2025屆甘肅省寧縣二中物理高三第一學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2025屆甘肅省寧縣二中物理高三第一學(xué)期期末綜合測試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2，正弦交流電源電壓為U＝12V，電阻R1＝1Ω，R2＝2Ω，滑動變阻器R3最大阻值為20Ω，滑片P處于中間位置，則A．R1與R2消耗的電功率相等 B．通過R1的電流為3AC．若向上移動P，電壓表讀數(shù)將變大 D．若向上移動P，電源輸出功率將不變2、真空中的某裝置如圖所示，現(xiàn)有質(zhì)子、氘核和α粒子都從O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過相同加速電場和偏轉(zhuǎn)電場，射出后都打在同一個與垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)。粒子重力不計(jì)。下列說法中正確的是（）A．在熒光屏上只出現(xiàn)1個亮點(diǎn)B．三種粒子出偏轉(zhuǎn)電場時的速度相同C．三種粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動時間之比為2∶1∶1D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶2∶23、當(dāng)矩形線框在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的交變電流隨時間的變化規(guī)律如圖甲所示。已知圖乙中定值電阻R的阻值為10Ω，電容器C的擊穿電壓為5V。則下列選項(xiàng)正確的是（）A．矩形線框中產(chǎn)生的交變電流的瞬時值表達(dá)式為i=0.6sin100πt（A）B．矩形線框的轉(zhuǎn)速大小為100r/sC．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，電容器不會被擊穿（通過電容器電流可忽略）D．矩形線框的轉(zhuǎn)速增大一倍，則交變電流的表達(dá)式為i=1.2sin100πt（A）4、2019年4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)布了人類歷史上的首張黑洞照片，我國科學(xué)家也參與其中做出了巨大貢獻(xiàn)。經(jīng)典的“黑洞”理論認(rèn)為，當(dāng)恒星收縮到一定程度時，會變成密度非常大的天體，這種天體的逃逸速度非常大，大到光從旁邊經(jīng)過時都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此時該天體就變成了一個黑洞。若太陽演變成一個黑洞后的密度為、半徑為，設(shè)光速為，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量為G，則的最小值是（）A． B． C． D．5、勻強(qiáng)電場中有一條直線，M、N、P為該直線上的三點(diǎn)，且。若MN兩點(diǎn)的電勢分別為、，則下列敘述正確的是（）A．電場線方向由N指向MB．P點(diǎn)的電勢不一定為C．正的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程，其電勢能不一定增大D．將負(fù)的檢驗(yàn)電荷以初速度為0放入該電場中的M點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷將沿直線運(yùn)動6、如圖，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過一根質(zhì)量為m、豎直懸掛的條形磁鐵，細(xì)繩對磁鐵的拉力為F。若線圈下落過程中，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸始終保持重合，則下列圖中能正確描述拉力F隨時間t變化的圖像是（）A． B．C． D．二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:2，正弦交流電源輸出的電壓恒為U=12V，電阻R1=1Ω，R2=2Ω，滑動變阻器R3最大阻值為20Ω，滑片P處于中間位置，則（）A．R1與R2消耗的電功率相等 B．通過R1的電流為3AC．若向下移動P，電源輸出功率增大 D．若向上移動P，電壓表讀數(shù)將變小8、如圖所示質(zhì)量均為m的物體AB通過輕質(zhì)彈簧連接；物體A、C通過輕繩連接在光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，用手托著質(zhì)量為M的物體C使A靜止在彈簧上，物體B靜止在地面上，繩伸直恰無彈力。忽略空氣阻力，放手后物體C下落，直至物體B對地面恰好無壓力。若將C換成大小為Mg的豎直向下的拉力作用，也直至物體B對地面恰好無壓力。兩種情況下，此時A的動能分別表示為、，A的重力勢能分別表示為、，彈簧的彈性勢能分別表示為、，細(xì)繩對A所做的功分別表示為、，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A．若，則 B．若，則C．若，則 D．若，則9、如圖所示，在豎直平面內(nèi)，傾斜長桿上套一小物塊，跨過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線一端與物塊連接，另一端與固定在水平面上的豎直輕彈簧連接。使物塊位于A點(diǎn)時，細(xì)線自然拉直且垂直于長桿彈簧處于原長?，F(xiàn)將物塊由A點(diǎn)靜止釋放，物塊沿桿運(yùn)動的最低點(diǎn)為B，C是AB的中點(diǎn)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計(jì)一切阻力，則（）A．物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．物塊在B點(diǎn)時加速度方向由B指向AC．A到C過程物塊所受合力做的功大于C到B過程物塊克服合力做的功D．物塊下滑過程中，彈簧的彈性勢能在A到C過程的增量小于C到B過程的增量10、如圖所示，豎直面內(nèi)有一個半徑為R的光滑14圓弧軌道，質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從頂端A處靜止釋放滑至底端B處，下滑過程中，物塊的動能EkA．B．C．D．三、實(shí)驗(yàn)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）某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度（圈數(shù)）的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處；通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度．設(shè)彈簧下端未掛重物時，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時，各指針的位置記為x．測量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如下表所示（n為彈簧的圈數(shù)，重力加速度取9.80m/s2）．已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個彈簧的自由長度為11.88cm．（1）將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①________；②________．

P1

P2

P3

P4

P5

P6

x0（cm）

2.04

4.06

6.06

8.05

10.03

12.01

x（cm）

2.64

5.26

7.81

10.30

12.93

15.41

n

10

20

30

40

50

60

k（N/m）

163

①

56.0

43.6

33.8

28.8

（m/N）

0.0061

②

0.0179

0.0229

0.0296

0.0347

（2）以n為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在答題卷給出的坐標(biāo)紙上畫出1/k－n圖像．（3）題（2）圖中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)．若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k＝_____N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0（單位為m）的關(guān)系的表達(dá)式為k＝_____N/m．12．（12分）某同學(xué)在做“探究彈力與彈簧長度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出F－L圖像如圖所示。若彈簧始終未超過彈性限度，重力加速度g取10m/s2，請回答以下兩個問題：(1)由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可求得彈簧的勁度系數(shù)k=_____N/m（保留三位有效數(shù)字）；(2)由圖中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出彈簧彈力大小F與其長度L的關(guān)系式為________，對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系圖線與橫軸（長度L）的交點(diǎn)表示____。四、計(jì)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，兩端封閉的粗細(xì)均勻且導(dǎo)熱性能良好的玻璃管放置在水平桌面上，玻璃管長度為3L（單位：cm），玻璃管內(nèi)由長度為L（單位：cm）的水銀柱將管內(nèi)的理想氣體分成左右兩部分，穩(wěn)定時兩部分氣體長度相同，左右兩部分氣體的壓強(qiáng)均為HcmHg?，F(xiàn)在外力作用下使玻璃管沿水平桌面向右做勻加速直線運(yùn)動，玻璃管中左側(cè)的氣柱長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，重力加速度為g，求玻璃管運(yùn)動的加速度a的大小。14．（16分）如圖所示，一平行玻璃磚的截面是一個矩形，玻璃磚的厚度為d，DC面涂有反光材料。一束極窄的光線從A點(diǎn)以θ=的入射角射入玻璃磚，AB間的距離為，已知A點(diǎn)的折射光線恰好射到D點(diǎn)，CD間的距離為，已知光在真空中的傳播速度為c。求：①玻璃磚的折射率；②光線從A點(diǎn)進(jìn)入玻璃到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。15．（12分）我校陽光體育活動跑操過程如圖所示．環(huán)形跑道由矩形ABCD和兩個半圓BEC、DFA組成．已知AB長L，AD長d．跑操時，學(xué)生均勻地排列在環(huán)形跑道上以相同的方式整齊地跑動．某人用遙控直升機(jī)下懸掛質(zhì)量為m的攝像機(jī)拍攝跑操情況．開始時遙控直升機(jī)懸停在C點(diǎn)正上方．（1）小王在跑操前正好站在A點(diǎn)，聽到起跑命令后從靜止開始沿AB方向做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)AB中點(diǎn)時速度達(dá)到v，然后勻速率跑動．求小王跑完一圈所用的時間；（2）若遙控直升機(jī)從C點(diǎn)正上方運(yùn)動到D點(diǎn)正上方經(jīng)歷的時間為t，直升飛機(jī)的運(yùn)動視作水平方向的勻加速直線運(yùn)動．在拍攝過程中懸掛攝影機(jī)的輕繩與豎直方向的夾角始終為β，假設(shè)空氣對攝像機(jī)的作用力始終水平．試計(jì)算這段時間內(nèi)空氣對攝像機(jī)作用力的大小．

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為1：2，可知原副線圈的電流之比為2：1，根據(jù)P=I2R可知R1與R2消耗的電功率之比為2：1，故A錯誤；設(shè)通過R1的電流為I，則副線圈電流為0.5I，初級電壓：U-IR1=12-I；根據(jù)匝數(shù)比可知次級電壓為2（12-I），則，解得I=3A，故B正確；若向上移動P，則R3電阻減小，次級電流變大，初級電流也變大，根據(jù)P=IU可知電源輸出功率將變大，電阻R1的電壓變大，變壓器輸入電壓變小，次級電壓變小，電壓表讀數(shù)將變小，故CD錯誤；故選B。2、A【解析】

ABC．根據(jù)動能定理得則進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場的速度因?yàn)橘|(zhì)子、氘核和α粒子的比荷之比為2：1：1，則初速度之比為，在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動時間，則知時間之比為，在豎直方向上的分速度則出電場時的速度因?yàn)榱Ｗ拥谋群刹煌?，則速度的大小不同，偏轉(zhuǎn)位移因?yàn)閯t有與粒子的電量和質(zhì)量無關(guān)，則粒子的偏轉(zhuǎn)位移相等，熒光屏將只出現(xiàn)一個亮點(diǎn)，故A正確，BC錯誤；D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對粒子做功W=qEy因?yàn)镋和y相同，電量之比為1：1：2，則電場力做功為1：1：2，故D錯誤。故選A。3、A【解析】

A．由圖象可知，矩形線框轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，則所以線框中產(chǎn)生的交變電流的表達(dá)式為i=0.6sin100πt（A）故A項(xiàng)正確；B．矩形線框轉(zhuǎn)動的周期T=0.02s，所以線框1s轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)速為，故B項(xiàng)錯誤；C．若將圖甲中的交流電接在圖乙的電路兩端，通過電容器電流可忽略，則定值電阻兩端電壓為u=iR=0.6×10sin100πt（V）=6sin100πt（V）由于最大電壓大于電容器的擊穿電壓，電容器將被擊穿，故C項(xiàng)錯誤；D．若矩形線框的轉(zhuǎn)速增大一倍，角速度增大一倍為ω′=200πrad/s角速度增大一倍，電流的最大值增大一倍，即為I′m=1.2A則電流的表達(dá)式為i2=1.2sin200πt（A）故D項(xiàng)錯誤。4、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度則第二宇宙速度為所以選項(xiàng)B正確，ACD錯誤。故選B。5、D【解析】

A．在勻強(qiáng)電場中，沿電場線的電勢變化，沿其他方向的直線電勢也變化，N點(diǎn)電勢高于M點(diǎn)電勢，但直線MN不一定是電場線，選項(xiàng)A錯誤。B．勻強(qiáng)電場中沿任意非等勢面的直線電勢均勻變化，則有解得選項(xiàng)B錯誤；C．電勢有，正的檢驗(yàn)電荷在高電勢處電勢能大，則在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)C錯誤。D．勻強(qiáng)電場的電場線是直線，將負(fù)的檢驗(yàn)電荷以初速度為0放入M點(diǎn)，該電荷在恒定電場力的作用下，沿場強(qiáng)的反方向做勻加速直線運(yùn)動，選項(xiàng)D正確；故選D。6、B【解析】

銅環(huán)閉合，銅環(huán)在下落過程中，穿過銅環(huán)的磁通量不斷變化，銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流；由楞次定律可知，當(dāng)銅環(huán)在磁鐵上方時，感應(yīng)電流阻礙銅環(huán)靠近磁鐵，給銅環(huán)一個向上的安培力，則銅環(huán)對磁鐵的力向下，細(xì)繩對磁鐵拉力大于重力；當(dāng)銅環(huán)位于磁鐵下方時，銅環(huán)要遠(yuǎn)離磁鐵，感應(yīng)電流阻礙銅環(huán)的遠(yuǎn)離，對銅環(huán)施加一個向上的安培力，則銅環(huán)對磁鐵的力向下，細(xì)繩對磁鐵拉力大于重力；當(dāng)銅環(huán)處于磁鐵中央時，磁通量最大，沒有感應(yīng)電流，鈾環(huán)對磁鐵沒有力的作用，細(xì)繩對磁鐵拉力等于重力。A.靠近和遠(yuǎn)離時拉力都小于重力，與上述結(jié)論不符，故A錯誤；B.靠近和遠(yuǎn)離時拉力都大于重力，與上述結(jié)論相符，故B正確；C.靠近時拉力大于重力，遠(yuǎn)離時拉力小于重力，與上述結(jié)論不符，故C錯誤；D.靠近時拉力小于重力，遠(yuǎn)離時拉力大于重力，與上述結(jié)論不符，故D錯誤。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BD【解析】

對理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比等于原副線圈的電壓之比，等于電流的倒數(shù)之比，據(jù)此進(jìn)行分析。【詳解】A選項(xiàng)，理想變壓器的原副線圈的匝數(shù)之比為1:2，可知原副線圈的電流之比為2:1，根據(jù)，可知與消耗的電功率之比為2:1，選項(xiàng)A錯誤；B選項(xiàng)，設(shè)通過的電流為I，則副線圈的電流為0.5I，初級電壓根據(jù)匝數(shù)比可知次級電壓為則解得選項(xiàng)B正確；CD選項(xiàng)，若向下移動P，則的電阻增大，次級電流變小初級電流也變小，根據(jù)可知電源輸出功率變小，電阻的電壓變小，變壓器輸入電壓變大，次級電壓變大，電壓表的讀數(shù)變小，則選項(xiàng)C正確，D錯誤。故選BD。8、AD【解析】

A．開始時彈簧被壓縮當(dāng)物塊B恰對地面無壓力時，彈簧的彈力等于mg，此時彈簧伸長則兩種情況下彈簧的形變量相同，彈簧的彈性勢能不變；由能量關(guān)系，第一種情況：第二種情況：若M=m，則v=v′，即，選項(xiàng)A正確；B．兩種情況下彈簧長度均變化，即A上升的高度相同，重力勢能變化量相同，選項(xiàng)B錯誤；C．兩種情況下彈簧伸長量相同，則彈性勢能相同，選項(xiàng)C錯誤；D．由A的分析可知，若M>m，則v<v′，第一種情況下繩子對A做功：第二種情況下繩子對A做功：則選項(xiàng)D正確；故選AD。9、ABD【解析】

A．由題知，不計(jì)一切阻力，則物塊和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A正確；B．由題知，物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)是先加速后減速，到B點(diǎn)速度剛好為0，彈簧處于伸長狀態(tài)，此時對物塊受力分析可知，彈簧沿斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力，故物塊在B點(diǎn)時加速度方向由B指向A，故B正確；C．物塊從A到C，根據(jù)動能定理可知，合力做的功等于動能的增加量，物塊從C到B，根據(jù)動能定理可知，物塊克服合力做的功等于動能的減少量，而物塊在A點(diǎn)和B點(diǎn)的速度都為零，故兩個過程動能的變化量相等，所以A到C過程物塊所受合力做的功等于C到B過程物塊克服合力做的功，故C錯誤；D．彈簧的形變量越小，彈簧的彈性勢能越小，根據(jù)幾何關(guān)系，可知物塊從A到C過程的彈簧形變量小于C到B過程的彈簧形變量，故物塊下滑過程中，彈簧的彈性勢能在A到C過程的增量小于C到B過程的增量，故D正確。故選ABD。10、BC【解析】A、設(shè)下落高度為h時，根據(jù)動能定理可知：Ek=mgh，即B、如圖所示，θ向心力為：F-mgcosθ=mv2R，而且：則整理可以得到：F=mgcosθ+mvC、整個過程中只有重力做功，物塊機(jī)械能守恒，即物塊機(jī)械能不變，故選項(xiàng)C正確；D、根據(jù)瞬時功率公式可以得到：P=mgv而且由于12m整理可以得到：P=mgvsin點(diǎn)睛：本題考查了動能定理、機(jī)械能守恒的應(yīng)用，要注意向心力為指向圓心的合力，注意將重力分解。三、實(shí)驗(yàn)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