2025屆陽泉市重點中學(xué)物理高三上期末經(jīng)典試題含解析

2025屆陽泉市重點中學(xué)物理高三上期末經(jīng)典試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，它的工作原理與光電效應(yīng)類似：當(dāng)光照射硅光電池，回路里就會產(chǎn)生電流。關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電流B．只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)D．超過截止頻率的入射光光強越強，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大2、如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有（）A．三條繩中的張力都相等 B．桿對地面的壓力等于自身重力C．繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零 D．繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力3、關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．光電子的動能越大，光電子形成的電流強度就越大B．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C．對于任何一種金屬，都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬逸出的光電子的初動能大4、如圖所示，將一交流發(fā)電機的矩形線圈abcd通過理想變壓器外接電阻R=5Ω，已知線圈邊長ab=cd=0.1m，ad=bc=0.2m，匝數(shù)為50匝，線圈電阻不計，理想交流電壓表接在原線圈兩端，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1︰n2=l︰3，線圈在磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場中繞垂直磁場的虛線軸以ω=200rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，則（）A．從圖示位置開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關(guān)系式為e=40sin200t（V）B．交流電壓表的示數(shù)為20VC．電阻R上消耗的電動率為720WD．電流經(jīng)過變壓器后頻率變?yōu)樵瓉淼?倍5、光滑斜面長為L，物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑，當(dāng)物體的速度是到達(dá)斜面底端速度的時，它沿斜面下滑的距離是A．L B．L C．L D．L6、如圖所示，斜面固定在水平面上，斜面上一個物塊在沿斜面向下拉力F1作用下勻速下滑，某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則之后較短的一段時間內(nèi)物塊的運動狀態(tài)是（）A．仍勻速下滑 B．勻加速下滑C．勻減速下滑 D．不確定，這與接觸面摩擦系數(shù)的大小有關(guān)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、2019年4月10日晚，數(shù)百名科學(xué)家參與合作的“事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)”項目在全球多地同時召開新聞發(fā)布會，發(fā)布了人類拍到的首張黑洞照片．理論表明：黑洞質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系為，其中c為光速，G為引力常量．若觀察到黑洞周圍有一星體繞它做勻速圓周運動，速率為v，軌道半徑為r，則可知()A．該黑洞的質(zhì)量M＝B．該黑洞的質(zhì)量M＝C．該黑洞的半徑R＝D．該黑洞的半徑R＝8、在水面上的同一區(qū)域內(nèi)，甲、乙兩列水面波獨立傳播，傳播方向互相垂直，波的頻率均為2Hz。時刻其波峰與波谷情況如圖所示。甲波的振幅為5cm，乙波的振幅為10cm。質(zhì)點2、3、5共線且等距離。下列說法中正確的是________。A．質(zhì)點2的振動周期為0.5sB．質(zhì)點2的振幅為15cmC．圖示時刻質(zhì)點1、2的豎直高度差為15cmD．圖示時刻質(zhì)點3正處于平衡位置且向上運動E.從圖示的時刻起經(jīng)0.25s，質(zhì)點5通過的路程為30cm9、如圖所示，在坐標(biāo)系xoy平面的第I象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場B1，在第IV象限內(nèi)存在垂直紙面向里的另一個勻強磁場B2，在x軸上有一點、在y軸上有一點P（0,a）?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子（不計重力），從P點處垂直y軸以速度v0射入勻強磁場B1中，并以與x軸正向成角的方向進(jìn)入x軸下方的勻強磁場B2中，在B2中偏轉(zhuǎn)后剛好打在Q點。以下判斷正確的是（）A．磁感應(yīng)強度B．磁感應(yīng)強度C．粒子從P點運動到Q點所用的時間D．粒子從P點運動到Q點所用的時間10、如圖所示是一玻璃球體，O為球心，cO水平，入射光線ab與cO平行，入射光線ab包含a、b兩種單色光，經(jīng)玻璃球折射后色散為a、b兩束單色光．下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光在玻璃球體內(nèi)的波長大于b光在玻璃球體內(nèi)的波長B．上下平移入射光線ab，當(dāng)入射點恰當(dāng)時，折射光線a或b光可能在球界面發(fā)生全反射C．a(chǎn)光在玻璃球內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃球內(nèi)的傳播速度D．在同一雙縫干涉實驗中，僅把a光照射換用b光，觀察到的條紋間距變大三、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）在“探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系”實驗中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進(jìn)，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測細(xì)線中的拉力．(1)關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是________．A．必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源D．需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶E.實驗中需要將小車軌道適當(dāng)傾斜以平衡摩擦力F.實驗中小車應(yīng)從靠近打點計時器位置靜止釋放(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點時，小車運動的速率是_____m/s．小車運動的加速度大小是______m/s2.（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(3)由實驗得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動摩擦力Ff=____N.12．（12分）一同學(xué)用電子秤、水壺、細(xì)線、墻釘和貼在墻上的白紙等物品，在家中驗證力的平行四邊形定則，主要實驗步驟如下：①如圖甲，細(xì)線OC一端連接一裝滿水的水壺，另一端連接圓環(huán)O，用電子秤的下端掛鉤鉤住圓環(huán)O，記下水壺靜上時電子秤的示數(shù)F；②如圖乙，將細(xì)線AB一端拴在墻釘A處，另一端穿過圓環(huán)O拴在電子秤的掛鉤B處。手握電子秤沿斜上方拉住細(xì)線的B端使水壺處于平衡狀態(tài)，在墻面的白紙上記錄圓環(huán)O的位置、三細(xì)線OA、OB、OC的方向和電子秤的示數(shù)F1；③如圖丙，在白紙上以O(shè)為力的作用點，按定標(biāo)度作出各力的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出兩個F1的合力的圖示。(1)步驟①中_______（填“必須”或“不必”）記錄O點位置；(2)步驟②中用細(xì)線穿過圓環(huán)O，而不用細(xì)線直接拴接在細(xì)線AB上的原因是________；(3)通過比較F與______的大小和方向，即可得出實驗結(jié)論。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）在光滑絕緣的水平面上，存在平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E，水平面上放置兩個靜止、且均可看作質(zhì)點的小球A和B，兩小球質(zhì)量均為m，A球帶電荷量為，B球不帶電，A、B連線與電場線平行，開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球與B球發(fā)生對心彈性碰撞．設(shè)碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉(zhuǎn)移．(1)第一次碰撞結(jié)束瞬間A、B兩球的速度各為多大?(2)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中電場力做了多少功?(3)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中，若要求A在運動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面(v=0時刻除外)，可以在水平面內(nèi)加一與電場正交的磁場．請寫出磁場B與時間t的函數(shù)關(guān)系．14．（16分）如圖所示，足夠長的粗糙絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑。在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場E，現(xiàn)有一帶電體（可視為質(zhì)點）放在水平軌道上的A位置，帶電體與粗糙軌道的動摩擦因數(shù)均為，從A點由靜止釋放，通過C點時恰好與圓軌道無擠壓，且合力剛好指向圓心，已知，不計空氣阻力，重力加速度。求：（1）粗糙絕緣軌道AB長度；（2）小球從C點射出后，第一次運動到水平地面AB所需要的時間。15．（12分）如圖甲所示，兩根由弧形部分和直線部分平滑連接而成的相同光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，弧形部分豎直，直線部分水平且左端連線垂直于導(dǎo)軌，已知導(dǎo)軌間距為L。金屬桿a、b長度都稍大于L，a桿靜止在弧形部分某處，b桿靜止在水平部分某處。水平區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。a桿從距水平導(dǎo)軌高度h處釋放，運動過程中a桿沒有與b桿相碰，兩桿與導(dǎo)軌始終接觸且垂直。已知a、b的質(zhì)量分別為2m和m，電阻分別為2R和R，重力加速度為g；導(dǎo)軌足夠長，不計電阻。(1)求a桿剛進(jìn)入磁場時，b桿所受安培力大小；(2)求整個過程中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若a桿從距水平導(dǎo)軌不同高度h釋放，則要求b桿初始位置與水平導(dǎo)軌左端間的最小距離x不同。求x與h間的關(guān)系式，并在圖乙所示的x2-h坐標(biāo)系上畫出h=hl到h=h2區(qū)間的關(guān)系圖線。

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、C【解析】

AB．當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時就會有光電子從金屬中逸出，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，并且不需要時間的積累，瞬間就可以發(fā)生。所以AB錯誤；CD．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程對于同一種金屬，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強無關(guān)。所以C正確，D錯誤。故選C。2、C【解析】

AC．由于三力長度不同，故說明三力與豎直方向的夾角不相同，由于桿保持靜止，故在水平方向三力水平分力的合力應(yīng)為零，故說明三力的大小可能不相等；故A錯誤；C正確；

B．由于三力在豎直方向有向下的拉力，桿在豎直方向合力為零，故桿對地面的壓力大于重力；故B錯誤；

D．繩子拉力的合力與桿的重力之和等于地面對桿的支持力，則繩子拉力的合力與桿的重力不是一對平衡力，選項D錯誤。故選C。3、C【解析】

A．單位時間經(jīng)過電路的電子數(shù)越多，電流越大，而光電子的動能越大，光電子形成的電流強度不一定越大，A錯誤；B．由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不成正比，B錯誤；C．入射光的頻率大于金屬板的極限頻率或入射光的波長小于金屬板的極限波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，C正確；D．不可見光的頻率不一定比可見光的頻率大，因此用不可見光照射金屬不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大，D錯誤．故選C。4、B【解析】

A．線圈繞垂直磁場的虛線軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式交流電，交變電動勢最大值：Em=NBSω=50×0.2×0.1×0.2×200V=40V圖示位置為與中性面垂直的位置，感應(yīng)電動勢為最大，則從此時開始計時，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關(guān)系式為e=40cos200t（V）故A錯誤；B．線圈內(nèi)阻不計，則電壓表示數(shù)為交變電動勢的有效值故B正確；C．根據(jù)變壓比可知，副線圈輸出電壓：電阻R上消耗的功率：故C錯誤；D．變壓器不會改變交流電的頻率，故D錯誤。故選：B。5、A【解析】

設(shè)物體沿斜面下滑的加速度為a，物體到達(dá)斜面底端時的速度為v，則有:v2＝2aL＝2aL′聯(lián)立兩式可得：L′＝L，A正確，BCD錯誤。故選A。6、C【解析】

設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ，以物體為研究對象進(jìn)行受力分析如圖所示：沿斜面方向根據(jù)共點力的平衡條件可得：F1+mgsinθ=μmgcosθ所以μtanθ；當(dāng)物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2，則有：F2sinθμF2cosθ所以某時刻在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F2后，物塊將勻減速下滑，故ABD錯誤、C正確。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、BC【解析】

AB.設(shè)黑洞的質(zhì)量為，環(huán)繞天體的質(zhì)量為，根據(jù)萬有引力提供環(huán)繞天體做圓周運動的向心力有：，化簡可得黑洞的質(zhì)量為，故B正確，A錯誤；CD.根據(jù)黑洞的質(zhì)量和半徑的關(guān)系，可得黑洞的半徑為，故C正確，D錯誤．8、ABE【解析】

Ａ．兩列波的頻率均為2Hz，可知周期為，選項A正確；B．質(zhì)點2是谷谷疊加，則振動加強，則質(zhì)點2的振幅為15cm，選項B正確；C．圖示時刻質(zhì)點1在波峰位置，位移為正向15cm；質(zhì)點2為波谷位置，位移為負(fù)向15cm，則此時質(zhì)點1、2的豎直高度差為30cm，選項C錯誤；D．圖示時刻質(zhì)點2在波谷，質(zhì)點5在波峰位置，質(zhì)點3正處于2和5的中間位置，由波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系可知，質(zhì)點3處于平衡位置且向下運動，選項D錯誤；E．質(zhì)點5的振動加強，振幅為A=15cm，則從圖示的時刻起經(jīng)0.25s=0.5T，質(zhì)點5通過的路程為2A=30cm，選項E正確；故選ABE.9、BC【解析】

AB．粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識可知解得在B2磁場中根據(jù)幾何知識有解得粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得將半徑代入解得故A錯誤，B正確；CD．粒子做圓周運動的周期為，粒子的運動時間為解得故C正確，D錯誤。故選BC。10、AC【解析】

A．由圖可知，b光的折射程度比a光大，可知玻璃對b光的折射率比a光大，b光的頻率較大，則b光的波長較小，選項A正確；B．因光線ab從玻璃球中出射時的入射角等于進(jìn)入玻璃球中的折射角，可知此角總小于臨界角，則折射光線a或b光不可能在球界面發(fā)生全反射，選項B錯誤；C．根據(jù)v=c/n可知，因為玻璃對b光的折射率比a光大，則a光在玻璃球內(nèi)的傳播速度大于b光在玻璃球內(nèi)的傳播速度，選項C正確；D．根據(jù)可知，因b光的波長較小，則在同一雙縫干涉實驗中，僅把a光照射換用b光，觀察到的條紋間距變小，選項D錯誤．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、DEF0.7212.401.0【解析】

(1)[1]AB．對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故AB錯誤；C．使用打點計時器，應(yīng)先接通電源，在釋放小車，故C錯誤；D．探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確；E．由于實驗要求研究小車的合外力與加速度的關(guān)系，需要排除與軌道的滑動摩擦力的影響，所以實驗中需要將長木板傾斜，以平衡摩擦力，故E正確；F．在釋放小車前，小車應(yīng)盡量靠近打點計時器，以能在紙帶上打出更多的點，有利于實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故F正確；(2)[2]相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，打下點時，小車運動的速率是：[3]根據(jù)可得：(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律可知：解得：12、不必兩分力一次同時測定，減小誤差（或由于圓環(huán)的滑動，使得OA、OB兩細(xì)線拉力大小相同）【解析】

(1)[1]因為重力恒豎直向下，只要保證水壺靜止即可，讀出OC繩的拉力即可，故第一次不需要記錄O點位置。(2)[2]由于圓環(huán)的滑動，使得OA、OB兩細(xì)線拉力大小相同，故可以兩分力一次同時測定，減小誤差。(3)[3]OA和OB繩子的拉力作用效果和OC一條繩子的拉力的作用效果相同，而OC一條繩子作用力為F，OA和OB繩子的合力為根據(jù)平行四邊形定則畫出來的，所以只要比較F和的大小和方向，即可驗證試驗。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、(1)(2)(3)()【解析】（1）A球的加速度，碰前A的速度；碰前B的速度設(shè)碰后A、B球速度分別為、，兩球發(fā)生碰撞時，由動量守恒和能量守恒定律有：，所以B碰撞后交換速度：，（2）設(shè)A球開始運動時為計時零點，即，