2025年广州市岭南中学物理高三上期末质量检测模拟试题.doc

2025年广州市岭南中学物理高三上期末质量检测模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，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、一个原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个α粒子（），其速度方向与磁场方向垂直。关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．运动半径之比是 B．运动周期之比是
C．动能总是大小相等 D．动量总是大小相等，方向相反
2、太阳系中各行星绕太阳运动的轨道在同一面内。在地球上观测金星与太阳的视角为（金星、太阳与观察者连线的夹角），长时间观察该视角并分析记录数据知，该视角的最小值为0，最大值为。若地球和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，则金星与地球公转周期的比值为（　　）
A．
B．
C．
D．
3、如图所示，b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，BC为圆周运动的直径，竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。当b球运动到切点B时，将a球从切点正上方的A点水平抛出，重力加速度大小为g，从a球水平抛出开始计时，为使b球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹)，则下列说法正确的是（ ）

A．a球在C点与b球相遇时，a球的运动时间最短
B．a球在C点与b球相遇时，a球的初始速度最小
C．若a球在C点与b球相遇，则a球抛出时的速率为
D．若a球在C点与b球相遇，则b球做匀速圆周运动的周期为
4、如图所示，两根通电长直导线在同一水平面内，且垂直纸面固定放置，通电电流相等且均垂直纸面向外，在两根导线正中间竖直放有一可自由移动的通电导线，通电导线的电流方向竖直向上，则通电导线在安培力作用下运动的情况是（　　）

A．静止不动
B．沿纸面顺时针转动
C．端转向纸外，端转向纸内
D．端转向纸内，端转向纸外
5、把图甲所示的正弦式交变电流接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是：(　 　)

A．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大
B．Rt处温度升高时，电压表V1、V2示数的比值不变
C．在t=1×10﹣2s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零
D．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin50πt（V）
6、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（ ）

A． B．
C． 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、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件常用两种半导体材料制成：一类是N型半导体，其载流子是电子，另一类是P型半导体，其载流子称为“空穴”，相当于带正电的粒子。把某种材料制成的长方体霍尔元件竖直放在匀强磁场中，磁场B的方向垂直于霍尔元件的工作面，当霍尔元件中通有如图所示方向的电流I时，其上、下两表面之间会形成电势差。则下列说法中正确的是（　　）

A．若长方体是N型半导体，则上表面电势高于下表面电势
B．若长方体是P型半导体，则上表面电势高于下表面电势
C．在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行
D．在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行
8、如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么

A．偏转电场对三种粒子做功一样多
B．三种粒子打到屏上时速度一样大
C．三种粒子运动到屏上所用时间相同
D．三种粒子一定打到屏上的同一位置，
9、如图所示，一个边长为l的正六边形的区域内有匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。在点处的粒子源发出大量质量为电荷量为的同种粒子，粒子的速度大小不同，方向始终沿方向。不计粒子间的相互作用力及重力，下列说法正确的是（　　）

A．速度小于的粒子在磁场中运动的时间一定相同
B．速度大于的粒子一定打在边上
C．经过点的粒子在磁场中运动的时间为
D．垂直打在边上的粒子在磁场中运动的时间为
10、质量为m的小球穿在光滑细杆MN上，并可沿细杆滑动。已知细杆与水平面夹角30°，细杆长度为2L，P为细杆中点。小球连接轻弹簧，弹簧水平放置，弹簧右端固定于竖直平面的O点。此时弹簧恰好处于原长，原长为，劲度系数为。将小球从M点由静止释放，小球会经过P点，并能够到达N点。下列说法正确的是（）

A．小球运动至P点时受到细杆弹力为
B．小球运动到P点处时的加速度为
C．小球运动至N点时的速度
D．小球运动至N点时弹簧的弹性势能为mgL
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）在研究“加速度与力的关系”实验中，某同学根据学过的理论设计了如下装置（如图甲）：水平桌面上放置了气垫导轨，装有挡光片的滑块放在气垫导轨的某处（档光片左端与滑块左端齐平）。实验中测出了滑块释放点到光电门（固定）的距离为s，挡光片经过光电门的速度为v，钩码的质量为m，（重力加速度为g，摩擦可忽略）

（1）本实验中钩码的质量要满足的条件是__；
（2）该同学作出了v2—m的关系图象（如图乙），发现是一条过原点的直线，间接验证了“加速度与力的关系”，依据图象，每次小车的释放点有无改变__ （选填“有”或“无”），从该图象还可以求得的物理量是_
12．（12分）在测量干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路，S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω。合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像，如图乙所示，两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V，与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。

(1)S2接1位置时，作出的U－I图线是图乙中的____________（选填“A”或“B”）线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是____________。
(2)由图乙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________，r真=____________。
(3)根据图线求出电流表内阻RA=____________。
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，水平面上固定着一条内壁光滑的竖直圆弧轨道，BD为圆弧的竖直直径，C点与圆心O等高。轨道半径为，轨道左端A点与圆心O的连线与竖直方向的夹角为，自轨道左侧空中某一点水平抛出一质量为m的小球，初速度大小，恰好从轨道A点沿切线方向进入圆弧轨道已知，，求：
（1）抛出点P到A点的水平距离；
（2）判断小球在圆弧轨道内侧运动时，是否会脱离轨道，若会脱离，将在轨道的哪一部分脱离。

14．（16分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，每边电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：
（1）线框中电流I的大小和方向；
（2）拉力所做的功W；
（3）ab边产生的焦耳热Q。

15．（12分）如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在水平桌面上，左端连接定值电阻导轨间距。整个装置处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，一质量、电阻的金属棒放在导轨上，在外力F的作用下以恒定的功率从静止开始运动，当运动距离时金属棒达到最大速度，此时撤去外力，金属棒最终停下，设导轨足够长。求：
(1)金属棒的最大速度；
(2)在这个过程中，外力的冲量大小；
(3)撤去外力后电阻R放出的热量。

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、A
【解析】
A．衰变方程为

衰变瞬间动量守恒，所以

洛伦兹力提供向心力，根据

解得半径

所以α粒子与衰变后的新核的半径之比为

A正确；
B．原子核在磁场中圆周运动的周期为

所以α粒子与衰变后的新核的周期之比为

B错误；
C．二者动量大小始终相等，根据动量和动能的关系

可知α粒子与衰变后的新核的质量不同，动能不同，C错误；
D．α粒子与衰变后的新核的动量大小始终相同，在衰变瞬间，二者方向相反，随后在磁场中做匀速圆周运动，动量方向不同，D错误。
故选A。
2、C
【解析】
如图所示

最大视角时，观察者与金星的连线应与金星的轨道相切。由几何关系得

万有引力提供向心力有

解得

故C正确，ABD错误。
3、C
【解析】
A．平抛时间只取决于竖直高度高度 R 不变，时间均为；故A错误。
BC．平抛的初速度为

时间相等，在C点相遇时，水平位移最大

则初始速度最大为：

故B错误，C正确。
D．在 C点相遇时，b球运动半个周期，故 b球做匀速圆周运动的周期为

故D错误。
故选C。
4、C
【解析】
由右手定则可判断通电直导线在导线处产生的磁场方向如图所示：

由左手定则可判断，端转向纸外，端转向纸内，故C符合题意，ABD不符合题意。
5、A
【解析】
副线圈电压不变，若Rt电阻原来大于R，则温度升高时，电压表V2示数与电流表A2示数的乘积增大，若Rt电阻原来小于R，则电压表V2示数与电流表A2示数的乘积变小，当Rt处温度升高时，电阻减小，则副线圈总功率增大，所以原线圈功率增大，即电压表V1示数与电流表A1示数的乘积一定变大，故A正确；Rt处温度升高时，电阻减小，电压表V2测量Rt的电压，则电压表V2示数减小，V1示数不变，则电压表V1示数与V2示数的比值变大，故B错误；在图甲的t=0.01s时刻，e=0，则磁通量最大，此时矩形线圈平面与磁场方向垂直，故C错误；根据图甲可知，Em=36V，T=0.02s，则ω＝ =100πrad/s，变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin100πt（V），故D错误。故选A。
本题考查交变电流的产生及变压器原理，要注意掌握交变电流中最大值、有效值瞬时值的表达及相应的关系，知道变压器不改变功率，难度适中。
6、C
【解析】
根据，,μ0单位为：T•m/A；
A、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C.
【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.

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．若长方体是N型半导体，由左手定则可知，电子向上表面偏转，则上表面电势低于下表面电势；若长方体是P型半导体，则带正电的粒子向上表面偏转，即上表面电势高于下表面电势，选项A错误，B正确；
C．赤道处的地磁场是水平的，则在测地球赤道的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面垂直，选项C错误；
D．两极处的地磁场是竖直的，在测地球两极的地磁场强弱时，元件的工作面应与所在位置的水平面平行，选项D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】
试题分析：带电粒子在加速电场中加速，电场力做功W=E1qd； 由动能定理可知：E1qd=mv2；
解得：；粒子在偏转电场中的时间；在偏转电场中的纵向速度
纵向位移；即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多；故A正确，B错误；因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同；故C错误，D正确；故选AD．
考点：带电粒子在匀强电场中的运动
【名师点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功．
9、ACD
【解析】
A．根据几何关系，粒子恰好经过点时运动半径

由

可知速度

则速度小于的粒子均从边离开磁场，根据几何关系可知转过的圆心角均为，运动时间均为

为粒子在磁场中的运动周期，A正确；
BC．粒子恰好经过点时运动半径

根据几何关系可知运动时间

速度

则速度大于的粒子一定打在边上，B错误，C正确；
D．粒子垂直打在边上时，如图：

根据几何关系可知圆心角为，运动时间

D正确。
故选ACD。
10、AC
【解析】
AB．小球运动至P点时，根据几何关系可得OP之间的距离为：

则弹簧的弹力大小为：

对小球受力分析，可知受重力、弹簧的弹力和轻杆的弹作用，如图所示：

在垂直斜面方向上，根据平衡条件有：

解得：
在沿斜面方向上，根据牛顿第二定律有：

解得：，A正确，B错误；
CD．根据几何关系，可知
ON=OM=
故小球从M点运动至N点，弹性势能变化量为零，所以在N点的弹性势能为零，则整个过程小球减小的重力势能全部转化为小球的动能，根据机械能守恒有：

解得：，C正确，D错误。
故选AC。

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、钩码质量远小于滑块质量 无 滑块质量
【解析】
（1）设钩码质量为m，滑块质量为M，对整体分析，根据牛顿第二定律，滑块的加速度
a=
隔离对滑块分析，可知细绳上的拉力
FT=Ma=
要保证绳子的拉力FT等于钩码的重力mg，则钩码的质量m要远小于滑块的质量M，这时有FT；
（2）滑块的加速度a=，当s不变时，可知加速度与v2成正比，滑块的合力可以认为等于钩码的重力，滑块的合力正比于钩码的质量，所以可通过v2﹣m的关系可以间接验证加速度与力的关系，在该实验中，s不变，v2—m的关系图象是一条过原点的直线，所以每次小车的释放点无改变；
因为a与F成正比，则有：，则，结合图线的斜率可以求出滑块的质量M。
12、B 电流表的示数偏小 3.00V 1.0Ω 1.0Ω
【解析】
(1)[1]当S2接1位置时，可把电压表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知

电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的图线应是B线；
[2]测出的电池电动势和内阻存在系统误差，原因是电压表的分流；
(2)[3]当S2接2位置时，可把电流表、定值电阻与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律可知电动势测量值等于真实值，图线应是线，即有

[4]由于S2接1位置时，图线的B线对应的短路电流为

所以
真
解得
真
[5]对线，根据闭合电路欧姆定律可得对应的短路电流为

解得电流表内阻为

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）1.2m；（2）会，小球在轨道CD部分脱离轨道
【解析】
（1）如图所示，画出小球通过A点时的速度矢量三角形

代入数据求得

（2）根据速度矢量三角形

说明小球能越过轨道C点；
假设小球能从A运动到D，根据动能定理

解得

若小球恰能通过D点则有

因，因此小球会在轨道CD部分脱离轨道。
14、（1）；方向是由a到d；（2）；（3）
【解析】
（1）由于ad边向左切割磁感线，故产生的感应电动势为
E=BLv
故线框中的电流、

由右手定则判断出电流的方向是由a到d；
（2）由于线框匀速运动，故拉力
F=F安=BIL=
拉力做的功

（3）拉力做功全部转化为电流产生的焦耳热，则ab边产生的焦耳热

15、 (1)3m/s；(2)7kg·m/s；(3)3J
【解析】
(1)根据法拉第电磁感应定律知，当金属棒速度为v时，金属棒中的感应电动势

根据闭合电路欧姆定律可知，金属棒中的感应电流

金属棒受到的安培力

当金属棒加速度为零时，其速度达到最大，有

联立以上各式，并代入数据解得

(2)设金属棒经过时间t由静止加速至速度最大，在这个过程中金属棒受到的平均安培力

金属棒运动的距离

根据动量定理有

联立以上各式并代入数据解得

(3)撤去外力后，金属棒由最大速度逐渐减速至零，对此过程，根据能量守恒定律，可知电阻R放出的热量