时速度最大，由平衡条件得：

得最大速度为

当杆的速度达到最大时，杆产生的感应电动势为：

a、b两端的电压为：

故AB错误；
C． 根据动能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，故C错误；
D． 根据功能关系知，安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热，故D正确。
故选：D。
5、C
【解析】
如题图所示液体中带正电微粒流动时，根据左手定则，带电微粒受到向下的洛伦兹力，所以带电微粒向下偏，则a点电势为负，b点电势为正，最终液体中的带电微粒所受的电场力与磁场力和带电微粒所受重力的合力为零，即

解得，故C正确，ABD错误。
故选C。
6、C
【解析】
A．带电粒子做曲线运动，所受的合力指向轨迹凹侧，分析可知该带电粒子带负电，A错误；
BC．根据等势面与电场线垂直，画出过a点的等势面如图所示。

则

根据沿电场线方向电势逐渐降低知

所以

同理可得

由于带电粒子带负电，则粒子的电势能

根据能量守恒定律知，带电粒子的动能

B错误，C正确；
D．电场线的疏密程度表示电场强度的大小

则带电粒子受到的电场力

由牛顿第二定律知带电粒子的加速度

D错误。
故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BD
【解析】
A、刚释放的瞬间，小球的瞬间加速度为零，拉力等于重力，故A错误；
B、当拉物块的绳子与直杆垂直时，小球下降的距离最大，根据几何关系知，，故B正确；
C、将小物块的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，沿绳子方向的分速度等于小球的速度，根据平行四边形定则知，小物块在D处的速度与小球的速度之比为，故C错误；
D、设小物块下滑距离为L时的速度大小为v，此时小球的速度大小为，则,对滑块和小球组成的系统根据机械能守恒定律，有：
,解得，故D正确．

点睛：解决本题的关键知道两物体组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，以及知道物块与之间的距离最小时，小球下降的高度最大，知道物块沿绳子方向的分速度等于小球的速度．
8、BC
【解析】
A．由图可知周期T＝4×10-2s，角速度

所以该交流电源的电动势的瞬时值表达式为
e＝Emsin(50πt)
故A错误；
B．设原副线圈中的匝数分别为n1和n2，电流分别为I1和I2，电压分别为U1和U2，则
U1＝E−I1r
电阻R消耗的功率
P＝U2I2=U1I
即
P＝(E−I1r)I1＝−I12r−EI1
可见
I1＝
时，P有最大值

此时

则

所以

故B正确；
C．电流表的读数为有副线圈电流的有效值：原线圈电流有效值为

则

故C正确；
D．负载上消耗的功率

故D错误。
故选BC.
9、BD
【解析】
A．“人造太阳”是以超导磁场约束，通过波加热，让等离子气体达到上亿度的高温而发生轻核聚变，故A错误。
B．根据质量数和核电荷数守恒，可以求出X为中子，即Z=0，M=1，故B正确。
C．1个氘核和1个氚核发生核聚变，可以放出17.6MeV的能量，故C错误。
D．轻核聚变产生物为氦核，没有辐射和污染，所以聚变比裂变更安全、清洁，故D正确。
故选BD.
10、BCD
【解析】
A． 物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振。故A错误；
B． 机械波从一种介质进入另一种介质传播时，其频率保持不变，故B正确；
C． 振子做简谐运动，在半个周期时间内，振子的速率不变，根据动能定理得知合外力做的功一定为0，故C正确；
D．为了减小阻力的影响，用单摆测重力加速度的实验时，在几个体积相同的小球中，应选择质量大的小球，故D正确；
E． 交通警察向远离警车的车辆发送频率为的超声波，测得返回警车的超声波频率为，因为相互远离，根据开普勒效应可知，故E错误。
故选BCD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 600N 满刻度 不均匀 不变
【解析】
(1) 由受力情况及平行四边形定则可知，，解得：；
(2) 实验步骤中可知，当没有挂重物时，电流为满偏电流，即：，由欧姆定律得： ，电流是半偏的，代入数据解得：G=600N；
(3) 由实验步骤可知，当拉力为F时，电流为I，因此根据闭合电路的欧姆定律得：，由图乙可知，拉力与电阻的关系式：，解得： 电流值I与压力G不成正比，刻度盘不均匀；该秤的重力越小，电阻越小，则电流表示数越大，故重力的零刻度应在靠近电流表满刻度处；
(4) 根据操作过程a可知，当内阻增大，仍会使得电流表满偏，则电阻R1会变小，即r+R1之和仍旧会不变，也就是说测量结果也不变。
12、黑 64 96 880 4000
【解析】
(1)[1]根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”，所以 A 端应接黑色笔；
(2)[2][3]与表头串联是电压表的改装，与表头并联是电流表的改装。当开关拨向1，此时电表为量程为电流表，电路图如图

此时有

当开关拨向2，此时电表为量程为电流表，电路图如图

此时有

联立两式可解得R1=64Ω，R2=96Ω；
[4][5]当开关拨向4，此时电表为量程为1V的电压表，此时有

当开关拨向5，此时电表为量程为5V的电压表，此时有

联立两式解得R4=880Ω；R5=4000Ω。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、
【解析】
导体棒切割磁感线产生的电动势

回路中的电流

极板间的电压等于电阻的电压

极板间粒子释放后的加速度指向负极板，据牛顿第二定律得

粒子射出后竖直向上的粒子做匀减速直线运动，其一定能到达其正上方极板处，其余粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做匀减速直线运动；
则恰好到达上极板且竖直速度减为零的粒子为到达上极板距中心粒子最远的临界粒子，该粒子竖直分运动可逆向看做初速度为零的匀加速直线运动，所用时间为，则有

竖直分速度

解得

水平方向的分速度

水平最大半径为

射中上极板的面积

联立解得

14、 (1)cd棒在导轨上做匀加速度直线运动；(2)；(3)
【解析】
(1)设绳中总拉力为，对导体棒分析，由平衡方程得：

解得：

由图乙可知：

则有：

棒上的电流为：

则棒运动的速度随时间变化的关系：

即棒在导轨上做匀加速度直线运动。
(2)棒上的电流为：

则在2 s内，平均电流为0.4 A，通过的电荷量为0.8 C，通过棒的电荷量为1.6C
由动量定理得：

解得：
(3)3 s内电阻上产生的的热量为，则棒产生的热量也为，棒上产生的热量为，则整个回路中产生的总热量为28. 8 J，即3 s内克服安培力做功为28. 8J
而重力做功为：

对导体棒，由动能定理得：
克安
由运动学公式可知导体棒的速度为24 m/s
解得：
15、（1）（2）
【解析】
（1）设物体在A点时的速度为段中间时刻的速度

BC段中间时刻的速度

解得物块的加速度大小为

（2）物体运动到C点时的速度

解得
物体经过CD段运动的平均速度