湖北省安陆第一中学2025年物理高三上期末质量检测试题.doc

湖北省安陆第一中学2025年物理高三上期末质量检测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，两根平行通电长直导线固定，左边导线中通有垂直纸面向外、大小为I1的恒定电流，两导线连线（水平）的中点处，一可自由转动的小磁针静止时N极方向平行于纸面向下。忽略地磁场的影响。关于右边导线中的电流I2，下列判断正确的是（　　）

A．I2<I1，方向垂直纸面向外 B．I2>I1，方向垂直纸面向外
C．I2<I1，方向垂直纸面向里 D．I2>I1，方向垂直纸面向里
2、如图所示。粗糙的水平桌面上，三根完全相同的轻质弹簧原长均为a，劲度系数均为k，两端分别与完全相同的物块（可看成质点）相连，形成平行于桌面的静止正三角形，此时该正三角形的外接圆半径是R，弹簧均伸长且在弹性限度内，则每个物块与桌面间的静摩擦力大小是（　　）

A． B．
C． D．
3、平行板电容器的两极、接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为，小球始终未碰到极板，如图所示，那么（　　）

A．保持电键闭合，带正电的板向板缓慢靠近，则减小
B．保持电键闭合，带正电的板向板缓慢靠近，则不变
C．电键断开，带正电的板向板缓慢靠近，则增大
D．电键断开，带正电的板向板缓慢靠近，则不变
4、如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:2，在原线圈电路的a、b端输入电压一定的正弦交变电流，电阻R1、R2消耗的功率相等，则为（ ）

A． B．4
C． D．2
5、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建近日透露，中国准备在2020年发射火星探测器，2021年探测器抵达火星，并有望实现一次“绕”、“落”和“巡”的任务。火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍。由以上信息可知（ ）
A．发射火星探测器需要的速度不能小于16.7km/s
B．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小
C．火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的4倍
D．在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度
6、如图所示，一足够长的木板的左端固定，右端的高度可调节。若开始时一物块恰好沿木板匀速下滑，下列方法中能使物块停下的是（ ）

A．增大木板的倾角
B．对物块施加一个竖直向下的力
C．对物块施加一个垂直于木板向下的力
D．在物块上叠放一个重物（与物块具有相同的初速度）
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、如图是在四川景区九寨沟拍摄的一张风景照片，湖水清澈见底，近处湖面水下的树枝和池底都看得很清楚，而远处则只看到对岸山峰和绿树的倒影，水面下的景物则根本看不到．下列说法中正确的是（　　）

A．远处山峰的倒影非常清晰，是因为来自山峰的光线在水面上发生了全反射
B．光从空气射入水中，光的波速变小，波长变小
C．远处水面下景物的光线到水面处，入射角较大，可能发生了全反射，所以看不见
D．来自近处水面下景物的光射到水面处，入射角较小，反射光强而折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人的眼睛中
8、一颗子弹以水平速度v0穿入一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后各自运动，设子弹与木块间相互作用力恒定，则该过程中子弹及木块的速度时间图象可能正确的是（图中实线为子弹图线，虚线为木块图线）（　　）
A． B． C． D．
9、如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹。炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r可控电源提供的强大恒定电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源，炮弹被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的垂直平行轨道匀强磁场。已知两导轨内侧间距L，炮弹的质量m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．a为电源负极
B．电磁炮受到的安培力大小为
C．可控电源的电动势是
D．这一过程中系统消耗的总能量是+
10、下列说法正确的是
A．库仑力和核力都是一种强相互作用
B．光电效应说明了光具有粒子性
C．运动的实物粒子具有波动性
D．结合能越大，原子核越稳定
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）在探究弹力和弹簧伸长的关系时，某同学先按图1对弹簧甲进行探究，然后把弹簧甲和弹簧乙并联起来按图2进行探究.在弹性限度内，将质量为的钩码逐个挂在弹簧下端，分别测得图甲、图乙中弹簧的长度、如下表所示．

钩码个数
1
2
3
4
/cm
30.00
31.04
32.02
33.02
/cm
29.33
29.65
29.97
30.30
已知重力加速度m/s2，要求尽可能多地利用测量数据，计算弹簧甲的劲度系数k=_____N/m(结果保留两位有效数字)．由表中数据______(填“能”或“不能”)计算出弹簧乙的劲度系数．
12．（12分）某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置，在抛出点O的正前方，竖直放置一块毛玻璃．他们利用不同的频闪光源，在小球抛出后的运动过程中光源闪光，会在毛玻璃上出现小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1，小明在O点左侧用水平的平行光源照射，得到的照片如图3；如图2，小红将一个点光源放在O点照射重新实验，得到的照片如图4已知光源的闪光频率均为31Hz，光源到玻璃的距离L=1.2m，两次实验小球抛出时的初速度相等．根据上述实验可求出：(结果
均保留两位小数)

（1）重力加速度的大小为___________m/s2，投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
（2）小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
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）一组同学设计了如图所示的玩具轨道，轨道光滑且固定在竖直面内，由竖直部分AB和半径为R的圆弧BCD组成，B与圆心O等高，C为最低点，OD与OC的夹角为。让质量为m的小球（可视为质点）从A点由静止开始运动，运动过程中始终受到大小为mg的水平向左的恒力作用。小球经D点时对轨道的压力大小为2mg。求

（1）A、B间的距离h；
（2）小球离开D点后再经过多长时间才能再回到轨道上？
14．（16分） (1)如图所示，玻璃棱镜ABC放在空气中，一束由红光和紫光组成的复色光从AC面的a点垂直入射，已知红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，并传播到BC面上的c点。则以下说法中正确的是___________

A．红光和紫光由空气进入棱镜后频率不变
B．红光和紫光在棱镜中的波长可能相等
C．红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间长
D．紫光一定在b处发生了全反射
E. 红光一定能从BC面上的c点射出
(2)在某一简谐横波的传播方向上，有两个质点A、B，它们相距（大于2个波长小于6个波长）。在某一时刻，A质点在平衡位置处向上振动，B质点处于波谷位置。若波速的大小为48m/s，求该简谐横波的最大频率。
15．（12分）如图甲所示，正方形闭合线圈的边长、总电阻、匝数，匀强磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示，周期，磁场方向以垂直线圈平面向里为正。试求：
（1）时，线圈的边所受安培力的大小和方向。
（2）在时间内，通过导线横截面的电荷量。

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】
小磁针静止时N极方向平行于纸面向下，说明该处的磁场方向向下，因I1在该处形成的磁场方向向上，则I2在该处形成的磁场方向向下，且大于I1在该处形成的磁场，由安培定则可知I2方向垂直纸面向外且I2>I1。
故选B。
2、D
【解析】
由几何知识可知弹簧的长度为，则物块受到两个夹角为的弹簧弹力

由力的平衡条件知，摩擦力

故D正确，ABC错误。
故选D。
3、D
【解析】
AB．保持电键S闭合，电容器两端间的电势差不变，A板向B板靠近，极板间距离减小，根据，可知电场强度E变大，小球所受的电场力变大，增大，选项AB错误；
CD．断开电键S，电容器所带的电量不变，根据和，可知

带正电的板向板缓慢靠近d变小，E不变，电场力不变，不变，选项C错误，D正确。
故选D。
4、A
【解析】
因为电阻R1、R2消耗的功率相等，所以有

又因为

联立解得

故BCD错误，A正确。
故选A。
5、D
【解析】
A．火星探测器脱离地球，但没有脱离太阳系，其发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A错误；
B．根据引力，因为火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为2：5。可得探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，有

可得

因火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，所以火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的倍，故C错误；
D．在火星表面发射近地卫星的速度即火星的第一宇宙速度，由

得第一宇宙速度公式

可知火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：，所以在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正确。
故选D。
6、C
【解析】
A．物块沿木板匀速下滑，所受合力为零，根据平衡条件得

若增大木板的倾角重力沿木板向下的分力增大，滑动摩擦力

减小，物块将沿木板做加速运动，故A错误；
B．对物块A施加一个竖直向下的力，由于

物块的合力仍为零，仍做匀速运动，故B错误；
C．对物块A施加一个垂直于木板向下的力，物块的滑动摩擦力

增大，物块A的合力沿木板向上，物块做减速运动，可以使物块停下，故C正确。
D．在物块A上叠放一重物B，则有

物块A不可能停下，故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、BC
【解析】
试题分析：远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了反射，但不是全反射，因为全反射只有光从光密介质射入光疏介质时才可能发生，故A错误．光线由空气射入水中，光的波速变小，频率不变，由波速公式v=λf知波长变小，故B正确．远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，当入射角大于等于全反射临界角时能发生全反射，光线不能射出水面，因而看不见，故C正确．近处水面下景物的光线到水面处，入射角越小，反射光越弱而折射光越强，射出水面而进入人眼睛中能量越少，故D错误．故选BC．
考点：光的折射；全反射
8、AB
【解析】
AB.设子弹运动的方向为正方向，子弹穿过木块后速度方向不变，为正方向，由于穿过木块过程中受到恒定的阻力作用，所以速度减小；对于木块，受到子弹的作用力后，有可能速度方向仍为负方向，也有可能最后速度方向与子弹方向相同，即为正方向，故AB正确；
CD.子弹击中木块后，不可能出现二者均反向运动，所以CD错误。
故选AB。
9、AD
【解析】
A．若电源a、b分别为负极、正极，根据左手定则可知，受到的安培力向右，则导体滑块可在磁场中向右加速；故A正确；
B．因安培力F=BIL，根据动能定理

所以

选项B错误；
C．由匀加速运动公式

由安培力公式和牛顿第二定律，有
F=BIL=ma
根据闭合电路欧姆定律根据闭合电路欧姆定律

联立以上三式解得

选项C错误；
D．因这一过程中的时间为

所以系统产生的内能为
Q=I2（R+r）t

联立解得

炮弹的动能为

由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为

所以D正确。
故选AD。
10、BC
【解析】
A．库仑力是一种电磁相互作用，核力是强相互作用，在原子核内核力比库仑力大的多，故A错误；
B．光电效应和康普顿效应都说明了光是由一份一份的光子组成的，体现了光的粒子性，故B正确；
C．德布罗意提出运动的实物粒子具有波动性，其动量P与波长满足，故C正确；
D．比结合能反映平均拆开一个核子的难易程度，故比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；
故选BC。

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、49 能
【解析】
第一空.分析图1中，钩码数量和弹簧常量的关系为钩码每增加一个，弹簧长度伸长，所以弹簧劲度系数.
第二空.分析图2可得，每增加一个钩码，弹簧长度伸长约，即，根据弹簧甲的劲度系数可以求出弹簧乙的劲度系数.
12、9.61 0.62 9.30
【解析】
（1）若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由 得：
投影点经过图3中M位置时的速度大小
（2）设小球在毛玻璃上的投影NB=Y

则经过时间t后小球运动的水平位移为 ；竖直位移为 ，由相似三角形得：
则：
结合图4可得：

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）2R（2）2
【解析】
(1)小球经过D点时，受到水平力mg与重力mg的合力，方向沿D点的切线方向。轨道对小球的支持力提供向心力：
小球从A到D过程，根据动能定理：
解得：
h=2R
(2)小球离开D点后，做匀变速直线运动。根据牛顿第二定律：
根据匀变速直线运动规律，小球再次回到D点经历的时间：
可得：

14、 (1) ADE；(2)230Hz
【解析】
（1）A．光的传播频率由光源决定，故光由一种介质进入另一种介质时频率不变；故A正确；
B．红光和紫光进入棱镜后，波速减小，根据

因为f不变，可知波长都变小，红光和紫光在棱镜中的波长不可能相等，故B错误；
C．根据折射定律可知红光折射率小于紫光折射率，由

可以知道折射率越大的传播速度越小，所以紫光在介质中的传播速率最小，即红光由a传播到b的时间比紫光由a传播到b的时间短，故C错误；
D．因为红光折射率小于紫光折射率，由临界角公式

可知紫光临界角小于红光，因为红光恰好发生全反射，所以紫光一定在b处发生了全反射；故D正确；
E．根据图中的几何关系可知红光射到BC面上的c点时的入射角小于红光射到AB面上b点的入射角，又因为红光恰好在AB面上的b处发生了全反射，故红光射到BC面上的c点时的入射角小于临界角，没有发生全反射，故红光一定能从BC面上的c点射出，故E正确。
故选ADE。
（2）若波由A向B传播，假设波长为λ、频率f，则由题意得

又因为

解得

所以可知当k=5时f最大，且fmax=210Hz；
若波由B向A传播，假设波长为λ′、频率f ′，则由题意得

又因为

解得

由上式可知，当k=5时f ′最大，且f ′max=230Hz；
通过比较可知该简谐横波的最大频率为230Hz。
15、（1）2.5N，方向向左；（2）。
【解析】
（1）设在时间内线圈中感应电动势的大小为

线圈中电流

时，磁感应强度大小，则线圈边所受安培力大小

根据左手定则，安培力方向向左。
（2）设在时间内，线圈中感应电动势的大小为
，
前时间内，通过导线横截面的电荷量