湖南株洲市第十八中學2025屆物理高三上期末統(tǒng)考試題含解析

湖南株洲市第十八中學2025屆物理高三上期末統(tǒng)考試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，邊長為L的正六邊形ABCDEF的5條邊上分別放置5根長度也為L的相同絕緣細棒。每根細棒均勻帶上正電。現(xiàn)將電荷量為+Q的點電荷置于BC中點，此時正六邊形幾何中心O點的場強為零。若移走+Q及AB邊上的細棒，則O點強度大小為(k為靜電力常量)(不考慮絕緣棒及+Q之間的相互影響)A．B．C．D．2、滑索速降是一項具有挑戰(zhàn)性、刺激性和娛樂性的現(xiàn)代化體育游樂項目?？煽缭讲莸?、湖泊、河流、峽谷，借助高度差從高處以較高的速度向下滑行，使游客在有驚無險的快樂中感受刺激和滿足。下行滑車甲和乙正好可以簡化為下圖所示的狀態(tài)，滑車甲的鋼繩與索道恰好垂直，滑車乙的鋼繩正好豎直。套在索道上的滑輪質量為m，滑輪通過輕質鋼繩吊著質量為M的乘客，則（）A．滑輪a、b都只受三個力作用B．滑輪b不受摩擦力的作用C．甲一定做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動D．乙中鋼繩對乘客的拉力小于乘客的總重力3、如圖，水平放置的圓環(huán)形窄槽固定在桌面上，槽內有兩個大小相同的小球a、b，球b靜止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽運動，在位置P與球b發(fā)生彈性碰撞，碰后球a反彈，并在位置Q與球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且兩小球可視為質點，則a、b兩球質量之比為（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰54、一輛F1賽車含運動員的總質量約為600kg，在一次F1比賽中賽車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度a和速度的倒數(shù)的關系如圖所示，則賽車在加速的過程中（）A．速度隨時間均勻增大B．加速度隨時間均勻增大C．輸出功率為240kwD．所受阻力大小為24000N5、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強磁場I、II的邊界，磁場I、Ⅱ的磁感應強度分別為B1、B2，且B2=2B1，一質量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點射入磁場I，后經f點進入磁場II，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域．不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運動的總時間為（）A． B．C． D．6、分別用波長為和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為（）A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列說法正確的是（）A．游泳時頭露出水面后，頭發(fā)全貼在頭皮上是液體表面張力的作用B．密封容器中氣體的壓強是由氣體所受的重力產生的C．一定質量的理想氣體，內能隨著溫度升高一定增大D．晶體在熔化過程中，分子勢能一定是增大的E.陰天教室里，同學們感覺空氣濕度大，是因為空氣中水蒸氣的飽和汽壓大8、下列說法不正確的是_____。A．豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，這是因為水銀對玻璃管不浸潤的結果B．相對濕度是空氣里水蒸氣的壓強與大氣壓強的比值C．物理性質表現(xiàn)為各向同性的固體一定是非晶體D．壓縮氣體需要用力，這是氣體分子間有斥力的表現(xiàn)E.汽缸里一定質量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時，單位時間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少9、如圖甲，用強磁場將百萬度高溫的等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域實現(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實現(xiàn)了穩(wěn)定運行100秒的成績。多個磁場才能實現(xiàn)磁約束，其中之一叫縱向場，圖乙為其橫截面的示意圖，越靠管的右側磁場越強。盡管等離子體在該截面上運動的曲率半徑遠小于管的截面半徑，但如果只有縱向場，帶電粒子還會逐步向管壁“漂移”，導致約束失敗。不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．正離子在縱向場中沿逆時針方向運動 B．發(fā)生漂移是因為帶電粒子的速度過大C．正離子向左側漂移，電子向右側漂移 D．正離子向下側漂移，電子向上側漂移10、如圖所示為一種質譜儀示意圖。由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為，通道內均勻輻射電場在中心線處的電場強度大小為，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為、方向垂直紙面向外。一質量為、電荷量為的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的點。不計粒子重力。下列說法正確的是（）A．粒子一定帶正電B．加速電場的電壓C．直徑D．若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點，則該群粒子具有相同的比荷三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學測定電源電動勢和內阻，所使用的器材有：待測干電池一節(jié)（內阻較?。?、電流表A（量程0.6A，內阻RA小于1Ω）、電流表A1（量程0.6A，內阻未知）、電阻箱R1（0-99.99Ω）、滑動變阻器R2（0-10Ω）、單刀雙擲開關S、單刀單擲開關K各一個，導線若干。該同學按圖甲所示電路連接進行實驗操作。（1）測電流表A的內阻：閉合開關K，將開關S與C接通，通過調節(jié)電阻箱R1和滑動變阻器R2，讀取電流表A的示數(shù)為0.20A、電流表A1的示數(shù)為0.60A、電阻箱R1的示數(shù)為0.10Ω，則電流表A的內阻RA=______Ω（2）測電源的電動勢和內阻：斷開開關K，調節(jié)電阻箱R1，將開關S接______（填“C“或“D“），記錄電阻箱R1的阻值和電流表A的示數(shù)；多次調節(jié)電阻箱R1重新實驗，并記錄多組電阻箱R1的阻值R和電流表A的示數(shù)I。數(shù)據(jù)處理：圖乙是由實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象，由此求出干電池的電動勢E=______V，內阻r=______Ω（計算結果保留二位有效數(shù)字）12．（12分）某同學用如圖所示裝置做“探究加速度與合力關系”的實驗。測得小車(帶遮光片)的質量為，當?shù)氐闹亓铀俣葹椤＃?）實驗前，用游標卡尺測出遮光片的寬度，示數(shù)如圖所示，則遮光片的寬度為=________。（2）為了使細線的拉力近似等于砂和砂桶的總重力，必須____________。A．將長木板的右端適當墊高，以平衡摩擦力B．砂和砂桶的總質量遠小于小車的質量C．使連接小車的細線與長木板平行D．減小遮光片的寬度（3）調節(jié)好裝置，將小車由靜止釋放，與光電門連接的計時器顯示小車通過光電門時遮光片的遮光時間，要測量小車運動的加速度，還需要測量__________(填寫需要測量的物理量名稱)，若該物理量用表示，則小車運動的加速度大小為_________.(用測得的物理量符號表示)。（4）保持小車每次釋放的位置不變，光電門的位置不變，改變砂和砂桶的總質量，重復實驗，測得多組小，車通過光電門的遮光時間及砂和砂桶的總質量，為了使圖象能直觀地反映物理量之間的關系，應該作出__________(填或)圖象，當圖象為過原點的--條傾斜的直線，表明質量一定時，加速度與合力成正比。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在直線MN和PQ之間有一勻強電場和一圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，MN、PQ與磁場圓相切，CD是圓的一條直徑，長為2r，勻強電場的方向與CD平行向右，其右邊界線與圓相切于C點。一比荷為k的帶電粒子（不計重力）從PQ上的A點垂直電場射入，初速度為v0，剛好能從C點沿與CD夾角為α的方向進入磁場，最終從D點離開磁場。求：(1)電場的電場強度E的大??；(2)磁場的磁感應強度B的大小。14．（16分）如圖所示，一質量為m、電荷量為的帶電粒子，從A點以速度v0垂直于電場方向射入一個電場強度為E的勻強電場中，從B點射出電場時的速度方向與電場線成角，不計重力．求：(1)帶電粒子通過B點時速度vB的大??；(2)A、B兩點間的電勢差UAB．15．（12分）如圖所示，質量m=10kg、橫截面積S=50cm2、厚度不計的活塞被氣缸光滑內壁上的卡栓（體積不計）托住，將氣缸分成體積均為V的A、B兩部分，兩部分空間內均封閉著一定量的理想氣體。初始狀態(tài)時兩部分氣體溫度均與環(huán)境溫度相同，其中A中氣體壓強為pA=2×105Pa，B中氣體壓強pB=1×105Pa。氣缸底端安裝有用來加熱的電熱絲，環(huán)境溫度保持27不變，重力加速度g取10m/s2，T=t+273K。僅有氣缸上表面導熱良好，其他部分及活塞絕熱，現(xiàn)對B中氣體緩慢加熱，當B中氣體溫度升高至多少時，A中氣體體積減小為。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

根據(jù)對稱性，AF與CD上的細棒在O點產生的電場強度疊加為零，AB與ED上的細棒在O點產生的電場強度疊加為零.BC中點的點電荷在O點產生的電場強度為，因EF上的細棒與BC中點的點電荷在O點產生的電場強度疊加為零，EF上的細棒在O點產生的電場強度為，故每根細棒在O點產生的電場強度為，移走+Q及AB邊上的細棒，O點的電場強度為EF與ED上的細棒在O點產生的電場強度疊加，這兩個場強夾角為60°，所以疊加后電場強度為；故選D。A．，與結論不相符，選項A錯誤；B．，與結論不相符，選項B錯誤；C．，與結論不相符，選項C錯誤；D．，與結論相符，選項D正確；2、C【解析】

AB．設索道的傾角為，甲圖中，對乘客，根據(jù)牛頓第二定律得解得對滑輪和乘客組成的整體，設滑輪受到的摩擦力大小為，由牛頓第二定律得解得故滑輪只受重力和鋼繩的拉力兩個力作用；乙圖中，對乘客分析知，乘客只受重力和鋼繩的拉力兩個力作用，這兩個力必定平衡，若這兩個力的合力不為零，且合力與速度不在同一直線上，乘客不能做直線運動，故該乘客做勻速直線運動，對滑輪和乘客組成的整體可知，滑輪一定受到摩擦力，故A、B錯誤；C．由上分析知，甲一定做勻加速直線運動，乙做勻速直線運動，故C正確；D．乙做勻速直線運動，乙中鋼繩對乘客的拉力等于乘客的總重力，故D錯誤；故選C。3、D【解析】

由動量守恒可知，碰后兩球的速度方向相反，且在相同時間內，b球運動的弧長為a球運動的弧長為3倍，則有由動量守恒定律有由能量守恒有聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。4、C【解析】

汽車恒定功率啟動，對汽車受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列方程，再結合圖象進行分析即可.【詳解】由圖可知，加速度變化，故做變加速直線運動，故A錯誤；a-函數(shù)方程a=-4，汽車加速運動，速度增大，加速度減小，故B錯誤；對汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：F-f=ma其中：F=P/v；聯(lián)立得：；結合圖線，當物體的速度最大時，加速度為零，故結合圖象可以知道，a=0時，=0.01，v=100m/s，所以最大速度為100m/s；由圖象可知：，解得：f=4m=4×600=2400N；，解得：P=240kW，故C正確，D錯誤；故選C?！军c睛】本題關鍵對汽車受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律列出加速度與速度關系的表達式，再結合圖象進行分析求解。5、B【解析】

粒子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力，故有則有粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經f點進入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達式，由兩磁場區(qū)域磁感應強度大小關系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運動的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關系可得：粒子從P到f轉過的中心角為，粒子在f點沿fd方向進入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉過，在e點沿ea方向進入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個磁場區(qū)域分別轉過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運動的總時間為故選B。6、C【解析】

根據(jù)光電效應方程，有由題意，此金屬板的逸出功為故C正確，ABD錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A．液體表面張力使液體表面具有收縮的趨勢，故游泳時頭露出水面后頭發(fā)全貼在頭皮上，A正確；B．密封容器中氣體的壓強是由大量氣體分子對容器的碰撞引起的，B錯誤；C．對于一定質量的理想氣體，其內能的變化僅與分子熱運動的動能有關，當溫度升高時，分子熱運動的平均動能一定增大，則內能也一定增大，C正確；D．晶體熔化時從外界吸熱，而溫度并不升高，晶體分子的平均動能沒有變化，故分子勢能一定增大，D正確；E．同學們感覺到空氣濕度大，不是因為空氣中水蒸氣的飽和汽壓大，而是空氣中水蒸氣的實際壓強與同一溫度下水的飽和汽壓之比大，E錯誤。故選ACD。8、BCD【解析】

A．豎直玻璃管里的水銀面不是平面，而是“上凸”的，這是表面張力產生的不浸潤現(xiàn)象所致，故A正確不符合題意；B．相對濕度等于水蒸氣的實際壓強與同溫下水的飽和汽壓的比值，故B錯誤符合題意；C．多晶體和非晶體均具有各向同性，故物理性質表現(xiàn)為各向同性的固體不一定是非晶體，故C錯誤符合題意；D．氣體之間分子距離很大，分子力近似為零，用力才能壓縮氣體是由于氣體內部壓強產生的阻力造成的，并非由于分子之間的斥力造成，故D錯誤符合題意；E．氣缸里一定質量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹時，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，壓強不變而體積增大，則氣體的溫度一定升高；溫度是分子的平均動能的標志，溫度升高則分子的平均動能增大，單個分子對器壁的撞擊力增大，壓強不變則單位時間碰撞器壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少，故E正確不符合題意。故選：BCD。9、AD【解析】

A．根據(jù)左手定則可判斷出正離子在縱向場中沿逆時針方向運動，故A正確；B．因為左右兩邊磁場強度不一樣，導致左右的半徑不同，所以發(fā)生偏移；CD．根據(jù)得發(fā)現(xiàn)B越大，R越小，所以右邊部分的R大于左邊部分的R，結合左手定則判斷出正離子就會向下側漂移，電子向上側漂移，故C錯誤，D正確。故選AD。10、AD【解析】

A．粒子在向外的磁場中受洛倫茲力向左偏轉，由左手定則可知，粒子帶正電，故A正確；B．在靜電分析器中，根據(jù)電場力提供向心力，有在加速電場中，有聯(lián)立得故B選項錯誤；CD．在磁分析器中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有若一群粒子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點，說明圓周運動的直徑相同，由于磁場、電場、靜電分析器的半徑都不變，則該群粒子具有相同的比荷，故C錯誤，D正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0.20D1.50.25【解析】

第一空.根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，流過電阻箱R1的電流I=（0.60-0.20）A=0.40

A；電壓U=0.10×0.40

V=0.040

V，則電流表內阻RA=Ω=0.20Ω。第二空.測電源的電動勢和內阻：斷開開關K，調節(jié)電阻箱R1，將開關S接D。第三空.第四空.根據(jù)實驗步驟和閉合電路歐姆定律可知：E=I（R+RA+r），變形可得：

根據(jù)圖象可知：，=0.3

解得：E=1.5

V，r=0.25Ω；12、0.670B釋放小車時遮光片到光電門的距離【解析】

（1）[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為0.6cm，游標尺第14條刻度與主尺上某一-刻度對齊，則游標讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為:。（2）[2]將長木板的右端適當墊高