2025-2026学年江苏省南通市安海中学高三物理第一学期期末学业水平测试试题.doc

2025-2026学年江苏省南通市安海中学高三物理第一学期期末学业水平测试试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、一含有理想变压器的电路如图所示，交流电源输出电压的有效值不变，图中三个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为U0；当开关S闭合时，电压表的示数为．变压器原、副线圈的匝数比为（　　）

A．5 B．6 C．7 D．8
2、如图所示，电源E，导线，导电细软绳ab、cd，以及导体棒bc构成闭合回路，导电细软绳ab、cd的a端和d端固定不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中abcd所在平面与过ad的竖直平面成30°，已知ad和bc等长且都在水平面内，导体棒bc中的电流I=2A，导体棒的长度L=0.5m，导体棒的质量m=0.5kg，g取10m/s2，关于磁场的最小值和方向，说法正确的是（ ）

A．T，竖直向上 B．T，竖直向下
C．2.5T，由b指向a D．2.5T，由a指向b
3、阴雨天里积雨云会产生电荷，云层底面产生负电荷，在地面感应出正电荷，电场强度达到一定值时大气将被击穿，发生闪电。若将云层底面和地面看作平行板电容器的两个极板，板间距离记为，电压为，积雨云底面面积约为。若已知静电力常量与空气的介电常数，由以上条件是否能估算出以下物理量（　　）
①云层底面与地面间的电场强度
②云层底面与地面构成的电容器的电容
③云层底面所带电量
A．只能估算出①
B．只能估算出①和②
C．只能估算出②和③
D．①②③均能估算出
4、2019年1月3日上午10点26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆图示为“嫦娥四号”探测器奔月过程中某阶段的运动示意图，“嫦娥四号”探测器沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点处变轨进入圆轨道Ⅱ，其在圆轨道Ⅱ上做圆周运动的轨道半径为、周期为。已知引力常量为，下列说法正确的是（ ）

A．“嫦娥四号”探测器在点进行加速后进入圆轨道Ⅱ
B．“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道Ⅰ上运动的周期小于在圆轨道Ⅱ上运动的周期
C．“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道上经过点时的加速度等于在圆轨道Ⅱ上经过点时的加速度
D．“嫦娥四号”探测器在椭圆轨道Ⅰ上运动时的机械能等于在圆轨道Ⅱ上运动时的机械能
5、空间存在如图所示的静电场，图中实线a、b、c、d、e为静电场中的等势线，虚线为等势线的水平对称轴。一个带负电的粒子从P点以垂直于虚线向上的初速度v0射入电场，开始一小段时间内的运动轨迹已在图中画出，粒子仅受电场力作用，则下列说法中正确的是（　　）

A．等势线a的电势最高
B．带电粒子从P点射出后经过等势线b时，粒子的速率小于v0
C．若让粒子从P点由静止释放，在图示空间内，其电势能逐渐减小
D．若让粒子从P点由静止释放，在图示空间内，粒子的加速度先减 小后增大
6、2019年8月11日超强台风“利奇马”登陆青岛，导致部分高层建筑顶部的广告牌损毁。台风“利奇马”登陆时的最大风力为11级，最大风速为30m/s。某高层建筑顶部广告牌的尺寸为：高5m、宽20m，空气密度=1.2kg/m3，空气吹到广告牌上后速度瞬间减为0，则该广告牌受到的最大风力约为

A．3.9×103N B．1.2×105N C．1.0×104N D．9.0×l04N
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、如图甲所示，两平行虚线间存在磁感应强度大小、方向与纸面垂直的匀强磁场，一正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行。已知导线框一直向右做匀速直线运动，速度大小为1m/s，cd边进入磁场时开始计时，导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）

A．导线框的边长为0.2m
B．匀强磁场的宽度为0.6m
C．磁感应强度的方向垂直纸面向外
D．在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，c、d间电势差为零
8、2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航天工程达到了一个新高度，如图所示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，则下列判断中最接近实际的是（　　）

A．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为9：4
B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为81：16
C．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为9：2
D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2：9
9、如图所示，a、b两束不同频率的单色光从半圆形玻璃砖底边平行射入，入射点均在玻璃砖底边圆心O的左侧，两束光进入玻璃砖后都射到O'点，OO'垂直于底边，下列说法确的是（　　）

A．从点O'射出的光一定是复色光
B．增大两束平行光的入射角度，则b光先从O'点消失
C．用同一装置进行双缝干涉实验，b光的相邻条纹间距较大
D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的截止电压低
10、如图所示，一个碗口水平、内壁光滑的半球形碗固定在水平桌面上，在球心O点固定一电荷量为Q的带正电金属球，两个质量相等的绝缘带电小球A和B分别紧贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动。若小球A、B所带电荷量很少，两者间的作用力忽略不计，且金属球和带电小球均可视为质点，取无穷远处电势为零，则下列说法正确的是（　　）

A．小球A运动轨迹上各点的电场强度相同
B．小球A运动轨迹上各点的电势相等
C．小球A的电荷量大于小球B的电荷量
D．小球A的角速度大于小球B的角速度
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“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：
A．干电池一节
B．电流表（量程）
C．电压表（量程）
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器（最大阻值，允许最大电流）
F．滑动变阻器（最大阻值，允许最大电流）
G．滑动变阻器（最大阻值，允许最大电流）

(1)按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选_____（填“”、“”或“”）
(2)图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整____，要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大。
(3)闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数。用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出图线_____，由此求得待测电池的电动势__________，内电阻_____。所得内阻的测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）（结果均保留两位有效数字）。
12．（12分）为了测量某金属丝的电阻率：

（1）如图a所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为_______Ω，然后用图b的螺旋测微器测其直径为______mm，再用图c的毫米刻度尺测其长度为________cm．
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表V（量程3 V，内阻约为15 kΩ；量程15 V，内阻约为75 kΩ）
B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω；量程3 A，内阻约为0.2 Ω）
C．滑动变阻器R1（0～5 Ω，1 A）
D．滑动变阻器R2（0～2000 Ω，0.1 A）
E．1.5 V的干电池两节，内阻不计
F．电阻箱
G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据，则滑动变阻器应选用________（填“R1”或“R2”）；请在方框内设计最合理的电路图________并完成图d中的实物连线________．

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,两个导热气缸竖直放置,底部由一细管连通(忽略细管的容积)．两气缸内各有一个活塞,左边气缸内活塞质量为2m,右边气缸内活塞质量为m,活塞与气缸无摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方为理想气体,上方为真空．当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h,活塞离气缸顶部距离为2h,环境温度为T1．

(i)若在右边活塞上放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T1); 
(ii)在达到上一问的终态后,环境温度由T1缓慢上升到5T1,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差．
14．（16分）如图所示，间距为l1的平行金属导轨由光滑的倾斜部分和足够长的水平部分平滑连接而成，右端接有阻值为R的电阻c，矩形区域MNPQ中有宽为l2、磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，边界MN到倾斜导轨底端的距离为s1。在倾斜导轨同一高度h处放置两根细金属棒a和b，由静止先后释放a、b，a离开磁场时b恰好进入磁场，a在离开磁场后继续运动的距离为s2后停止。a、b质量均为m，电阻均为R，与水平导轨间的动摩擦因数均为μ，与导轨始终垂直且接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为g。求：
（1）a棒运动过程中两端的最大电压；
（2）整个运动过程中b棒所产生的电热；
（3）整个运动过程中通过b棒的电荷量。

15．（12分）如图，导热性能良好的水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，U形管左侧上端封闭一段长度为15cm的空气柱，U形管右侧用活塞封闭一定质量的理想气体．开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止状态，此时U形管右侧用活塞封闭的气体体积为490mL，若用力F缓慢向左推动活塞，使活塞从A位置移动到B位置，此时U形管两臂中的液面高度差为10cm，已知外界大气压强为75cmHg，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，求活塞移动到B位置时U形管右侧用活塞封闭的气体体积．

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】
设变压器原、副线圈匝数之比为k，当开关断开时，副线圈电压为，根据欧姆定律得副线圈中电流为：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：①；当S闭合时，电压表的示数为，则副线圈的电压为，根据欧姆定律得：，则原线圈中电流为：，则交流电的输出电压为：②；①②联立解得k=6，故B正确．
2、C
【解析】
对导体棒受力分析，受到重力，绳子的拉力和安培力，拉力和安培力的合力竖直向上，根据三角形定则知，安培力方向与拉力方向垂直时，安培力最小，

根据左手定则可知，磁场的方向沿ba所在直线，由b指向a，磁感应强度最小，则根据共点力平衡可知
mgsin30°=BIL，
解得
B=2.5T，
故C正确，A、B、D错误；
故选C。
3、D
【解析】
①两极板间的电压已知，两极板间的距离已知，根据可知云层底面与地面间的电场强度；
②已知积雨云底面面积约为，板间距离为、而静电力常量与空气的介电常数，根据电容器的决定式可以估算电容器的电容；
③根据可以估算云层底面所带电量，
故ABC错误，D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．在点减速，提供的向心力等于需要的向心力，“嫦娥四号”探测器进入圆轨道Ⅱ，故A错误；
B．根据开普勒第三定律知，可知椭圆轨道的半长轴大于圆轨道Ⅱ的半径，所以探测器在椭圆轨道上运动的周期大于在圆轨道Ⅱ上运动的周期，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力，得，可知探测器在椭圆轨道上经过点时的加速度等于在圆轨道Ⅱ上经过点时的加速度，故C正确；
D．由以上分析可知探测器在椭圆轨道上经过点时的动能大于在圆轨道Ⅱ上经过点时的动能，故探测器在椭圆轨道Ⅰ上运动时的机械能大于在圆轨道Ⅱ上运动时的机械能，故D错误。
故选：C。
5、C
【解析】
A.由图可知，负电荷弯曲的方向向右，则受到的电场力得方向向右，由于负电荷受到的电场力得方向与电场强度的方向相反，所以电场强度的方向向左，等势线a电势最低，故A错误；
B.粒子在P点由静止释放，粒子受到的电场力的方向始终向右，所以将一直向右做加速运动，即电场力对粒子一直做正功，其电势能减小，故粒子从P点射出后经过等势线b时，粒子的速率一定大于，故B错误，C正确；
D.粒子在P点由静止释放，粒子受到的电场力的方向始终向右，将一直向右做加速运动，由于等势线的疏密代表电场的强弱，可知从P向右的过程中电场强度先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，故D错误；
故选C。
6、B
【解析】
广告牌的面积
S=5×20m2=100m2
设t时间内吹到广告牌上的空气质量为m，则有：
m=ρSvt
根据动量定理有：
－Ft=0－mv=0－ρSv2t
得：
F=ρSv2
代入数据解得
F≈1.2×105N
故B正确，ACD错误。
故选B。

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、AC
【解析】
A．根据法拉第电磁感应定律和图象可知，感应电动势

故导线框的边长

故A正确；
B．导线框的cd边从进入磁场到离开磁场的时间为0.4s，故磁场的宽度
s=vt=0.4m
故B错误；
C．根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C正确；
D．在t=0.2s至t=0.4s这段时间内，ab边和cd边均切割磁感线，产生了感应电动势，c、d间有电势差，故D错误。
故选AC。
8、BC
【解析】
AB．根据天体表面物体的重力等于万有引力，有

可得

所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为

故A错误，B正确；
CD．当质量为m的物体在环绕天体表面飞行时的速度即为天体第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有

可得第一宇宙速度

所以地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

故C正确，D错误。
故选BC。
9、AD
【解析】
A．两光束射到O′点时的入射角都等于在玻璃砖底边的折射角，根据光路可逆性可知，从O′点射出时折射角都等于射入玻璃砖底边时的入射角，而在玻璃砖底边两光束平行射入，入射角相等，所以从O′点射出时折射角相同，两光束重合，则从O′点射出的一定是一束复色光，故A正确；
B．令光在底边的入射角为i，折射角为r，根据折射定律有

所以

根据几何知识可知，光在O′点的入射角为r，无论怎样增大入射角度，光在O′点的入射角都小于光发生全反射的临界角，所以a、b光不会在O′点发生全反射，故B错误；
C．根据光路图可知，玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，由于条纹间距为

所以a光的条纹间距大于b光的条纹间距，故C错误；
D．由于a光的频率小于b光的频率，根据光电效应方程

可知a、b光分别照射同一光电管发生光电效应时，a光的截止电压比b光的截止电压低，故D正确。
故选：AD。
10、BD
【解析】
A．小球A运动轨迹上的各点到O点的距离相等，根据点电荷的场强表达式

可知小球A运动轨迹上各处的电场强度大小相等、方向不同，A错误；
B．以O为球心的同一球面是等势面，小球A运动轨迹上的各点电势相等，B正确；
C．带电小球的电性无法确定，所以电荷量大小无法确定，C错误；
D．对于任意一球，设其轨道上某点与O点连线与竖直方向的夹角为，碗的半径为R，由牛顿第二定律

又

解得

一定，越大，角速度越大，所以小球A的角速度大于小球B的角速度，D正确。
故选BD。

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、 1.5 1.9 偏小
【解析】
(1)[1]为方便实验操作，且需要干电池的路端电压有明显变化，滑动变阻器应选择总阻值较小的。
(2)[2]根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

(3)[3]根据坐标系内描出的点作出电源的图象，图象如图所示

[4][5]由图可知，纵截距为1.5，则电源电动势为

电源内阻等于图像的斜率，有

[6]相对于电源来说，电流表采用外接法，电流表的测量值小于通过电源的电流，电动势和内阻的测量值均小于真实值；或者理解为电压表内阻存在分流作用，故电流测量值偏小，可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，故电动势的测量值小于真实值，内电阻的测量值小于真实值。
12、8.0（或者8）； 2.095（2.095~2.098均可） 10.14（10.13~10.15均可） R1
【解析】
第一空.由图示多用电表可知，待测电阻阻值是8×1Ω=8Ω；
第二空.由图示螺旋测微器可知，的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×9.5mm=0.095mm，其读数为：2mm+9.5×0.01mm=2.095mm；
第三空.毫米刻度尺测其长度为10.14cm
第四空.滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）的阻值比待测金属丝阻值8Ω大得太多，为保证电路安全，方便实验操作，滑动变阻器应选R1，最大阻值5Ω；
第五空.为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，由于被测电阻阻值较小，则电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；

第六空.根据实验电路图连接实物电路图，如图所示；

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、 (1) (2)
【解析】
(i)设左、右活塞的面积分别为S1和S2，气体的压强为P1，由于两活塞平衡
有：，，得：
在右边活塞上加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中，设左边活塞没有碰到气缸顶部，则等压过程，有：得
故假设成立且两活塞高度差为；
(ii)环境温度由T1缓慢上升时,气体做等压变化直到左边活塞上升到气缸顶部，设此时温度为，由，得：小于5T1
故气体开始做等容变化，直到压强增大到即将把右边活塞顶起，即压强由变为，由得：仍小于5T1
气体继续升温到5T1过程中气体做等压变化，设右边活塞上升x，由：
可得：，最终两活塞高度差为．
点睛：本题关键是明确气体经历等压过程，然后灵活地选择气体实验定律列方程求解活塞的高度．
14、（1）；（2）；（3）
【解析】
（1）a棒刚进入磁场时，其两端电压最大，此时a棒相当于电源，b棒与电阻c并联，a棒两端的电压为电源的路端电压，即

由动能定理和法拉第电磁感应定律可知

解得

（2）由题意知b棒的运动情况与a棒完全相同，设a棒在磁场中运动时，棒产生的电热为Q0，则b棒和电阻c产生的电热均为，同理b棒在磁场中运动时，b棒产生的电热也为Q0，则a棒和电阻c产生的电热也均为，所以整个运动过程中b棒产生的电热为总电热的。则

解得

（3）a棒在磁场中运动时，通过a棒的电荷量

则该过程通过b棒的电荷量

同理b棒在磁场中运动时，通过b棒的电荷量

由于前后两次通过b棒的电流方向相反，故通过b棒的总电荷量为。
15、300mL
【解析】
对左侧密闭气体，设管横截面积为S，初态：P1=P0=75cmHg，
由等温变化可得：P1V1= P′1V′1
对右侧气体，末态：P′2= P′1+10
由等温变化可得：P2V2= P′2V′2
解得：V′2=300mL