2025年山东省泰安市泰安实验中学高三物理第一学期期末学业水平测试试题.doc

2025年山东省泰安市泰安实验中学高三物理第一学期期末学业水平测试试题
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、采用一稳压交流电源给如图所示电路供电，R1、R2、R3 是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1，开关断开时电路消耗的总功率为P，则开关闭合时电路消耗的总功率为（　　）

A．P B． C． D．
2、背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为

A．2m/s B．5m/s C．8m/s D．11m/s
3、2019年7月31日，一个国际研究小组在《天文学和天体物理学》杂志刊文称，在一个距离我们31光年的M型红矮星GJ357系统中，发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它们绕GJ357做圆周运动。GJ357d处于GJ357星系宜居带，公转轨道与GJ357的距离大约为日地距离的五分之一。GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，公转周期为55.7天，很可能是一个宜居星球。不考虑行星间的万有引力，根据以上信息可知（ ）

A．GJ357d和GJ357c的轨道半径与周期的比值相同
B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小
C．GJ357的质量约为地球质量的3倍
D．GJ357的质量约为太阳质量的
4、一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，速度变为原来的2倍，该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
5、乒乓球作为我国的国球，是一种大家喜闻乐见的体育运动，它对场地要求低且容易上手。如图所示，某同学疫情期间在家锻炼时，对着墙壁练习打乒乓球，球拍每次击球后，球都从同一位置斜向上飞出，其中有两次球在不同高度分别垂直撞在竖直墙壁上，不计空气阻力，则球在这两次从飞出到撞击墙壁前（ ）

A．飞出时的初速度大小可能相等
B．飞出时的初速度竖直分量可能相等
C．在空中的时间可能相等
D．撞击墙壁的速度可能相等
6、如图所示为氢原子能级图，下列说法正确的是（ ）

A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，其核外电子的动能增大
B．氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子能量为17eV
C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有3种
D．用能量为9eV和4.6eV的两种光子同时照射大量的氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离
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、对一定质量的理想气体，下列说法正确的是__________。
A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
C．在恒温时，压缩气体越来越难以压缩，说明气体分子间的作用力在增大
D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高
E.气体的内能增加时，气体可能对外做功，也可能放出热量
8、如图所示，地球质量为M，绕太阳做匀速圆周运动，半径为R．有一质量为m的飞船，由静止开始从P点在恒力F的作用下，沿PD方向做匀加速直线运动，一年后在D点飞船掠过地球上空，再过三个月，又在Q处掠过地球上空．根据以上条件可以得出

A．DQ的距离为
B．PD的距离为
C．地球与太阳的万有引力的大小
D．地球与太阳的万有引力的大小
9、如图所示，一段均匀带电的绝缘圆弧，所带电荷量为。圆弧圆心为O，两端点分别为P、Q、M、N为圆弧上的两点，且PN和MQ均为直径。已知O点场强大小为，电势为。则圆弧PM在圆心O点处产生的场强E的大小和电势分别为（　　）

A． B． C． D．
10、如图所示，倾角为α=37°的足够长的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物块从距B点l0m的A点由静止释放后，下滑到B点与弹性挡板碰撞后无能量损失反弹，恰能冲上斜面的Q点（图中未画出）。设物块和斜面间的动摩擦因数为0.5，以B点为零势能面（sln37°=0.6，cos37°=0.8）。则下列说法正确的是（　　）

A．Q点到B点距离为2m
B．物块沿斜面下滑时机械能减少，沿斜面上滑时机械能增加
C．物块下滑时，动能与势能相等的位置在AB中点上方
D．物块从开始释放到最终静止经过的总路程为15m
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）为了测某电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：
电阻箱R，定值电阻Rn，两个电流表A1、A2，电键S1，单刀双掷开关S2，待测电源，导线若干．实验小组成员设计如图甲所示的电路图．

（1）闭合电键S1，断开单刀双掷开关S2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；将单刀双掷开关S2合向1，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数仍为I0，此时电阻箱阻值为R2，则电流表A1的阻值RA1＝_____．
（2）将单刀双掷开关S2合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，实验小组成员打算用图象分析I与R的关系，以电阻箱电阻R为横轴，为了使图象是直线，则纵轴y应取_____．
A．I B．I2 C．1/I D．1/I2
（3）若测得电流表A1的内阻为1Ω，定值电阻R0＝2Ω，根据（2）选取的y轴，作出y﹣R图象如图乙所示，则电源的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．
（4）按照本实验方案测出的电源内阻值_____．（选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”）
12．（12分）某小组同学用如图所示的装置来“验证动能定理”，长木板固定在水平桌面上，其左端与一粗糙曲面平滑连接，木板与曲面连接处固定一光电门，A是光电门的中心位置，滑块P上固定一宽度为d的遮光片。将滑块从曲面的不同高度释放，经过光电门后，在木板上停下来，设停下来的那点为B点。该小组已经测出滑块与木板间的动摩擦因数为、査得当地重力加速度为g。根据本实验的原理和目的回答以下问题：

(1)为了“验证动能定理”，他们必需测量的物理量有___________；
A．滑块释放的高度h
B．遮光片经过光电门时的遮光时间t
C．滑块的质量m
D．A点到B点的距离x
(2)该组同学利用题中已知的物理量和(1)问中必需测量的物理量，只需要验证表达式___________在误差范围内成立即可验证动能定理；
(3)以下因素会给实验结果带来误差的是___________。
A．滑块释放时初速度不为零
B．曲面不光滑
C．遮光片的宽度不够小
D．光电门安放在连接处稍偏右的地方
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，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从点水平飞出，经过落到倾斜雪道上的点。在落到点时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自已只保留沿斜面的分速度而不弹起，已知点是倾斜雪道的起点，倾斜雪道总长，下端经过一小段圆弧过渡后与足够长的水平雪道相接，倾斜雪道与水平面的夹角，滑雪板与雪道的动摩擦因数均为，不计空气阻力，取，，，求：
(1)运动员离开点时的速度大小及点到点的距离；
(2)运动员在水平雪道上滑行的距离。

14．（16分）如图甲所示，在边界为的竖直狭长区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，在L1的左侧充满斜向上与水平方向夹角为的匀强电场（大小未知）。一带正电的微粒从a点由静止释放，微粒沿水平直线运动到边界上的b点，这时开始在之间的区域内加一竖直方向周期性变化的匀强电场，随时间变化的图像如图乙所示（表示电场方向竖直向上），微粒从b点沿水平直线运动到c点后，做一次完整的圆周运动，再沿水平直线运动到边界上的d点。已知c点为线段bd的中点，重力加速度。求：
（1）微粒的比荷；
（2）a点到b点的距离；
（3）将边界左右移动以改变正交场的宽度，使微粒仍能按上述运动过程通过相应的区域，求电场变化周期T的最小值。

15．（12分）如图所示的xOy平面直角坐标系内，在x≤a的区域内，存在着垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，位于坐标原点O的粒子源在xOy平面内沿各个方向发射速率相同的同种带正电的粒子．已知沿y轴正方向发射的粒子经时间t0恰好从磁场的右边界P(a，a)射出磁场．不计粒子的重力与相互作用力，求：
(1)粒子的比荷；
(2)磁场右边界有粒子射出区域的长度。

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、C
【解析】
设三个完全相同的定值电阻的阻值为，电压电压为，开关断开时，根据等效电路可得电路的总的电阻为

电路消耗的总功率为

开关闭合时，根据等效电路可得电路的总的电阻为

电路消耗的总功率为

故A、B、D错误，C正确；
故选C。
2、B
【解析】
运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：，根据机械能守恒定律可知：；解得：，故B正确，ACD错误。
3、D
【解析】
A．G357d和GJ357c都绕GJ357做圆周运动，由开普勒第三定律可知，它们轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同，故A错误；
B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

由于Rc <Rd，则，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B错误；
C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

求天体质量时只能求得中心天体的质量，不能求环绕天体的质量，地球绕太阳运动，地球为环绕天体；GJ357d绕GJ357运动，GJ357d是环绕天体，虽然知道GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，但不能比较GJ357的质量与地球质量的关系，故C错误；
D．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
根据速度倍数关系，结合位移公式和平均速度公式即可求得初速度速度，再由加速度的定义求得质点的加速度。本题是匀变速直线运动规律的直接运用，要注意正确利用平均速度公式分析速度与位移间的关系，同时明确加速度的定义即可正确求解。
【详解】
设初速度为v，则末速度为2v。由平均速度公式可得

由加速度公式可得

联立解得，故C正确，ABD错误。
故选C。
5、A
【解析】
C．将乒乓球的运动反向处理，即为平抛运动，由题知，两次的竖直高度不同，所以两次运动时间不同，故C错误；
B．在竖直方向上做自由落体运动，因两次运动的时间不同，故初速度在竖直方向的分量不同，故B错误；
D．撞击墙壁的速度，即可视反向平抛运动的水平初速度，两次水平射程相等，但两次运动的时间不同，故两次撞击墙壁的速度不同，故D错误；
A．由上分析，可知竖直速度大的，其水平速度速度就小，所以根据速度的合成可知，飞出时的初速度大小可能相等，故A正确。
故选A。
6、A
【解析】
A．当氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径变小，其核外电子的动能将增大，又此过程中电场力做正功，其电势能减小，A项正确；
B．处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B项错误；
C．根据C=6可知，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光子频率最多有6种，C项错误；
D．处于基态的氢原子要发生电离，吸收的光子能量必须大于等于13.6eV，D项错误。
故选A。

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、ADE
【解析】
A．气体的体积指的是该气体分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，故A正确；
B．气体对容器壁的压强是由分子运动时与容器内壁的碰撞产生的，不是由重力产生的，故B错误；
C．气体分子间没有作用力，压缩气体时，气体压强增大，气体压强越大越难压缩，故C错误；
D．由公式

可知气体在等压膨胀过程中温度一定升高，故D正确；
E．由公式

知，气体的内能增加时，气体可能对外做功，也可能放出热量，但不可能同时对外做功和放出热量，故E正确。
故选ADE。
8、ABC
【解析】
根据DQ的时间与周期的关系得出D到Q所走的圆心角，结合几何关系求出DQ的距离．抓住飞船做匀加速直线运动，结合PD的时间和PQ的时间之比得出位移之比，从而得出PD的距离．根据位移时间公式和牛顿第二定律，结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小．
【详解】
地球绕太阳运动的周期为一年，飞船从D到Q所用的时间为三个月，则地球从D到Q的时间为三个月，即四分之一个周期，转动的角度为90度，根据几何关系知，DQ的距离为，故A正确；因为P到D的时间为一年，D到Q的时间为三个月，可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4：5，根据得，PD和PQ距离之比为16：25，则PD和DQ的距离之比为16：9，，则，B正确；地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力，对PD段，根据位移公式有：，因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4：1，则，即T=t，向心力，联立解得地球与太阳之间的引力，故C正确D错误．
9、BC
【解析】
AB．根据对称性可知圆弧PM和QN在0点的合场强为0，圆弧MN在O点的场强为整个圆弧所带电荷在O点处的场强，又圆弧PM、MN和NQ在O点处的场强大小相等，则圆弧PM在圆心处的场强大小，选项A错误，B正确；
CD．电势为标量，圆弧PM、MN和QN在O点的电势相等，，选项C正确，D错误。
故选BC。
10、AD
【解析】
A．物块从A到Q全过程由动能定理得

代入，
解得

选项A正确；
B．全过程摩擦力一直做负功，物块的机械能不断减少，选项B错误；
C．物块从A下滑到AB中点时，由能量守恒定律可得

显然此处重力势能大于动能，继续下滑时重力势能将减小，动能增加，故动能与重力势能相等的位置在AB中点下方，则选项C错误；
D．因为，所以物块最终静止在挡板处，根据能量守恒得

代入数据解得
s=15m
选项D正确。
故选AD。

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、R2﹣R1； C； 3； 0.9； 等于真实值．
【解析】
（1）由题意可知，电路电流保持不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电阻不变，则电流表内阻等于两种情况下电阻箱阻值之差，即：RA1＝R2﹣R1；
（2）根据题意与图示电路图可知，电源电动势：，整理得： ，为得到直线图线，应作 图象，C正确ABD错误．
（3）由图线可知： ， ，解得，电源电动势：E＝3V，电源内阻：r＝0.9Ω；
（4）实验测出了电流表A1的内阻，由（2）（3）可知，电源内阻的测量值等于真实值．
12、BD C
【解析】
(1)[1]．要验证的是从滑块经过光电门到最后在木板上停止时动能减小量等于摩擦力做功，即

其中

可得

则必须要测量的物理量是：遮光片经过光电门时的遮光时间t和A点到B点的距离x，故选BD。
(2) [2]．由以上分析可知，需要验证表达式在误差范围内成立即可验证动能定理；
(3) [3]．A．滑块释放时初速度不为零对实验无影响，选项A错误；
B．曲面不光滑对实验无影响，选项B错误；
C．遮光片的宽度不够小，则测得的滑块经过A点的速度有误差，会给实验结果带来误差，选项C正确；
D．光电门安放在连接处稍偏右的地方对实验无影响，选项D错误；
故选C。

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)运动员在竖直方向做自由落体运动，有：
，
运动员在水平方向上做匀速直线运动，有：
，
解得：

(2)运动员落到点前瞬间：
，

运动员落到点后沿斜面向下运动，其初速度：

对运动员从点沿斜面运动到最后停止的过程，由功能关系可知：

解得：

14、（1）；（2）0.2m；（3）0.728s
【解析】
(1)由微粒运动到c点后做一次完整的圆周运动可知

解得

(2)分析可知微粒从b到c和从c到d均做匀速直线运动，设速度为v，则由受力分析及平衡条件得

代入数据结合(1)的分析解得

由题意分析可知，微粒从a到b做匀加速直线运动，合力一定由a指向b，受力分析如图甲所示

根据几何关系可知

故微粒从a到b过程中由动能定理得

代入数据解得

(3)微粒在正交场中做匀速圆周运动，可得

结合前面分析代入数据解得轨道半径；微粒做匀速圆周运动的周期

由于R和均恒定不变，故正交场的宽度L恰好等于2R时交变电场的周期T最小，如图乙所示

微粒从图中b运动到c所用的时间

故电场E2变化周期T的最小值

15、（1） （2）
【解析】
（1）所有粒子在磁场中做运速圆周运动的半径r相同，对沿y轴正方向发射的粒子，从P点射出磁场。其运动的轨迹如图1所示.

由几何知识得

可得

可知
=60°
故此粒子在磁场中运动的轨迹圆弧对应的圆心角为120°，运动的时间为圆周运动周期的，即

可得

（2）如图2所示，当粒于轨迹圆直径的另一端点落在磁场的右边界上时，即为粒子从磁场右边界射出的最高点，

则

得

当粒子轨迹圆与磁场的右边界相切时.即为粒子从磁场布边界射出的最低点。则

得

故粒子从磁场右边界射出的区域长度为
.