鞍山市第一中学2025-2026学年物理高三第一学期期末学业水平测试试题.doc

鞍山市第一中学2025-2026学年物理高三第一学期期末学业水平测试试题
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、如图甲所示，虚线右侧有一方向垂直纸面的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度口随时间t变化关系如图乙所示（取磁场垂直纸面向里的方向为正方向），固定的闭合导线框一部分在磁场内。从t=0时刻开始，下列关于线框中感应电流i、线框ab边受到的安培力F随时间t变化图象中，可能正确的是（取线框中逆时针方向的电流为正，安培力向右为正方向）（ ）

A． B． C． D．
2、有一匀强电场，场强方向如图所示，在电场中有三个点A、B、C，这三点的连线恰好够成一个直角三角形，且AC边与电场线平行。已知A、B两点的电势分别为，，AB的距离为4cm，BC的距离为3cm。若把一个电子（e=1.6×10-19C）从A点移动到C点，那么电子的电势能的变化量为（　　）

A． B． C． D．
3、1897年汤姆孙发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。1907-1916密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这数值为基本电荷，如图所示，两块完全相同的金属极板止对若水平放置，板间的距离为d，当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受它气阻力的大小与速度大小成正比。两板间不加电压时，得以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为t1；当两板间加电压U（上极板的电势高）时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间t2内运动的距离与在时间t1内运动的距离相等。忽略空气浮力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A．根据上板电势高时观察油滴竖直向上做匀速运动可以判定油滴带正电
B．密立根根据实验数据计算出油滴所带的电荷量大约都是1.6×10-19C
C．根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量Q=
D．根据两板间加电压U（上极板的电势高）时观察到同油滴竖直向上做匀速运动，可以计算出油滴的电荷量Q=
4、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（ ）
A．波长 B．频率 C．能量 D．动量
5、在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为10 : 1，副线圈接有阻值为10的定值电阻R，原线圈接有如图乙所示的正弦交变电压。下列分析正确的是

A．变压器原线圈通过的电流为
B．变压器副线圈通过的电流为
C．电阻R两端的电压为10 V
D．电阻R消耗的功率为40 W
6、下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A．根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比
B．根据公式可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功
C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多
D．根据公式可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比
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，把半径为d的玻璃半球体放在纸面上，让它的凸面向上，分别从A、B两处（其中A处为玻璃半球体的最高点）观察玻璃半球体中心O处纸面上的文字，下列说法正确的是（　　）

A．从A处看到的字比从B处看到的字高
B．从B处看到的字比从A处看到的字高
C．从A处看到的字和从B处看到的字一样高
D．从A处看到的字和没有放玻璃半球体时一样高
8、如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动，轴OO′'垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是(　　)

A．交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2cos ωt
B．变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1
C．电压表V示数为NBωL2
D．若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均变小
9、某电场在x轴上各点的场强方向沿x轴方向，规定场强沿x轴正方向为正，若场强E随位移坐标x变化规律如图，x1点与x3点的纵坐标相同，图线关于O点对称，则（　　）

A．O点的电势最低 B．-x2点的电势最高
C．若电子从-x2点运动到x2点，则此过程中电场力对电子做的总功为零 D．若电子从x1点运动到x3点，则此过程中电场力对电子做的总功为零
10、下列说法中正确的是（　　）
A．液晶既有液体的流动性又有晶体的各向异性
B．第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C．在有分子力时，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
D．大雾天气，学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大
E.非晶体是各向同性的，晶体都是各向异性的
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）从坐标原点O产生的简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，t=0时刻波的图像如图所示，此时波刚好传播到M点，x=1m的质点P的位移为10cm，再经，质点P第一次回到平衡位置，质点N坐标x=-81m（图中未画出），则__________________．

A．波源的振动周期为1.2s
B．波源的起振方向向下
C．波速为8m/s
D．若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，则观察者接受到波的频率变大
E．从t=0时刻起，当质点N第一次到达波峰位置时，质点P通过的路程为5.2m
12．（12分）在研究金属电阻阻值与温度的关系时，为了能够较准确地测出金属电阻的阻值，设计了如图所示的电路。除了金属电阻外，还提供的实验器材有：学生电源E，灵敏电流计G。滑动变阻器R、RS，，定值电阻R1、R2，电阻箱R0，开关S，控温装置，导线若干。

①按照电路图连接好电路后，将R0调至适当数值，R的滑片调至最右端。RS的滑片调至最下端，闭合开关S；
②把R的滑片调至适当位置，调节R0，并逐步减小RS的阻值，直到RS为零时，电流计G指针不发生偏转，记录R0的阻值和Rx的温度；
③多次改变温度，重复实验；
④实验完毕，整理器材。
根据上述实验回答以下问题：
(1)上述②中，电流计G指针不发生偏转时，点电势_________（选填“大于”“等于”或“小于”）点电势。
(2)用R0、R1、R2表示Rx，Rx=_________
(3)本实验中Rs的作用为_________
(4)若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值_________（选填“大于”“等于”或“小于”）Rx的真实值。
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）微棱镜增亮膜能有效提升LCD(液晶显示屏)亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，部分会定向出射到LCD上，部分会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角为一微棱镜的横截面，A=90，AB=AC=4a，紧贴BC边上的P点放一点光源，BP=BC。已知微棱镜材料的折射率n = ，sin37=06，只研究从P点发出照射到AB边上的光线。
(1)某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；
(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该部分光线在AB边上的照射区域长度。

14．（16分）如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑气缸，气缸的截面积为S，其侧壁和底部均导热良好，内有两个质量均为m的导热活塞，将缸内理想分成I、II两部分，气缸下部与大气相通，外部大气压强始终为p0，，环境温度为，平衡时I、II两部分气柱的长度均为l，现将气缸倒置为开口向上，求：

（i）若环境温度不变，求平衡时I、II两部分气柱的长度之比；
（ii）若环境温度缓慢升高，但I、II两部分气柱的长度之和为2l时，气体的温度T为多少？
15．（12分）如图所示，质量为m=0.1kg闭合矩形线框ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R=0.004Ω，其中长LAD=40cm，宽LAB=20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm，线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框CD边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1，AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力F1=1N，且线框不发生转动。求：
(i)速度v1和v2的大小；
(ii)求线框开始运动时，CD边距磁场左边界距离x；
(iii)线图穿越磁场的过程中产生的焦耳热。

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】
AB．由图可知，在内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为正方向；在内内线圈中磁感应强度的变化率相同，故内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；根据法拉第电磁感应定律有

则感应电流为

由图可知两段时间内的磁感应强度大小相等，故两段时间内的感应电流大小相等，故A错误，B正确；
CD．由上分析可知，一个周期内电路的电流大小恒定不变，根据

可知F与B成正比，则在内磁场垂直纸面向外减小，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向里增大，电流方向由b到a，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大；在内磁场垂直纸面向里减小，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向右，为正方向，大小随B均匀减小；在内磁场垂直纸面向外增大，电流方向由a到b，根据左手定则可知，线框ab边受到的安培力F方向向左，为负方向，大小随B均匀增大，故CD错误。
故选B。
2、C
【解析】
设AB与AC之间的夹角为θ，则

AB沿场强方向的距离为
cm
则电场强度为

电子从A点到达C点时电势能的变化量为

A． 与分析不符，故A错误；
B． 与分析不符，故B错误；
C． 与分析相符，故C正确；
D． 与分析不符，故D错误。
故选C。
3、C
【解析】
A．当极板上加了电压U后，该油滴竖直向上做匀速运动，说明油滴受到的电场力竖直向上，与板间电场的方向相反，所以该油滴带负电，A错误；
B．油滴所带的电荷量大约都是1.6×10-19C的整数倍，B错误；
C．设油滴运动时所受空气阻力f与速度大小v满足关系为

当不加电场时，设油滴以速率v1匀速下降，受重力和阻力而平衡，即

当极板加电压U时，设油滴以速率v2匀速上升，受电场力、重力和阻力，即

其中

根据题意有

解得

C正确；
D．加上电压时，油滴运动过程中，不仅仅只受电场力和重力作用，还受阻力作用，所以，D错误。
故选C。
4、A
【解析】
解：根据爱因斯坦光电效应方程得：
Ek=hγ﹣W0，
又 W0=hγc
联立得：Ek=hγ﹣hγc，
据题：钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由P=，可知该光电子的动量较小，根据λ=可知，波长较大，则频率较小．故A正确，BCD错误．
故选A．
【点评】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系λ=．
5、B
【解析】
由原线圈接的正弦交变电压的u-t图像可读出最大值为，可得输入电压的有效值为；
，
由理想变压器的电压比等于匝数比，有：

可得副线圈的两端的电压为：

AB．对副线圈的电路由欧姆定律可得副线圈的电流为：

结合电流比等于匝数的反比，可得原线圈流过的电流为：

故A项错误，B项正确；
C．电阻R并联在副线圈两端，则电压即为副线圈两端的电压为，故C错误；
D．电阻R消耗的功率为：
，
故D项错误。
故选B。
6、C
【解析】
A．电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关，选项A错误；
B．公式适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项B错误；
C．根据公式可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项C正确；
D．电容的公式采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项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、CD
【解析】
只有入射角不等于零时才会发生折射，当人通过玻璃半球体看中心O处的字的时候，进入眼睛的光线沿着半球体半径，也就是球面法线，所以不发生折射，物像重合，从A处看到的字和从B处看到的字一样高，而且和没有放玻璃半球时一样高，CD正确，AB错误。
故选CD。
8、AC
【解析】
A．从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
e=NBL2ωcosωt
故A正确；
B．变压器的输入与输出功率之比为1：1，故B错误；
C．交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，次级交流电压的最大值等于
U2m=2NBωL2
根据电流的热效应可得

解得
U=NBωL2
故C正确；
D．当P位置向下移动，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数变小，故D错误。
故选AC．
9、AC
【解析】
A．规定场强沿x轴正方向为正，依据场强E随位移坐标x变化规律如题目中图所示，电场强度方向如下图所示：

根据顺着电场线电势降低，则O电势最低，A正确；
B．由上分析，可知，电势从高到低，即为，由于点与点电势相等，那么点的电势不是最高，B错误；
C．若电子从点运动到点，越过横轴，图像与横轴所围成的面积之差为零，则它们的电势差为零，则此过程中电场力对电子做的总功为零，C正确；
D．若电子从点运动到点，图像与横轴所围成的面积不为零，它们的电势差不为零，则此过程中电场力对电子做的总功也不为零，D错误。
故选AC。
10、ACD
【解析】
A．液晶既有液体的流动性又有晶体的各向异性，选项A正确；
B．第二类永动机研制失败的原因是违背了热力学第二定律，选项B错误；
C．在有分子力时，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，选项C正确；
D．大雾天气，学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，选项D正确；
E．多晶体具有各向同性，选项E错误。
故选ACD。

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
【解析】
AC、由函数关系可得本题说对应的数学函数为： ，由题条件可知当x=1时，y=10cm,代入解得 ，P点在经过第一次回到平衡位置，所以在波的传播方向0.1s前进了1m，所以波速为 周期 ，故A正确；C错误；
B、t=0时刻波刚好传播到M点，则M点的振动方向即为波源的起振方向，结合波振动方向的判断方法知波源的起振方向向下，故B正确；
D、若观察者从M点以2m/s的速度沿x轴正方向移动，由多普勒效应知观察者接受到波的频率变小，故D错误；
E、波传播到N需要 ，刚传到N点时N的振动方向向下，那么再经过 ，所以质点P一共振动了
所以,在此过程中质点P运动的路程为:  故E正确；
综上所述本题答案是:ABE
点睛：根据波的传播方向得到质点P的振动方向,进而得到振动方程,从而根据振动时间得到周期; 由P的坐标得到波的波长,进而得到波速;根据N点位置得到波峰传播距离,从而求得波的运动时间,即可根据时间求得质点P的运动路程.
12、等于 保护电流计 等于
【解析】
[1]当电流计阻值不偏转时，没有电流流过电流计，电流计两端电势相等，即a点电势等于b点电势。
[2]电流计指针不偏转，没有电流流过电流计，电桥平衡，由此可知

解得

[3]本实验中Rs的作用是保护电流计。
[4]若只考虑系统误差，用该方法测得的Rx的阻值等于Rx的真实值。

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)；(2)
【解析】
(1)由题意知，出射角

由折射定律得

解得

(2)根据可得临界角为

当光线刚好在边上点发生全反射时，如粗实线光路所示

在边刚好全反射时，入射角

由几何关系知，反射到边的入射角

能够发生全反射
过点做的垂线与点，由几何关系知

当光线刚好在边上发生全反射时，如图细实线光路所示

在边刚好全反射时，在边的入射角

由几何关系知，在边的入射角

能够发生全反射，反射点为
在中由几何关系知

综上所述，符合要求的区域

14、（1）（2）
【解析】
（i）气缸开口向下时，Ⅰ气体初态压强
气缸开口向下时，Ⅱ 气体初态压强
气缸开口向上时，Ⅰ 气体末态压强
气缸开口向上时，Ⅱ 气体末态压强
由玻意耳定律 ，，解得
（ii）升温过程中两部分气体均做等压变化，设Ⅰ气体的气柱长度为x，则Ⅱ气体的气柱长度为2l-x，由盖-吕萨克定律 ， ，解得
15、 (i)v1=v2=1m/s(ii)0.05m(iii)0.5J
【解析】
根据题意可知LAD=40cm=0.4m，宽LAB=20cm=0.2m，磁场宽度d=10cm=0.1m。
(i)匀速运动受力平衡，根据平衡条件可得

其中安培力为

代入数据解得

AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，根据平衡条件可得

其中安培力为

代入数据解得

(ii)从开始到AB边进入磁场过程中，根据动能定理可得

解得

(iii)在穿越磁场的过程中，根据动能定理可得

解得
。