山东省淄博市淄博实验中学2025年物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题.doc

山东省淄博市淄博实验中学2025年物理高三第一学期期末学业水平测试模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc连线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且，电流方向如图中所示。O点为三角形的中心（O点到三个顶点的距离相等），其中通电导线c在O点产生的磁场的磁感应强度的大小为B0，已知通电长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小B=，其中I为通中导线的中流强度，r为该点到通中导线的垂直距离，k为常数，则下列说法正确的是（　　）

A．O点处的磁感应强度的大小为3B0
B．O点处的磁感应强度的大小为5 B0
C．质子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向由O点指向c
D．电子垂直纸面向里通过O点时所受洛伦兹力的方向垂直Oc连线向下
2、根据玻尔原子理论，氢原子中的电子绕原子核做圆周运动与人造卫星绕地球做圆周运动比较，下列说法中正确的是（　　）
A．电子可以在大于基态轨道半径的任意轨道上运动，人造卫星只能在大于地球半径的某些特定轨道上运动
B．轨道半径越大，线速度都越小，线速度与轨道半径的平方根成反比
C．轨道半径越大，周期都越大，周期都与轨道半径成正比
D．轨道半径越大，动能都越小，动能都与轨道半径的平方成反比
3、分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。据此可判断下列说法中正确的是（　　）
A．布朗运动是指液体分子的无规则运动
B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，先减小后增大
C．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
D．若气体的温度不变，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
4、如图所示，一质量为m0=4kg、倾角θ=45°的斜面体C放在光滑水平桌面上，斜面上叠放质量均为m=1kg的物块A和B，物块B的下表面光滑，上表面粗糙且与物块A下表面间的动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力；物块B在水平恒力F作用下与物块A和斜面体C一起恰好保持相对静止地向右运动，取g=10m/s²，下列判断正确的是（ ）

A．物块A受到摩擦力大小
B．斜面体的加速度大小为a=10m/s2
C．水平恒力大小F=15N
D．若水平恒力F作用在A上，A、B、C三物体仍然可以相对静止
5、2019年4月10日，世界上第一张黑洞照片诞生了，证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体，连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零，引力势能表达式为 ，已知地球半径R=6400km，光速c=3x108m/s。设想把地球不断压缩（保持球形不变），刚好压缩成一个黑洞时，地球表面的重力加速度约为（　　）

A．7×109m/s2 B．7×1010m/s2 C．1.4×1010m/s2 D．1.4×1011m/s2
6、如图所示，四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4，其横截面构成一角度为的菱形，均通有相等的电流I，菱形中心为O。L1中电流方向与L2中的相同，与L3、L4，中的相反，下列说法中正确的是（　　）

A．菱形中心O处的磁感应强度不为零
B．菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1
C．L1所受安培力与L 3所受安培力大小不相等
D．L 1所受安培力的方向与L 3所受安培力的方向相同
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、在水面上的同一区域内，甲、乙两列水面波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。时刻其波峰与波谷情况如图所示。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法中正确的是________。

A．质点2的振动周期为0.5s
B．质点2的振幅为15cm
C．图示时刻质点1、2的竖直高度差为15cm
D．图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动
E.从图示的时刻起经0.25s，质点5通过的路程为30cm
8、水平地面上有一个质量为6kg的物体，在大小为12N的水平拉力F的作用下做匀速直线运动，从x=2.5m位置处拉力逐渐减小，拉力F随位移x变化规律如图所示，当x=7m时拉力减为零，物体也恰好停下，取g=10N/kg，下列说法正确的是（　　）

A．2.5m后物体做匀减速直线运动
B．合外力对物体所做的功为－27 J
C．物体在减速阶段所受合外力的冲量为－12N•S
D．物体匀速运动时的速度大小3m/s
9、如图，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，导轨足够长，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。金属杆ab垂直导轨放置，与导轨始终良好接触，金属杆具有一定的质量和电阻。开始时，将开关S断开，让金属杆ab由静止开始自由下落，经过一段时间，再将开关S闭合，从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，则金属杆运动的动能EK、加速度a、所受到的安培力，及电流表的示数，随时间t变化的图象可能是

A． B． C． D．
10、如图所示，小球A、B、C通过铰链与两根长为L的轻杆相连，ABC位于竖直面内且成正三角形，其中A、C置于水平面上。现将球B由静止释放，球A、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球的运动始终在同一竖直平面内。已知，不计摩擦，重力加速度为g。则球B由静止释放至落地的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．球B的机械能先减小后增大
B．球B落地的速度大小为
C．球A对地面的压力一直大于mg
D．球B落地地点位于初始位置正下方
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）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

（1）本实验必须满足的条件有____________。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末端切线水平
C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D．挡板高度等间距变化
（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A、B、C三点，三点间的水平间距相等且均为x，竖直间距分别是y1和y2。若A点是抛出点，则=________；钢球平抛的初速度大小为________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。

12．（12分）为了验证机能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：

（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量分别为和的重物、（的含挡光片、的含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出____________（填“的上表面”、“的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离。
②如果系统（重物、）的机械能守恒，应满足的关系式为_______。（已知重力加速度为，经过光电门的时间为，挡光片的宽度以及和和）。
（2）实验进行过程中，有同学对装置改进，如图乙所示，同时在的下面挂上质量为的钩码，让，经过光电门的速度用表示，距离用表示，若机械能守恒，则有______。
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，匀强电场中相邻竖直等势线间距d =10cm，质=0.1kg、带电荷量为q =-1×10-3C的小球以初速度=10m/s抛出，初速度方向与水平线的夹角为45°，重力加速度g取10m/s2，求:

（1）小球加速度的大小;
（2）小球再次回到图中水平线时的速度和抛出点的距离.
14．（16分）如图所示，T形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A、B两部分，活塞左、右两侧截面积分别为S1、S2，活塞与汽缸两端的距离均为L，汽缸上有a、b、c三个小孔与大气连通，现将a、b两孔用细管(容积不计)连接．已知大气压强为p0，环境温度为To，活塞与缸壁间无摩擦．

(1)若用钉子将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到T1，求此时缸内气体的压强；
(2)若气体温度仍为T0，拔掉钉子，然后改变缸内气体温度，发现活塞向右缓慢移动了ΔL的距离(活塞移动过程中不会经过小孔)，则气体温度升高还是降低？变化了多少？
15．（12分）如图所示，水平光滑轨道AB与半径为R的竖直光滑半圆形轨道BC相切于B点．质量为2m和m的a、b两个小滑块（可视为质点）原来静止于水平轨道上，其中小滑块a与一轻弹簧相连．某一瞬间给小滑块a一冲量使其获得的初速度向右冲向小滑块b，与b碰撞后弹簧不与b相粘连，且小滑块b在到达B点之前已经和弹簧分离，不计一切摩擦，求：

（1）a和b在碰撞过程中弹簧获得的最大弹性势能；
（2）小滑块b与弹簧分离时的速度；
（3）试通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C．若能，求出到达C点的速度；若不能，求出滑块离开圆轨道的位置和圆心的连线与水平方向的夹角．（求出角的任意三角函数值即可）．
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】
AB．根据右手螺旋定则，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向右下方，通电导线在点处产生的磁场平行于指向左下方；根据公式可得

根据平行四边形定则，则点的合场强的方向平行于指向左下方，大小为，故A正确，B错误
C．根据左手定则，质子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故C错误；
D．根据左手定则，电子垂直纸面向里通过点时所受洛伦兹力的方向垂直连线由点指向，故D错误；
故选A。
2、B
【解析】
A.人造卫星的轨道可以是连续的，电子的轨道是不连续的；故A错误.
B.人造地球卫星绕地球做圆周运动需要的向心力由万有引力提供，
＝＝ ①
可得：
玻尔氢原子模型中电子绕原子核做圆周运动需要的向心力由库仑力提供，
F＝＝＝ ②
可得：，可知都是轨道半径越大，线速度都越小，线速度与轨道半径的平方根成反比；故B正确.
C.由①可得：；由②可得：，可知，都是轨道半径越大，周期都越大，周期都与轨道半径的次方成正比；故C错误.
D.由①可得：卫星的动能：
Ek＝；
由②可得电子的动能：，可知都是轨道半径越大，动能都越小，动能都与轨道半径成反比；故D错误.
3、D
【解析】
考查布朗运动，分子间的相互作用力，热力学第一定律，气体压强的微观意义。
【详解】
A．布朗运动是水中微粒的运动，反映了水分子的无规则运动，A错误；
B．由分子间相互作用力与分子距离的图像可知，分子间的相互作用力随分子距离的增大，先减小后增大再减小，B错误；
C．由热力学第一定律：

可知，改变气体内能的方式有两种，若气体从外界吸收热量的同时对外做功，则气体内能有可能不变或减小，C错误；
D．气体压强宏观上由温度和体积决定，微观上由分子平均动能和分子数密度决定，若气体温度不变，则分子平均动能不变，要使压强增大，则应增大分子数密度，即每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，D正确。
故选D。
4、A
【解析】
ABC．对物块A和B分析，受力重力、斜面体对其支持力和水平恒力，如图所示

根据牛顿第二定律则有

其中

对物块A、B和斜面体C分析，根据牛顿第二定律则有

联立解得

对物块A分析，根据牛顿第二定律可得物块A受到摩擦力大小

故A正确，B、C错误；
D．若水平恒力作用在A上，则有

解得

所以物块A相对物块B滑动，故D错误；
故选A。
5、A
【解析】
在地球表面有

解得
①
连光都无法逃脱它的引力束缚，故有

解得
②
联立①②

A正确BCD错误。
故选A。
6、A
【解析】
AB．根据安培定则，L2、L4导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL3斜向上，L3、L1导线在菱形中心O处的磁应强度方向沿OL2斜向下，由叠加原理可知，菱形中心O处的合磁场的磁感应强度不为零，且不沿OL1方向，故A正确，B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，L1与L3受力如图所示，由各导线中电流大小相等，则每两导线间的作用力大小相等，由平行四边形定则合成可知，L1所受安培力与L 3所受安培力大小相等，方向相反，故CD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、ABE
【解析】
Ａ．两列波的频率均为2Hz，可知周期为，选项A正确；
B．质点2是谷谷叠加，则振动加强，则质点2的振幅为15cm，选项B正确；
C．图示时刻质点1在波峰位置，位移为正向15cm；质点2为波谷位置，位移为负向15cm，则此时质点1、2的竖直高度差为30cm，选项C错误；
D．图示时刻质点2在波谷，质点5在波峰位置，质点3正处于2和5的中间位置，由波的传播方向与质点振动方向的关系可知，质点3处于平衡位置且向下运动，选项D错误；
E．质点5的振动加强，振幅为A=15cm，则从图示的时刻起经0.25s=0.5T，质点5通过的路程为2A=30cm，选项E正确；
故选ABE.
8、BD
【解析】
A．由题意知2.5m后拉力逐渐减小，摩擦力不变，所以合外力在改变，根据牛顿第二定律可知加速度也在改变，不是匀减速直线运动，故A错误；
B．图象与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，则由图象可知

物体做匀速运动时，受力平衡，则
f=F=12N
所以

所以滑动摩擦力做的功

所以合外力做的功为

故B正确；
CD．根据动能定理有

代入数据解得；根据动量定理可知，物体在减速过程中合外力的冲量等于动量的变化量，即

故C错误，D正确。
故选BD。
9、BC
【解析】
闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即
mg=BIL=
金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动，则a－t图象是斜率逐渐减小的曲线，因为

所以Ek－t图象是一条斜率减小的曲线。安培力为

F－t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为

所以I－t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为

所以F－t图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，故AD错误，BC正确。
故选BC。
10、AB
【解析】
A．B下落时，A、C开始运动，当B落地后，A、C停止运动，因A、B、C三球组成系统机械能守恒故球B的机械能先减小后增大，故A正确；
B．对整个系统分析，有：

解得

故B正确；
C．在B落地前的一段时间，A、C做减速运动，轻杆对球有向上力作用，故球A对地面的压力可能小于mg，故C错误；
D．因为A、C两球质量不相同，故球B落地点不可能位于初始位置正下方，故D错误。
故选AB。

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、BC 1:3
【解析】
(1)[1]AB．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。故A不符合题意，B符合题意。
C．要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。故C符合题意。
D．档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化。故D不符合题意。
(2)[2] A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3。
[3]由于两段水平距离相等，故时间相等，根据y2﹣y1＝gt2可知：

则初速度为：

12、挡光片中心
【解析】
（1）①[1]需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离；
②[2]根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则系统的末速度为

则系统动能的增加量为

系统重力势能的减小量为

若系统机械能守恒则有

（2）[3]若系统机械能守恒则有

解得

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）（2） 速度与水平方向夹角的正切值为，水平距离为20m
【解析】
（1）根据图象可知，电场线方向向左，电场强度大小为：
合力大小为：，方向与初速度方向垂直；
根据牛顿第二定律可得加速度大小为：；
（2）小球在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀加速直线运动，
小球再次回到图中水平线时的时间为：，
此过程中与抛出点的距离为：x=v0cos45°t+t2=20m，
在此过程中重力做功为零，根据动能定理可得：
qEx=mv2−mv02
代入数据解得：v=10m/s．速度与水平夹角为，.
14、 (1) 　(2)升高　
【解析】
(1)A、B内气体相通，初状态压强为p1．由于钉子将活塞固定，气体体积不变由查理定律可知，
解得
(2)对活塞进行受力分析，可知温度改变后，活塞受力大小不变，所以活塞向右移动后，气体的压强不变．活塞向右移动后，气体体积增大，则气体温度升高．
由
解得
所以温度变化了
故本题答案是：(1) 　(2)升高　
点睛;正确利用理想气体方程求解即可．
15、（1）（2）（3）
【解析】
(1)a与b碰撞达到共速时弹簧被压缩至最短，弹性势能最大．设此时ab的速度为v，则由系统的动量守恒可得
2mv0＝3mv
由机械能守恒定律

解得：

(2)当弹簧恢复原长时弹性势能为零，b开始离开弹簧，此时b的速度达到最大值，并以此速度在水平轨道上向前匀速运动．设此时a、b的速度分别为v1和v2，由动量守恒定律和机械能守恒定律可得：
2mv0＝2mv1+mv2

解得：

(3)设b恰能到达最高点C点，且在C点速度为vC，
由牛顿第二定律：

解得：

再假设b能够到达最高点C点，且在C点速度为vC＇,由机械能守恒定律可得：

解得:

所以b不可能到达C点
假设刚好到达与圆心等高处，由机械能守恒

解得

所以能越过与圆心等高处
设到达D点时离开，如图设倾角为：刚好离开有N=0，由牛顿第二定律：

从B到D有机械能守恒有：

解得：

本题综合性较强，考查了动量守恒、机械能守恒定律以及完成圆周运动的临界条件的应用，注意把运动过程分析清楚，正确应用相关定律求解．