山西省太原市山西大學附屬中學2025屆物理高三第一學期期末預測試題含解析

山西省太原市山西大學附屬中學2025屆物理高三第一學期期末預測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，兩梯形木塊M、P（均可看成質(zhì)點）疊放在水平地面上，M、P之間的接觸面傾斜。連接M與天花板之間的細繩沿豎直方向。關(guān)于力的分析，下列說法正確（）A．木塊M不可能受二個力作用B．木塊M可能受三個力作用C．木塊M一定受四個力作用D．地面可能受到水平方向的摩擦力2、圖示為兩質(zhì)點、做勻速圓周運動的向心加速度大小隨半徑變化的圖線，其中表示質(zhì)點的圖線是一條雙曲線，表示質(zhì)點的圖線是過原點的一條直線。由圖線可知，在半徑逐漸增大的過程中（）A．質(zhì)點的線速度大小保持不變B．質(zhì)點的線速度大小保持不變C．質(zhì)點的角速度不斷增大D．質(zhì)點的角速度不斷增大3、如圖所示為氫原子能級圖，下列說法正確的是（）A．氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，電勢能減小，其核外電子的動能增大B．氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射出的光子能量為17eVC．一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有3種D．用能量為9eV和4.6eV的兩種光子同時照射大量的氫原子，有可能使處于基態(tài)的氫原子電離4、2019年7月31日，一個國際研究小組在《天文學和天體物理學》雜志刊文稱，在一個距離我們31光年的M型紅矮星GJ357系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它們繞GJ357做圓周運動。GJ357d處于GJ357星系宜居帶，公轉(zhuǎn)軌道與GJ357的距離大約為日地距離的五分之一。GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，公轉(zhuǎn)周期為55.7天，很可能是一個宜居星球。不考慮行星間的萬有引力，根據(jù)以上信息可知（）A．GJ357d和GJ357c的軌道半徑與周期的比值相同B．GJ357d的周期比GJ357c的周期小C．GJ357的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的3倍D．GJ357的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的5、關(guān)于安培力和洛倫茲力，下列說法正確的是（）A．運動電荷在磁場中一定受到洛倫茲力作用B．通電導線在磁場中一定受到安培力作用C．洛倫茲力一定對運動電荷不做功D．安培力一定對通電導線不做功6、如圖所示，實線表示某電場中的電場線，但方向未知，虛線是某一帶負電的粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，A、B是運動軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受電場力作用，在A、B兩點的電勢分別為、，加速度大小分別為、，速度大小分別為、，電勢能大小分別為、，則下列說法正確的是（）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、如圖，地球與月球可以看作雙星系統(tǒng)它們均繞連線上的C點轉(zhuǎn)動在該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動平面內(nèi)有兩個拉格朗日點L2、L4(位于這兩個點的衛(wèi)星能在地球引力和月球引力的共同作用下繞C點做勻速圓周運動，并保持與地球月球相對位置不變)，L2點在地月連線的延長線上，L4點與地球球心、月球球心的連線構(gòu)成一個等邊三角形．我國已發(fā)射的“鵲橋”中繼衛(wèi)星位于L2點附近，它為“嫦娥四號”成功登陸月球背面提供了穩(wěn)定的通信支持．假設(shè)L4點有一顆監(jiān)測衛(wèi)星，“鵲橋”中繼衛(wèi)星視為在L2點．已知地球的質(zhì)量為月球的81倍，則A．地球和月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力之比為81：1B．地球球心和月球球心到C點的距離之比為1：9C．監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的加速度比月球的大D．監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的周期比“鵠橋”中繼衛(wèi)星的大8、如圖所示，一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點）從高處的點由靜止沿光滑的圓弧軌道滑下，進入半徑為豎直圓環(huán)軌道，與圓環(huán)軌道的動摩擦因數(shù)處處相同，當?shù)竭_圓環(huán)軌道的頂點時，小物塊對圓環(huán)軌道的壓力恰好為零。之后小物塊繼續(xù)沿滑下，進入光滑軌道，且到達高度為的點時速度為零，則下列說法正確的是（）（?。〢．小物塊在圓環(huán)最高點時的速度為 B．小物塊在圓環(huán)最高點時的速度為C．的值可能為 D．的值可能為9、如圖所示為多用電表原理示意圖，所用電流表的表盤刻度共100格，滿偏電流為，滿偏電壓為，電源的電動勢為，內(nèi)阻，直流電壓擋的量程為，則下列判斷正確的是（）A．黑表筆應(yīng)該接，紅表筆接B．定值電阻的阻值為C．選擇開關(guān)接2，刻度盤正中間的刻度值為D．選擇開關(guān)接3，若指針與電流表第25格刻度線重合，則通過的電流為10、如圖（a），物塊和木板疊放在實驗臺上，物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連，細繩水平．t=0時，木板開始受到水平外力F的作用，在t=4s時撤去外力．細繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖（c）所示．木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s1．由題給數(shù)據(jù)可以得出A．木板的質(zhì)量為1kgB．1s~4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC．0~1s內(nèi)，力F的大小保持不變D．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1三、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）如圖所示為測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置，擋光條固定在物塊的最前端，光電門固定在木板上，并靠近物塊的初始位置,當?shù)刂亓铀俣葹間。(1)如圖所示，利用游標卡尺測得的擋光條寬度為________cm(2)調(diào)整實驗裝置，使木板水平，物塊被彈射器彈開，在木板上做減速運動。某次測量時發(fā)現(xiàn)擋光條通過光電門時，數(shù)字計時器記錄擋光條的擋光時間為t，測得物塊被彈開時擋光條與光電門中心的距離為x0，物塊停止時光電門中心與擋光條中心的距離為x，擋光條寬度用d表示，物塊的質(zhì)量用m表示，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)=_______，彈射器對物塊做的功為________(均用字母表示)(3)考慮到空氣阻力的影響，的測量值與真實值相比_______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。12．（12分）某學習小組利用圖甲所示的電路測量電源的電動勢及內(nèi)阻．(1)按照原理圖甲將圖乙中的實物連線補充完整________．(2)正確連接電路后，進行如下實驗．①閉合開關(guān)S，通過反復調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2，使電流表A3的示數(shù)為0，此時電流表A1、A2的示數(shù)分別為100.0mA和80.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為1.60V和1.00V．②再次反復調(diào)節(jié)R1、R2，使電流表A3的示數(shù)再次為0，此時電流表A1、A2的示數(shù)分別為180.0mA和40.0mA，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為0.78V和1.76V．i．實驗中調(diào)節(jié)滑動變阻器R1、R2，當電流表A3示數(shù)為0時，電路中B點與C點的電勢______．（選填“相等”或“不相等”）ii．為了提高測量的精確度，電流表A3的量程應(yīng)選擇________A．0～0.6AB．0～100mAC．0～500μAⅲ．測得電源的電動勢E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）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xoy平面內(nèi)y軸右側(cè)有一范圍足夠大的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，磁場方向垂直紙面向外；分成I和II兩個區(qū)域，I區(qū)域的寬度為d，右側(cè)磁場II區(qū)域還存在平行于xoy平面的勻強電場，場強大小為E＝，電場方向沿y軸正方向。坐標原點O有一粒子源，在xoy平面向各個方向發(fā)射質(zhì)量為m，電量為q的正電荷，粒子的速率均為v＝。進入II區(qū)域時，只有速度方向平行于x軸的粒子才能進入，其余被界面吸收。不計粒子重力和粒子間的相互作用，求：(1)某粒子從O運動到O'的時間；(2)在I區(qū)域內(nèi)有粒子經(jīng)過區(qū)域的面積；(3)粒子在II區(qū)域運動，當?shù)谝淮嗡俣葹榱銜r所處的y軸坐標。14．（16分）如圖所示，兩豎直極板之間存在勻強電場，兩極板之間的電勢差為U，左側(cè)電勢高、右側(cè)電勢低，兩極板間的距離為d。一不計重力質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子P從靠近左極板的位置由靜止釋放，帶電粒子經(jīng)過加速后從右側(cè)極板間的狹縫進入正方形勻強磁場區(qū)域ABCD。勻強磁場ABCD區(qū)域的AC連線豎直，BD連線水平，正方形ABCD的邊長為L。(1)如果帶電粒子從A點離開磁場，則勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多少？(2)如果帶電粒子從AB邊離開，且離開磁場時，速度方向與AB邊垂直，則勻強磁場的磁感應(yīng)強度為多少？粒子離開磁場的位置到B點的距離為多少？15．（12分）在如圖所示的xoy平面直角坐標系中，一足夠長絕緣薄板正好和x軸的正半軸重合，在全部區(qū)域和的條形區(qū)域內(nèi)均分布著方向垂直紙面向里的相同的勻強磁場，且區(qū)域磁場上下邊界平行。一帶正電粒子，從y軸上的（0，a）點以速度v沿與y軸負向成45°角出射。帶電粒子與擋板碰撞前后，x方向的分速度不變，y方向的分速度反向、大小不變，且碰撞過程中無電荷量損失。已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，磁感應(yīng)強度的大小，不計粒子的重力。(1)求粒子進入下方磁場后第一次打在絕緣板上的位置；(2)為保證粒子不從的下邊界射出，磁場下邊界位置縱坐標y需要滿足的條件；(3)在滿足(2)的情況下，若在絕緣板上的合適位置開一小孔，粒子穿過后能再次回到出發(fā)點。寫出在板上開這一小孔可能的位置坐標（不需要寫出過程）；(4)在滿足(3)的情況下，求粒子從（0，a）出射僅一次經(jīng)過區(qū)域的磁場到再次返回出發(fā)點經(jīng)歷的時間。

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、B【解析】

ABC、對A受力分析，若細線伸直且拉力等于重力時，AB間只接觸無彈力，即A只受重力、拉力作用，此時A只受兩個力，且AB之間無摩擦，若A細線未伸直即拉力為零，此時A受重力、支持力、摩擦力作用，故AC錯誤，B正確。C、對整體進行分析，整體受重力、支持力或重力、支持力、拉力作用，而水平方向沒有外力，故水平地面對B物體沒有摩擦力，故D錯誤；2、A【解析】

A．由向心加速度可知若與成反比，即圖線是雙曲線，則線速度大小保持不變，選項A正確；C．由角速度，線速度不變，則的角速度與半徑成反比，選項C錯誤；BD．根據(jù)，若與成正比，即圖線是過原點的直線，則角速度保持不變，即質(zhì)點的角速度保持不變，而線速度，可見的線速度與半徑成正比，選項BD錯誤。故選A。3、A【解析】

A．當氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，軌道半徑變小，其核外電子的動能將增大，又此過程中電場力做正功，其電勢能減小，A項正確；B．處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時，輻射出的光子的能量為（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B項錯誤；C．根據(jù)C=6可知，一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有6種，C項錯誤；D．處于基態(tài)的氫原子要發(fā)生電離，吸收的光子能量必須大于等于13.6eV，D項錯誤。故選A。4、D【解析】

A．G357d和GJ357c都繞GJ357做圓周運動，由開普勒第三定律可知，它們軌道半徑的三次方與周期的二次方的比值相同，故A錯誤；B．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由于Rc<Rd，則，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B錯誤；C．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得求天體質(zhì)量時只能求得中心天體的質(zhì)量，不能求環(huán)繞天體的質(zhì)量，地球繞太陽運動，地球為環(huán)繞天體；GJ357d繞GJ357運動，GJ357d是環(huán)繞天體，雖然知道GJ357d的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6.1倍，但不能比較GJ357的質(zhì)量與地球質(zhì)量的關(guān)系，故C錯誤；D．萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得解得故D正確。故選D。5、C【解析】

A．運動電荷在磁場中運動，若速度方向與磁場方向平行，則不受洛倫茲力作用，選項A錯誤；B．通電導線在磁場中，若電流方向與磁場方向平行，則不受安培力作用，選項B錯誤；C．由于洛倫茲力方向垂直于運動電荷的速度方向，根據(jù)功的定義可知，洛倫茲力對運動電荷不做功，選項C正確；D．安培力方向與通電導線垂直，可以對通電導線做功，從而把電能轉(zhuǎn)化為機械能，選項D錯誤。故選C。6、C【解析】

虛線是某一帶負電的粒子通過該電場區(qū)域的運動軌跡，帶電粒子在運動中只受電場力作用，粒子的受力方向和場強方向如圖：若粒子由A運動到B，電場力方向和運動方向成鈍角，電場力做負功，粒子的電勢能增大，即；粒子在運動中只受電場力作用，電場力做負功，粒子動能減小，；，粒子帶負電，。A處電場線比B處密集，粒子在A處受到的電場力比B處大，則粒子在A處的加速度大于B處，即。故C項正確，ABD三項錯誤。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、AC【解析】

A項：由公式可知，地球和月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力之比為等于地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量之比即為81：1，故A正確；B項：設(shè)地球球心到C點的距離為r1，月球球心到C點的距離為r2，對地球有：聯(lián)立解得：，故B錯誤；C項：對月球有：，對監(jiān)測衛(wèi)星有：地球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力，月球?qū)ΡO(jiān)測衛(wèi)星的引力，由于兩引力力的夾角小于90o，所以兩引力的合力大于，由公式可知，監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的加速度比月球的大，故C正確；D項：由于監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的加速度比月球的大，所以監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的周期比月球的更小，由于月球的周期與“鵠橋”中繼衛(wèi)星的相等，所以監(jiān)測衛(wèi)星繞C點運行的周期比“鵠橋”中繼衛(wèi)星的小，故D錯誤．8、AD【解析】

AB．小物塊在圓環(huán)最高點時有解得所以A正確，B錯誤；CD．過程克服摩擦力做的功為過程克服摩擦力做的功為，因該過程小物塊與軌道的平均壓力小于過程，則摩擦力也小，則有過程，由動能定理得解以上各式得所以D正確，C錯誤。故選AD。9、AC【解析】

A．多用電表的電流是從紅表筆流進電表，從黑表筆流出電表，從電流的流向可以看出應(yīng)該接黑表筆，選項A正確；B．和電流表串聯(lián)形成一個新的電壓表改裝后，代入數(shù)據(jù)解得選項B錯誤；C．當選擇開關(guān)接2時，、之間為多用電表的歐姆擋，則有聯(lián)立解得選項C正確；D．選擇開關(guān)接3時，電流表滿偏電流為，總共100格，當指針指在第25格的時候，對應(yīng)的示數(shù)為滿偏電流的四分之一，即通過的電流為，所以D錯誤。故選AC。10、AB【解析】

結(jié)合兩圖像可判斷出0-1s物塊和木板還未發(fā)生相對滑動，它們之間的摩擦力為靜摩擦力，此過程力F等于f，故F在此過程中是變力，即C錯誤；1-5s內(nèi)木板與物塊發(fā)生相對滑動，摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑒幽Σ亮?，由牛頓運動定律，對1-4s和4-5s列運動學方程，可解出質(zhì)量m為1kg，1-4s內(nèi)的力F為0.4N，故A、B正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，所以無法計算它們之間的動摩擦因數(shù)μ,故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、0.450偏大【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標尺上第10個刻度與主尺上某一刻度對齊，故其讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm(2)[2]物體通過光電門時的速度為由動能定理，則有解得[3]再根據(jù)功能關(guān)系，彈射器對物塊做的功除到達光電門的動能外，還在滑行過程中產(chǎn)生內(nèi)能，則有解得(4)[4]考慮空氣阻力的影響，則有因此值的測量值與真實值相比偏大；12、（1）如圖所示；i．相等ii．Cⅲ．2.871.50【解析】（1）根據(jù)原理圖連接實物圖如圖所示；（2）i、實驗中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當電流表示數(shù)為0時，說明電流表兩端電勢差為零，故電路中B點與C點的電勢相等；ii、為了使實驗結(jié)果更精確，必須嚴格控制B、C兩點電流為零，如果電流表A3的量程相比與電路中的電流太大，會造成BC中有電流，但是讀不出來，顯示為零，所以應(yīng)選擇量程非常小的，故選C；iii、根據(jù)電路規(guī)律可知，第一次實驗中，路端電壓為，干路電流為；第二次實驗中有，干路電流為；由閉合電路歐姆定律可知，聯(lián)立解得．【點睛】該實驗的關(guān)鍵是明確實驗原理，即利用等勢法求解