山东省临沂市兰陵县第四中学2025年物理高三第一学期期末学业质量监测试题.doc

山东省临沂市兰陵县第四中学2025年物理高三第一学期期末学业质量监测试题
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、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
2、沿同一直线运动的A、B两物体运动的v-t图象如图所示，由图象可知

A．A、B两物体运动方向始终相同
B．A、B两物体的加速度在前4s内大小相等、方向相反
C．A、B两物体在前4s内不可能相遇
D．A、B两物体若在6s时相遇，则时开始时二者相距30m
3、如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是( )

A．M处受到的支持力竖直向上
B．N处受到的支持力竖直向上
C．M处受到的静摩擦力沿MN方向
D．N处受到的静摩擦力沿水平方向
4、如图所示，理想变压器的原线圈两端接在交流电源上，电压有效值为U。理想电压表接在副线圈两端，理想电流表接在原线圈电路中，有三盏相同的灯泡接在副线圈电路中。开始时开关S闭合，三盏灯都亮。现在把开关S断开，三盏灯都没有烧毁，则下列说法正确的是（　　）

A．电流表和电压表的示数都不变
B．灯变暗
C．灯变暗
D．电源消耗的功率变大
5、2019年12月16日，第52、53颗北斗导航卫星成功发射，北斗导航卫星中包括地球同步卫星和中圆轨道卫星，它们都绕地球做圆周运动，同步卫星距地面的高度大于中圆轨道卫星距地面的高度．与同步卫星相比，下列物理量中中圆轨道卫星较小的是(　　)
A．周期 B．角速度 C．线速度 D．向心加速度
6、某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器（如图甲），当有烟雾进入探测器时（如图乙），来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于10-8A时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为6.0×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，则下列说法正确的是（　　）

A．要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于5.0×10-7m
B．若光电管发生光电效应，那么光源的光变强时，并不能改变光电烟雾探测器的灵敏度
C．光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象
D．当报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子最少数目是N=6.25×1010个
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，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆1和2，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力F拉金属杆2使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度v随时间t变化关系的图像中，可能正确的是（　　）

A． B． C． D．
8、两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为2.50Hz，图示时刻平衡位置x＝3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（ ）

A．实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播
B．两列波在相遇区域发生干涉现象
C．两列波的波速均为25m/s
D．从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x＝1.875m处的质点将位于y＝30cm处
9、下列说正确的是（　　）
A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是非晶体
C．理想气体在等压膨胀过程中一定要吸收热量
D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子的直径
E.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
10、如图所示为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接有的正弦交流电，图中D为理想二极管，定值电阻R＝9 Ω.下列说法正确的是

A．时，原线圈输入电压的瞬时值为18V
B．时，电压表示数为36V
C．电流表的示数为1 A
D．电流表的示数为
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）某同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，并用图钉固定在木板上。固定两个光滑的滑轮 A 和 B，将绳子打一个结点 O，每个钩码的质量相等。调整钩码个数使系统达到平衡。

(1)实验过程中必须要记录下列哪些数据（____）
A．O 点位置
B．每组钩码的个数
C．每个钩码的质量
D．OA、OB 和 OC 绳的长度
E．OA、OB 和 OC 绳的方向
(2)下列实验操作正确的是（____）
A．将 OC 绳换成橡皮筋，仍可完成实验
B．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些可减小实验误差
C．尽量保持∠AOB 为 90°、60°、120°等特殊角方便计算
D．若改变悬挂钩码的个数 N3，重新进行实验，必须保持 O 点位置不动，重新调整钩码的个数N1、N2
12．（12分）某学习小组用如图甲所示的实验装置来探究“小车加速度与合外力的关系”，并用此装置测量轨道与小车之间的动摩擦因数。实验装置中的微型力传感器质量不计，水平轨道表面粗糙程度处处相同，实验中选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮。实验中保持小车和位移传感器（发射器）的总质量不变，小车和位移传感器（发射器）的加速度由位移传感器（接收器）及与之相连的计算机得到。多次改变重物的质量进行实验得小车和位移传感器（发射器）的加速度与力传感器的示数的关系图象如图乙所示。重力加速度取。

(1)用该实验装置测量小车与水平轨道间的动摩擦因数时，下列选项中必须要做的一项实验要求是______（填写选项对应字母）
A．要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量
B．要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力
C．要使细线与水平轨道保持平行
D．要将力传感器的示数作为小车所受的合外力
(2)根据图象乙可知该水平轨道的摩擦因数______（用分数表示）。
(3)该学习小组用该装置来验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”，那么应该将轨道斜面调整到_____（用角度表示）。
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）如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑弧轨道。竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一个与B完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的P点，若桌面高度为h=1.25m，取重力加速度g=l0m/s2。不计空气阻力，小球可视为质点。求：
(1)与B球碰前瞬间，A球的速度大小：
(2)A、B两球碰后瞬间的共同速度大小；
(3)P点与N点之间的水平距离x。

14．（16分）如图所示，质量为m＝5kg的物体放在水平面上，物体与水平面间的摩擦因数μ=0.5.物体受到与水平面成q＝37°斜向上的拉力F＝50N作用，从A点由静止开始运动，到B点时撤去拉力F，物体最终到达C点，已知AC间距离为L＝165m，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g＝10m/s2）求：
(1)物体在AB段的加速度大小a；
(2)物体运动的最大速度大小vm。

15．（12分）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管上端密封，下端封闭但留有一气孔与外界大气相连．管内上部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体）．设外界大气压强为p2，活塞因重力而产生的压强为2.5p2．开始时，气体温度为T2．活塞上方气体的体积为V2，活塞下方玻璃管的容积为2.5V2．现对活塞上部密封的气体缓慢加热．求：

①活塞刚碰到玻璃管底部时气体的温度；
②当气体温度达到2.8T2时气体的压强．
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、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。
2、D
【解析】
A物体先向负方向做减速运动，然后在向正方向做加速运动；B物体一直向正方向加速，故选项A错误；直线的斜率等于加速度，则A、B两物体的加速度在前4s内大小相等方向相同，选项B错误；前4s内两物体运动方向相反，因不知起始位置，则A、B两物体在前4s内可能相遇，选项C错误；A、B两物体若在6s时相遇，则计时开始时二者相距，选项D正确；故选D.
点睛：能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，在同一个坐标系中要正确比较各个图象表示的运动情况，明确图象斜率的含义，最好能把图象和实际运动想结合起来．
3、A
【解析】
M处受到的支持力的方向与地面垂直向上，即竖直向上，故A正确；N处受到的支持力的方向与原木P垂直向上，不是竖直向上，故B错误；原木相对于地有向左运动的趋势，则在M处受到的摩擦力沿地面向右，故C错误；因原木P有沿原木向下的运动趋势，所以N处受到的摩擦力沿MN方向，故D错误．故选A．
4、B
【解析】
A．S断开，副线圈负载电阻增大，而电压由初级电压和匝数比决定，则U2不变，原、副线圈中的电流都减小，选项A错误；
BC．副线圈中电流减小，两端电压减小、两端电压增大，灯变暗、灯变亮，选项B正确，C错误；
D．减小，则减小，电源的功率减小，选项D错误。
故选B。
5、A
【解析】
根据卫星所受的万有引力提供向心力可知：

可得

同步卫星的轨道半径大于中圆轨道卫星，则中圆轨道卫星的周期小，角速度、线速度和向心加速度均大，故A正确，BCD错误。
故选A。
6、D
【解析】
A．根据光电效应方程有

则光源S发出的光波最大波长

即要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能大于0.5μm，选项A错误；
B．光源S发出的光波能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管 C的光越多，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，选项B错误；
C．光电管C中能发生光电效应是因为照射光电管的光束能量大于其逸出功而使其发射出电子，选项C错误；
D．光电流等于10-8 A时，每秒产生的光电子的个数

选项D正确。
故选D。

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】
AB．当力F作用到杆2上时，杆2立刻做加速运动，随着速度的增加产生感应电流，从而产生向左的安培力，此时的加速度

则随速度增加，杆2做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动；此时对杆1所受的安培力若小于最大静摩擦力，则此过程中杆1始终不动，则图像A错误，B正确；
CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值时杆2开始运动，则随着安培力的增加，棒2做加速度逐渐增加的加速运动，杆1做加速度减小的加速运动，当两杆的加速度相等时，两杆的速度差恒定，此时两杆所受的安培力恒定，加速度恒定，则选项C错误，D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
A．图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动，根据波动规律可知，实线波沿x轴正方向传播，则虚线波沿x轴负方向传播，故A正确；
B．介质决定波速，两列波传播速度大小相同，由图可知，实线波的波长λ1=6m，虚线波的波长λ2=9m，由v=λf可知，实线波和虚线波的频率之比为
f1：f2=λ2：λ1=3：2
由于f1不等于f2，故两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象，故B错误；
C．实线波的频率为2.50Hz，波长λ1=6m，则波速

故C错误；
D．实线波波峰传到平衡位置x＝1.875m处的质点所用时间为

虚线波波峰传到平衡位置x＝1.875m处的质点所用时间为

说明从图示时刻起再过0.025s，平衡位置x＝1.875m处的质点处于波峰位置，由波的叠加可知，平衡位置x＝1.875m处的质点将位于y＝30cm，故D正确。
故选AD。
9、ACE
【解析】
A．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因吸热内能增大，但其分子动能不变，则分子之间的势能增加，选项A正确；
B．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块是多晶体，看起来没有确定的几何形状，也是多晶体的特点。故B错误。
C．理想气体在等压膨胀过程中，气体对外做功，温度升高，内能变大，则一定要吸收热量，选项C正确；
D．已知阿伏加徳罗常数、气体的摩尔质量和密度可以估算出气体分子运动占据的空间体积，不能估算气体分子的直径，选项D错误；
E．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，选项E正确；
故选ACE。
10、BD
【解析】
A、将时刻代入瞬时值公式可知，时，原线圈输入电压的瞬时值为，A选项错误；
B、电压表的示数为有效值，输入电压的峰值为,根据正弦式交变电流有效值与最大值的关系可知，，B选项正确；
C、D、电流表测量流过副线圈的电流，根据理想变压器电压和匝数的关系可知，副线圈的电压为9V，正向导通时电流为1A，根据电流的热效应可知，解得：；故C选项错误，D选项正确．
故选BD.
准确掌握理想变压器的特点及电压、电流与匝数比的关系，明确电表测量的为有效值是解决本题的关键.

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、ABE AB
【解析】
(1)[1]A．为了验证平行四边形定则，必须作受力图，所以需要确定受力点，即需要标记结点的位置，A正确；
BC．其次要作出力的方向和大小，每个钩码的质量相同，所以钩码的个数可以作为力的大小，不需要测量钩码质量，B正确，C错误；
DE．连接钩码绳子的方向可以表示力的方向，所以需要标记OA、OB 和 OC 绳的方向，D错误，E正确。
故选ABE。
(2)[2]A．如果将绳换成橡皮筋，在同一次实验过程中，只要将结点拉到相同的位置，实验结果不会发生变化，仍可完成实验，A正确；
B．细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些可以使力的方向更准确，减小实验误差，B正确；
C．实验通过平行四边形定则进行力的合成确定力的大小和方向，不需要计算，C错误；
D．实验的目的是验证平行四边形定则，重新实验，不需要保持结点位置不动，D错误。
故选AB。
12、C
【解析】
（1）[1]小车所受到的水平拉力即为力传感器的示数，由图象可知当，小车开始有加速度，即摩擦力为5N，由牛顿第二定律可知：
，
得：
，
所以既不需要使重物的质量远远小于小车和位移传感器（发射器）的总质量，也不需要将轨道的一端适当垫高来平衡摩擦力，选项ABD错误；实验中保持细线与轨道平行时，小车和位移传感器（发射器）所受的拉力为力传感器的示数，选项C正确。故选：C。
（2）[2]选小车和位移传感器（发射器）为研究对象，由牛顿第二定律可得
，
即
，
由图乙可知图象的斜率，即
，
得：
，
由时可解得：
；
（3）[3]若要验证“小车和位移传感器（发射器）质量不变情况下，小车和位移传感器（发射器）的加速度与作用在小车上的拉力成正比”要将轨道一端垫高来平衡摩擦力。对小车和位移传感器（发射器）受力分析可得：
，
即
，
所以
。

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、 (1)4m/s：(2)2m/s；(3)1.0m
【解析】
(1)小球在圆弧轨道内下滑的过程中，由动能定理可得

解得

(2)两个小球碰撞的过程中水平方向上的动量守恒，选取向右为正方向，设碰撞后的共同速度为，则

解得

(3)小球从N点飞出后做平抛运动，在竖直方向上有

在水平方向上有：

14、 (1)6m/s2；(2)30m/s。
【解析】
(1)在段，受力分析如图

正交分解得：

代入相应数据得：
(2)在段由牛顿第二定律得：

解得：，根据速度和位移关系得：

解得：。
15、① T2=2.5T2 ②p3=2.6p2
【解析】
①密封的上部气体刚开始为等压过程，设活塞刚碰到玻璃管底时温度为T2，
则由盖•吕萨克定律得：， 解得：T2=2.5T2
②当活塞到管底后，气体经历等容过程，设温度为2.8T2时压强为p3，则有
开始时气体压强：p2=p2﹣2.5p2=2.5p2，T2=2.5T2，
由查理定律得：
， 代入数据解得：p3=2.6p2