2025屆河南省鄭州市第一〇六中學物理高三上期末綜合測試模擬試題含解析

2025屆河南省鄭州市第一〇六中學物理高三上期末綜合測試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、圖甲中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為10：1，變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，電阻，與電容器連接成如圖所示的電路，其中電容器的擊穿電壓為8V，電表均為理想交流電表，開關(guān)S處于斷電狀態(tài)，則（）A．電壓表的讀數(shù)為10VB．電流表的讀數(shù)為0.05AC．電阻上消耗的功率為2.5WD．若閉合開關(guān)S，電容器會被擊穿2、如圖所示為靜止的原子核在勻強磁場中發(fā)生衰變后做勻速圓周運動的軌跡，衰變后兩帶電粒子a、b的半徑之比為45∶1，兩帶電粒子a、b的動能之比為117：2，下列說法正確的是（）A．此衰變?yōu)棣滤プ?B．大圓為β粒子的運動軌跡C．小圓為α粒子的運動軌跡 D．兩帶電粒子a、b的周期之比為10∶133、如圖所示，用天平測量勻強磁場的磁感應強度，下列各選項所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．\4、下列說法正確的是（）A．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時吸收能量B．盧瑟福的粒子散射實驗證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．入射光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應，若僅減弱該光的強度，則不可能發(fā)生光電效應D．根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，原子的能量減少，電子的動能增加5、在如圖所示的理想變壓器供電線路中，原線圈接在有效值恒定的交流電源上，副線圈接有兩個燈泡，電流表、電壓表均為理想電表。開關(guān)S原來是斷開的，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，則（）A．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大B．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大C．V1的示數(shù)減小，V2的示數(shù)減小。D．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小6、在地面上發(fā)射空間探測器用以探測其他行星，探測器的發(fā)射過程有三個主要階段。先將探測器發(fā)射至地球環(huán)繞軌道，繞行穩(wěn)定后，再開動發(fā)動機，通過轉(zhuǎn)移軌道運動至所探測行星的表面附近的合適位置，該位置很接近星球表面，再次開動發(fā)動機，使探測器在行星表面附近做勻速圓周運動。對不同行星，探測器在其表面的繞行周期T與該行星的密度有一定的關(guān)系。下列4幅圖中正確的是（）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、如圖所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度大小為B，EF、MN為兩平行金屬板，板長和板距均為2a，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度從A點沿半徑方向射入磁場，若金屬板接電源，則粒子沿平行于金屬板的方向射出，若金屬板不接電源，則粒子離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)，不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A．粒子帶負電B．粒子兩次通過磁場區(qū)域所用的時間相等C．速度的大小為D．兩金屬板間的電壓為8、如圖甲所示，水平面內(nèi)粗糙導軌MN、PQ相距為L，置于豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，導軌電阻不計。兩根電阻均為R的金屬棒ab、cd置于導軌上且與導軌接觸良好，電流表內(nèi)阻不計?，F(xiàn)ab棒在水平外力F作用下由靜止向右運動，電流表示數(shù)隨時間變化圖線如圖乙所示，在t0時刻cd棒剛要開始運動，下列各種說法中正確的是（）A．a(chǎn)b棒在時間內(nèi)做勻加速直線運動B．若在時刻突然撤去外力F，則ab棒的加速度C．在時間內(nèi)，通過cd棒的電量為D．在時間內(nèi)，力F做的功全部轉(zhuǎn)化為ab棒的焦耳熱、摩擦生熱和其增加的動能9、下列說法正確的是（）A．隨著分子間距離的增大，分子勢能一定先減小后增大B．把細玻璃棒尖端放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，這跟表面張力有關(guān)C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向同性的特點D．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸收熱量E.熱力學第二定律使人們認識到，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是有方向性的10、甲、乙兩名溜冰運動員，M甲=80kg，M乙=40kg，面對面拉著彈簧秤做圓周運動的溜冰表演，兩人相距0.9m，彈簧秤的示數(shù)為96N，如圖所示，下列判斷正確的是（）A．兩人運動半徑相同B．兩人的運動半徑不同，甲為0.3m，乙為0.6mC．甲的線速度12m/s，乙的線速度6m/sD．兩人的角速度均為2rad/s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“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應關(guān)系圖.鉤碼的質(zhì)量為，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g.

（1）下列說法正確的是__________.

A．每次在小車上加減砝碼時，應重新平衡摩擦力

B．實驗時若用打點計時器應先釋放小車后接通電源

C．本實驗

m2應遠小于m1

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應作a和圖象

（2）實驗時，某同學遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的圖象，如圖，設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數(shù)____，鉤碼的質(zhì)量__________.（3）實驗中打出的紙帶如圖所示.相鄰計數(shù)點間的時間間隔是，圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運動的加速度是____m/s2.12．（12分）某同學用長木板、小車、光電門等裝置做探究加速度與質(zhì)量關(guān)系的實驗。裝置如圖所示。(1)實驗前先用游標卡尺測出安裝在小車上遮光條的寬度d。(2)按圖示安裝好裝置，將長木板沒有定滑輪的一端適當墊高，小車_______________(填“連接”或“不連接)砝碼盤，輕推小車，如果計時器記錄小車通過光電門的時間t1、t2滿足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），則摩擦力得到了平衡。(3)保證砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，調(diào)節(jié)好裝置后，將小車由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門A、B的時間分別為t1、t2，測出兩光電門間的距離為L，則小車的加速度a=_________________(用已知或測出的物理量字母表示）。(4)保持兩個光電門間的距離、砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量均不變，改變小車的質(zhì)量M重復實驗多次，測出多組加速度a的值，及對應的小車質(zhì)量M，作出a-1/M圖象。若圖象為一條過原點的傾斜直線，則得出的結(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）如圖所示為回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖，勻強磁場的方向垂直于半圓型且中空的金屬盒D1和D2，磁感應強度為B，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，其間距為d，且R?d，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可釋放初速度不計的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加速后進入D1盒中，經(jīng)半個圓周之后再次到達兩盒間的狹縫。通過電源正負極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場多次加速后獲得足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。(1)不考慮加速過程中的相對論效應和重力的影響。①求粒子可獲得的最大動能Ekm；②若粒子第1次進入D1盒在其中的軌道半徑為r1，粒子第2次進入D1盒在其中的軌道半徑為r2，求r1與r2之比；③求粒子在電場中加速的總時間t1與粒子在D形盒中回旋的總時間t2的比值，并由此分析：計算粒子在回旋加速器中運動的時間時，t1與t2哪個可以忽略？（假設粒子在電場中的加速次數(shù)等于在磁場中回旋半周的次數(shù)）；(2)實驗發(fā)現(xiàn)：通過該回旋加速器加速的帶電粒子能量達到25~30MeV后，就很難再加速了。這是由于速度足夠大時，相對論效應開始顯現(xiàn)，粒子的質(zhì)量隨著速度的增加而增大。結(jié)合這一現(xiàn)象，分析在粒子獲得較高能量后，為何加速器不能繼續(xù)使粒子加速了。14．（16分）在呼倫貝爾草原的夏季，滑草是非常受游客歡迎的游樂項目。一個滑草專用滑道由斜坡部分和水平部分組成，兩部分在C點由極小的圓弧平滑連接，斜坡滑道與水平面成角，在水平滑道上距C點40米的D點放置一個汽車輪胎，某游客從斜坡軌道上的A點推動滑車經(jīng)過一段助跑到達B點跳上滑車，跳上滑車時即獲得速度v0，B點距C點的距離為24.5米，滑車與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25，空氣阻力忽略不計，人和滑車可看做質(zhì)點。g=10m/s2（sin=0.6，cos=0.8）求：(1)人在斜坡滑道BC段下滑時的加速度為多大；(2)為了避免滑車和輪胎碰撞則在B點的速度v0應取何值。15．（12分）水平折疊式串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置,如圖是其主體原理側(cè)視圖．圖中為一級真空加速管,中部處有很高的正電勢，、兩端口均有電極接地(電勢為零)；、左邊為方向垂直紙面向里的勻強磁場；為二級真空加速管,其中處有很低的負電勢,、兩端口均有電極接地(電勢為零)．有一離子源持續(xù)不斷地向端口釋放質(zhì)量為m、電荷量為e的負一價離子,離子初速度為零,均勻分布在端口圓面上．離子從靜止開始加速到達處時可被設在該處的特殊裝置將其電子剝離,成為正二價離子(電子被剝離過程中離子速度大小不變)；這些正二價離子從端口垂直磁場方向進入勻強磁場，全部返回端口繼續(xù)加速到達處時可被設在該處的特殊裝置對其添加電子，成為負一價離子(電子添加過程中離子速度大小不變)，接著繼續(xù)加速獲得更高能量的離子．已知端口、端口、端口、端口直徑均為L,與相距為2L,不考慮離子運動過程中受到的重力,不考慮離子在剝離電子和添加電子過程中質(zhì)量的變化,，，求：(1)離子到達端口的速度大小v；(2)磁感應強度度大小B；(3)在保證(2)問中的B不變的情況下,若端口有兩種質(zhì)量分別為、，電荷量均為e的的負一價離子,離子從靜止開始加速,求從端口射出時含有m1、m2混合離子束的截面積為多少．

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】

A．開關(guān)斷開時，副線圈為R1和R2串聯(lián)，電壓表測量R2的電壓，由圖可知原線圈電壓為100V，所以副線圈電壓為10V，則電壓表的讀數(shù)是R2的電壓為5V≈7.07V，故A錯誤；B．由A的分析可知，副線圈電流為所以原線圈電流為故B錯誤；C．電阻R1、R2上消耗的功率為故C正確；D．當開關(guān)閉合時，R1與R3并聯(lián)后和R2串聯(lián)，電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓，并聯(lián)部分電阻為R并=10Ω，所以并聯(lián)部分的電壓為最大值為，所以電容器不會被擊穿，故D錯誤。故選C。2、D【解析】

ABC．根據(jù)動量守恒定律可知兩帶電粒子動量相等。由兩圓外切可知，此為衰變，由得大圓為粒子軌跡，ABC項錯誤；D．由得根據(jù)動量守恒定律以及動量與動能的關(guān)系有得根據(jù)周期公式可知D項正確。故選D。3、A【解析】

天平原本處于平衡狀態(tài)，所以線框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于線框平面與磁場強度垂直，且線框不全在磁場區(qū)域內(nèi)，所以線框與磁場區(qū)域的交點的長度等于線框在磁場中的有效長度，由圖可知，A圖的有效長度最長，磁場強度B和電流大小I相等，所以A所受的安培力最大，則A圖最容易使天平失去平衡．A正確；BCD錯誤；故選A．4、D【解析】

A．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中有質(zhì)量虧損，釋放能量，故A錯誤；B．盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯誤；C．根據(jù)光電效應方程知入射光的頻率不變，若僅減弱該光的強度，則仍一定能發(fā)生光電效應，故C錯誤；D．電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時，放出光子，總能量減小；根據(jù)可知半徑越小，動能越大，故D正確。故選D。5、A【解析】

副線圈輸出電壓由原線圈的輸入電壓和原、副線圈匝數(shù)比決定，原線圈輸入電壓和原、副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈輸出電壓不變，電壓表V1的示數(shù)不變，電壓表V2的示數(shù)不變，開關(guān)S閉合后，總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈輸出電流增大，根據(jù)變流比可知，原線圈輸入電流增大，即電流表A1的示數(shù)增大，電流表A2的示數(shù)增大，故A正確，BCD錯誤。故選A。6、B【解析】

設行星質(zhì)量為M，半徑為R。則由可得探測器在行星表面繞行的周期行星的體積，又有解以上各式并代入數(shù)據(jù)得取對數(shù)得對照題給函數(shù)圖像，B正確，ACD錯誤；故選B。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、CD【解析】

A．由于磁場方向不確定，故帶電粒子的電性不確定，A錯誤；B．當金屬板接電源時，由題意可知，帶電粒子勻速穿過平行板，粒子通過磁場區(qū)域所用的時間當金屬板不接電源時，粒子只在磁場中做勻速圓周運動，設軌跡半徑為R，由幾何關(guān)系有解得則粒子在磁場中的運動時間所以B錯誤；C．當金屬板不接電源時，粒子只在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，有解得C正確；D．當金屬板接電源時，兩金屬板間存在勻強電場，設電場強度大小為E，則有得則兩金屬板間的電壓D正確。故選CD。8、AC【解析】

A．由乙圖可知，t0時間內(nèi)I與時間成正比，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知時間內(nèi)，加速度為定值，所以ab棒在時間內(nèi)做勻加速直線運動，A正確；B．cd棒剛要開始運動，此時有對于ab棒撤去外力F后，根據(jù)牛頓第二定律解得B錯誤；C．根據(jù)電流的定義式可知t0時間內(nèi)通過電路的電荷量大小等于圖線與時間軸圍成的面積，兩導體棒串聯(lián)，則通過cd棒的電量為C正確；D．對于整個系統(tǒng)來說，外力F做的功全部用來克服安培力做功（ab、cd兩棒中產(chǎn)生的焦耳熱）、克服摩擦力做功（摩擦生熱）以及增加動能，D錯誤。故選AC。9、BDE【解析】

A．隨著分子距離的增大，若分子力從斥力變?yōu)橐?，分子力先做正功，后做負功，則分子勢能先減小后增大，若分子力一直表現(xiàn)為引力，隨著分子間距離的增大，分子力一直做負功，分子勢能一直增大，故A錯誤；B．細玻璃棒尖端放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，這跟表面張力有關(guān)，故B正確；C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點，故C錯誤；D．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由于氣體對外做功，則它一定從外界吸收熱量，故D正確；E．自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故E正確。故選BDE。10、BD【解析】

由題意可知彈簧秤對甲、乙兩名運動員的拉力提供各自的向心力，有因為甲、乙兩名運動員面對面拉著彈簧秤繞共同的圓心做圓周運動，角速度相同，有所以因為聯(lián)立可解得，；所以兩人的運動半徑不同；根據(jù)代入數(shù)據(jù)可解得兩人的角速相同為；根據(jù)代入數(shù)據(jù)得甲的線速度是，同理可得乙的線速度是。綜上分析可知BD正確，AC錯誤。故選BD。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、D0.46【解析】

（1）A.小車與長木板的間的粗糙情況與小車的質(zhì)量無關(guān)，所以在同一個實驗中，每次改變小車的質(zhì)量，不需要平衡摩擦力。故A錯誤。B.實驗時應先接通電源，后釋放小車。故B錯誤。C.根據(jù)牛頓第二定律可得系統(tǒng)的加速度，則繩子的拉力，由此可知鉤碼的質(zhì)量遠小于小車和砝碼的質(zhì)量m2時，繩子的拉力才等于鉤碼的重力。故C錯誤。D.由牛頓第二定律可知，當一定是，與成正比，所以應作出圖象。故D正確。（2）根據(jù)牛頓第二定律可知，結(jié)合圖象可得，由此可得鉤碼的質(zhì)量為，小車與木板間的動摩擦因數(shù)為。（3）設，，有公式，化簡可得12、不連接等于在砝碼和砝碼盤總質(zhì)量不變時，即小車所受拉力不變時，小車的加速度與拉力成反比【解析】

(2)[1][2]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力來抵消摩擦力的作用，具體做法是：將小車輕放（靜止）在長木板上，掛好紙帶（紙帶和打點計時器的限位孔之間有摩擦力）、不連接砝碼盤，將長木板靠近打點計時器的一端適當墊高，形成斜面，輕推小車，使小車做勻速運動即可，此時小車通過光電門的時間