2025屆甘肅省蘭州市第五十五中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2025屆甘肅省蘭州市第五十五中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，“娃娃機”是指將商品陳列在一個透明的箱內(nèi)，其上有一個可控制的抓取玩具的機器手臂的機器，使用者要憑自己的技術(shù)操控手臂，以取到自己想要的玩具。不計空氣阻力，關(guān)于“娃娃機”，下列說法正確的是（）A．玩具從機械爪處自由下落時，玩具的機械能守恒B．機械爪抓到玩具勻速水平移動時，玩具的動能增加C．機械爪抓到玩具勻速上升時，玩具的機械能守恒D．機械爪抓到玩具加速上升時，機械爪做的功等于玩具重力勢能的變化量2、2019年4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡捕獲到人類歷史上的首張黑洞“照片”，這是人類第一次凝視曾經(jīng)只存在于理論中的天體．如果把太陽壓縮到半徑只有3km且質(zhì)量不變，太陽就變成了一個黑洞，連光也無法從太陽表面逃逸．已知逃逸速度是第一宇宙速度的倍，光速為，，則根據(jù)以上信息可知太陽的質(zhì)量約為A． B． C． D．3、目前在太陽系內(nèi)一共已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約127萬顆小行星，但這可能僅是所有小行星中的一小部分.若某顆小行星在離太陽中心R處做勻速圓周運動，運行的周期為T，已知引力常量為G，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出太陽的（）A．表面加速度大小 B．密度 C．半徑 D．質(zhì)量4、下列說法正確的是（）A．由公式v＝ωr可知，圓形軌道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大則其速度越大B．由公式可知，所有人造地球衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)則其線速度越小C．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的線速度小于7.9km/sD．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度5、獰貓彈跳力驚人，棲息在干燥的曠野和沙漠，善于捕捉鳥類。一只獰貓以某一初速度斜向上與水平地面成θ角跳離地面，落地前其最大高度為h，最大水平位移為x。不考慮空氣阻力。下列說法正確的是（）A．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓在空中的運動時間不變B．保持起跳速度大小不變，增大θ角，獰貓在空中的最大高度h增大C．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值減小D．保持起跳角度θ不變，增大起跳速度，x與h的比值增大6、2019年11月23日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第五十、五十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。如圖所示的a、b、c為中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的三顆軌道為圓的衛(wèi)星。a是地球同步衛(wèi)星，b是軌道半徑與衛(wèi)星a相同的衛(wèi)星，c是軌道半徑介于近地衛(wèi)星和同步衛(wèi)星之間的衛(wèi)星。下列關(guān)于這些北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的說法，正確的是（）A．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度B．衛(wèi)星a的向心加速度大于衛(wèi)星c的向心加速度C．衛(wèi)星b可以長期“懸?！庇诒本┱峡誅．衛(wèi)星b的運行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同二、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，x軸與水平傳送帶重合，坐標(biāo)原點O在傳動帶的左端，傳送帶右端A點坐標(biāo)為XA=8m，勻速運動的速度V0=5m/s，一質(zhì)量m=1kg的小物塊，輕輕放在傳送帶上OA的中點位置，小物塊隨傳動帶運動到A點后，沖上光滑斜面且剛好能夠到達(dá)N點處無機械能損失，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，斜面上M點為AN的中點，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．N點縱坐標(biāo)為yN=1.25mB．小物塊第一次沖上斜面前，在傳送帶上運動產(chǎn)生的熱量為12.5JC．小物塊第二次沖上斜面，剛好能夠到達(dá)M點D．在x=2m位置釋放小物塊，小物塊可以滑動到N點上方8、如圖所示，一直角斜劈繞其豎直邊BC做圓周運動，物塊始終靜止在斜劈AB上。在斜劈轉(zhuǎn)動的角速度ω緩慢增加的過程中，下列說法正確的是（）A．斜劈對物塊的支持力逐漸減小B．斜劈對物塊的支持力保持不變C．斜劈對物塊的摩擦力逐漸增加D．斜劈對物塊的摩擦力變化情況無法判斷9、如圖所示，空間中存在一勻強磁場區(qū)域，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為磁場方向與豎直面垂直，磁場的上、下邊界均為水平面且間距為，紙面（豎直平面）內(nèi)磁場上邊界的上方有一質(zhì)量為、電阻為的正方形導(dǎo)線框，其邊長為上下兩邊均與磁場邊界平行。將線框以初速度水平拋出，線框恰能勻速進(jìn)入磁場，重力加速度為，不計空氣阻力，則（）A．線框拋出時邊距離磁場上邊界的高度為B．線框進(jìn)入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量C．線框通過磁場的過程中水平位移為D．線框通過磁場的過程中邊產(chǎn)生的熱量為10、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負(fù)功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為三、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）①在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，為了使測量誤差盡量小，下列說法正確的是_____A．須選用密度和直徑都較小的擺球B．須選用輕且不易伸長的細(xì)線C．實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D．計時起、終點都應(yīng)在擺球的最高點且不少于30次全振動的時間②某同學(xué)在野外做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，由于沒有合適的擺球，他找到了一塊外形不規(guī)則的石塊代替擺球，如上圖所示。操作時，他用刻度尺測量擺線OM的長度L作為擺長，測出n次全振動的總時間由到周期T，求出重力加速度，這樣得到的重力加速度的測量值比真實值_____（填“大”或“小”）。為了克服擺長無法準(zhǔn)確測量的困難，該同學(xué)將擺線長度縮短為，重復(fù)上面的實驗，得出周期，由此他得到了較精確的重力加速度值g=_____。12．（12分）導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導(dǎo)電玻璃的電阻率，某小組同學(xué)選取了一個長度為L的圓柱體導(dǎo)電玻璃器件，上面標(biāo)有“3V，L”的字樣，主要步驟如下，完成下列問題．(1)首先用螺旋測微器測量導(dǎo)電玻璃的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則直徑d=________mm．(2)然后用歐姆表×100檔粗測該導(dǎo)電玻璃的電阻，表盤指針位置如圖乙所示，則導(dǎo)電玻璃的電阻約為________Ω．(3)為精確測量在額定電壓時的阻值，且要求測量時電表的讀數(shù)不小于其量程的，滑動變阻器便于調(diào)節(jié)，他們根據(jù)下面提供的器材，設(shè)計了一個方案，請在答題卡上對應(yīng)的虛線框中畫出電路圖，標(biāo)出所選器材對應(yīng)的電學(xué)符號_____________．A．電流表（量程為60mA，內(nèi)阻約為3Ω）B．電流表（量程為2mA，內(nèi)阻=15Ω）C．定值電阻=747ΩD．定值電阻=1985ΩE．滑動變阻器R（0~20Ω）一只F．電壓表V（量程為10V，內(nèi)阻）G．蓄電池E（電動勢為12V，內(nèi)阻很?。〩．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干(4)由以上實驗可測得該導(dǎo)電玻璃電阻率值=______（用字母表示，可能用到的字母有長度L、直徑d、電流表、的讀數(shù)、，電壓表讀數(shù)U，電阻值、、、、）．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）人們對電場的認(rèn)識是不斷豐富的，麥克斯韋經(jīng)典電磁場理論指出，除靜止電荷產(chǎn)生的靜電場外，變化的磁場還會產(chǎn)生感生電場。靜電場和感生電場既有相似之處，又有區(qū)別。電子質(zhì)量為，電荷量為。請分析以下問題。(1)如圖1所示，在金屬絲和金屬板之間加以電壓，金屬絲和金屬板之間會產(chǎn)生靜電場，金屬絲發(fā)射出的電子在靜電場中加速后，從金屬板的小孔穿出。忽略電子剛剛離開金屬絲時的速度，求電子穿出金屬板時的速度大小v；(2)電子感應(yīng)加速器是利用感生電場加速電子的裝置，其基本原理如圖2所示。上圖為側(cè)視圖，為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一環(huán)形真空室，下圖為真空室的俯視圖。電磁鐵線圈中電流發(fā)生變化時，產(chǎn)生的感生電場可以使電子在真空室中加速運動。a.如果電子做半徑不變的變加速圓周運動。已知電子運動軌跡半徑為，電子軌跡所在處的感生電場的場強大小恒為，方向沿軌跡切線方向。求初速為的電子經(jīng)時間獲得的動能及此時電子所在位置的磁感應(yīng)強度大?。籦.在靜電場中，由于靜電力做的功與電荷運動的路徑無關(guān)，電荷在靜電場中具有電勢能，電場中某點的電荷的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點的電勢。試分析說明對加速電子的感生電場是否可以引入電勢概念。14．（16分）如圖所示，電源電動勢，內(nèi)阻，閉合開關(guān)后，標(biāo)有“、”的燈泡恰能正常發(fā)光，電流表為理想電流表，求：(1)電流表的示數(shù)是多少安培；(2)電阻等于多少歐姆；(3)電源的輸出功率等于多少瓦特。15．（12分）水平光滑平行導(dǎo)軌上靜置兩根完全相同的金屬棒，已知足夠長的導(dǎo)軌間距為，每根金屬棒的電阻為，質(zhì)量均為。整個裝置處在垂直導(dǎo)軌豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小。時刻，對沿導(dǎo)軌方向施加向右的恒力，作用后撤去，此刻棒的速度為，棒向右發(fā)生的位移。試求：(1)撤力時棒的速度；(2)從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，棒上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)若從最初到最終穩(wěn)定的全過程中，經(jīng)歷的時間為，求這段時間內(nèi)的感應(yīng)電流的有效值。

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、A【解析】

A．在沒有空氣阻力的情況下，玩具從機器手臂處自由落下時，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，沒有能量的損失，即玩具的機械能守恒，故A正確；B．機器手臂抓到玩具水平勻速運動時，玩具的質(zhì)量和速度均不變，則動能不變，故B錯誤；C．機器手臂抓到玩具勻速上升時，動能不變，重力勢能增大，所以玩具的機械能變大，故C錯誤；D．機器手臂抓玩具加速上升時，動能和重力勢能均變大，所以手臂做的功等于玩具重力勢能與動能的增大量之和，故D錯誤。故選A。2、B【解析】

由且，解得，故選B.3、D【解析】

AC．在太陽表面，重力和萬有引力相等，即因根據(jù)已知條件無法求出太陽半徑，也就無法求出太陽表面的重力加速度，故AC錯誤；B．在不知道太陽半徑的情況下無法求得太陽的密度，故B錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得求得中心天體質(zhì)量故D正確。故選：D。4、C【解析】

A．由公式可知，圓形軌道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大則其速度越小，選項A錯誤；B．由公式可知，所有人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動時，離地球越遠(yuǎn)則其線速度越小，選項B錯誤；C．第一宇宙速度是所有繞地球做圓周運動的衛(wèi)星的最大速度，則地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的線速度小于7.9km/s，選項C正確；D．地球同步衛(wèi)星在其圓形軌道上運行時的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，選項D錯誤；故選C。5、B【解析】

A．獰貓做斜拋運動，在豎直方向則有獰貓在空中的運動時間保持起跳速度大小不變，增大角，獰貓在空中的運動時間增大，故A錯誤；B．獰貓在空中的最大高度保持起跳速度大小不變，增大角，獰貓在空中的最大高度增大，故B正確；CD．獰貓最大水平位移為最大水平位移與最大高度的比值為保持起跳角度不變，增大起跳速度，與的比值不變，故C、D錯誤。故選B。6、D【解析】

A．第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的運行速度，根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于地球半徑，則衛(wèi)星a的運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；B．根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a的軌道半徑大于衛(wèi)星c的軌道半徑，故衛(wèi)星a的向心加速度小于衛(wèi)星c的向心加速度，故B錯誤；C．衛(wèi)星b不是同步衛(wèi)星，不能與地面相對靜止，不能“懸停”在北京上空，故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力得衛(wèi)星a、b的軌道半徑相等，則周期相等，衛(wèi)星a是同步衛(wèi)星，運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則衛(wèi)星b的運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故D正確。故選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、AB【解析】

A．小物塊在傳送帶上勻加速運動的加速度a=μg=5m/s2小物塊與傳送帶共速時，所用的時間運動的位移故小物塊與傳送帶達(dá)到相同速度后以v0=5m/s的速度勻速運動到Q，然后沖上光滑斜面到達(dá)N點，由機械能守恒定律得解得yN=1.25m選項A正確；

B．小物塊與傳送帶速度相等時，傳送帶的位移x=v0t=5×1=5m傳送帶受摩擦力的作用，小物塊在傳送帶上運動產(chǎn)生的熱量Q=f（x-△x）=μmg（x-△x）=0.5×10×2.5=12.5J選項B正確；

C．物塊從斜面上再次回到A點時的速度為5m/s，滑上傳送帶后加速度仍為5m/s2，經(jīng)過2.5m后速度減為零，然后反向向右加速，回到A點時速度仍為5m/s，則仍可到達(dá)斜面上的N點，選項C錯誤；D．在x=2m位置釋放小物塊，則小滑塊在傳送帶上仍滑動2.5m后與傳送帶相對靜止，則到達(dá)A點時的速度等于5m/s，則小物塊仍可以滑動到N點，選項D錯誤。故選AB。8、AC【解析】

物塊的向心加速度沿水平方向，加速度大小為a=ω2r，設(shè)斜劈傾角為θ，對物塊沿AB方向f-mgsinθ=macosθ垂直AB方向有mgcosθ-N=masinθ解得f=mgsinθ+macosθN=mgcosθ-masinθ當(dāng)角速度ω逐漸增加時，加速度a逐漸增加，f逐漸增加，N逐漸減小，故AC正確，BD錯誤。

故選AC。9、AC【解析】

A．線框下邊界進(jìn)入磁場時根據(jù)閉合電路歐姆定律在豎直方向上，根據(jù)運動學(xué)公式解得A正確；B．線框進(jìn)入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量B錯誤；C．線框在磁場中勻速運動的時間水平位移解得C正確；D．線框進(jìn)入磁場后做勻速直線運動，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律則邊產(chǎn)生的熱量D錯誤。故選AC。10、AD【解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點，單個電荷產(chǎn)生的電場強度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點的電場強度最大，在無窮遠(yuǎn)的電場強度為零；點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程，電場力不做功；中點處的電場強度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．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、BC小【解析】

(1)A、為減小空氣阻力對實驗的影響，從而減小實驗誤差，組裝單擺須選用密度大而直徑都較小的擺球，故A錯誤；B、為減小實驗誤差，組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線，故B正確；C、實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動，不能使單擺成為圓錐擺，故C正確；D、測量時間應(yīng)從單擺擺到最低點開始，因為最低位置擺球速度最大，相同的視覺距離誤差，引起的時間誤差較小，則周期測量比較準(zhǔn)確，故D錯誤；(2)根據(jù)單擺的周期公式得：，該同學(xué)用OM的長L作為擺長，擺長偏小，根據(jù)上述表達(dá)式得知，g的測量值偏小，設(shè)擺線的結(jié)點到大理石質(zhì)心的距離為r，則根據(jù)單擺的周期公式得：，而，聯(lián)立解得：。12、1.990500【解析】（1）螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為49.0×0.01mm=0.490mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.490mm=1.990mm（1.989～1.991mm均正確）

（2）表盤的讀數(shù)為5，所以導(dǎo)電玻璃的電阻約為5×100Ω=500Ω．

（3）電源的電動勢為12V，電壓表的量程為10V，滑動變阻器的電阻為20Ω，由于滑動變阻器的電阻與待測電阻的電阻值差不多，若串聯(lián)使用調(diào)節(jié)的范圍太小，所以滑動變阻器選擇分壓式接法；流過待測電阻的電流約為：I==0.006A=6mA，兩電壓表量程均不合適；

同時由于電壓表量程為10V，遠(yuǎn)大于待測電阻的額定電壓3V，故常規(guī)方法不能正常測量；

所以考慮用電流表改裝成電壓表使用，同時電壓表量程為10V，內(nèi)阻RV=1kΩ，故滿偏電流為10mA，符合要求，故將電壓表充當(dāng)電流表使用，電流表A2與R2串聯(lián)充當(dāng)電壓表使用，改裝后量程為4V，可以使用，由于改裝后電表已知，故內(nèi)外接法均可，故電路圖如圖所示；

（4）根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，待測電阻中的電流：I=-I2

電壓：Ux=I2（R2+RA2）

由歐姆定