2025屆山西省太原市山西大學(xué)附中物理高三第一學(xué)期期末考試試題含解析

2025屆山西省太原市山西大學(xué)附中物理高三第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)認(rèn)真核對(duì)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(hào)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(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)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(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，兩個(gè)小球分別被兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)繩懸于等高的懸點(diǎn)，現(xiàn)將細(xì)繩拉至水平后由靜止釋放小球，當(dāng)兩小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，兩球一定有相同的(

)A．速度 B．角速度 C．加速度 D．機(jī)械能2、我國(guó)成功地發(fā)射了北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星，如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖。先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到A點(diǎn)時(shí)使衛(wèi)星加速進(jìn)入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進(jìn)入半徑為的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知衛(wèi)星在橢圓軌道時(shí)距地心的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動(dòng)機(jī)在A點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星做的功與在B點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星做的功之差為（不計(jì)衛(wèi)星的質(zhì)量變化）（）A． B．C． D．3、我國(guó)《道路交通安全法》中規(guī)定：各種小型車輛前排乘坐的人（包括司機(jī)）必須系好安全帶．這是因?yàn)椋ǎ〢．系好安全帶可以減小慣性B．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害C．系好安全帶可以防止因車的慣性而造成的傷害D．是否系好安全帶對(duì)人和車的慣性沒(méi)有影響4、某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，用細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)多匝矩形線圈，細(xì)繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細(xì)繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間，使ab邊垂直于磁場(chǎng)方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電流表讀數(shù)為時(shí)，傳感器的讀數(shù)為；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)椋ǎＲ阎饘倬€框的匝數(shù)為n，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質(zhì)量B．N、S極之間的磁感應(yīng)強(qiáng)度C．傳感器的讀數(shù)為時(shí)，ab中的電流方向?yàn)閎→aD．減小電流I重復(fù)實(shí)驗(yàn)，則、均減小5、因?yàn)榈厍虻淖赞D(zhuǎn)，同一物體在不同的緯度重力不同，一質(zhì)量為m的物體在北極時(shí)的重力與其在赤道時(shí)的重力的差為F.將地球看做質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R.則地球的自轉(zhuǎn)周期是A． B．C． D．6、為探測(cè)地球表面某空間存在的勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小，某同學(xué)用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶電量為+q的金屬球懸于O點(diǎn)，如圖所示，穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角θ=60°；再用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開(kāi)，再次穩(wěn)定后，細(xì)線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?30°，重力加速度為g，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E大小為（）A．E=mg B．E=mg C．E=mg D．E=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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線圈（線圈電阻不計(jì)）繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈通過(guò)電刷與理想變壓器原線圈相連，副線圈接一滑動(dòng)變阻器R，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。要使電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，下列措施可行的是A．n2增大為原來(lái)的2倍，ω、R不變B．ω增大為原來(lái)的2倍，n2、R不變C．ω和R都增大為原來(lái)的2倍，n2不變D．n2和R都增大為原來(lái)的2倍，ω不變8、如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的復(fù)色光從空氣射向AB邊的中點(diǎn)D，入射方向與邊AB的夾角為θ=30°，經(jīng)三棱鏡折射后分為a、b兩束單色光，單色光a偏折到BC邊的中點(diǎn)E，單色光b偏折到F點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該棱鏡中對(duì)單色光a的折射率為B．在棱鏡中傳播，a光的傳播速度較大C．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D．分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大9、如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)的傳送帶傾斜放置，傾角為θ，以恒定速率v=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一煤塊以初速度v0=12m/s從A端沖上傳送帶，煤塊的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A．傾斜傳送帶與水平方向夾角的正切值tan=0.75：B．煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5C．煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時(shí)間為4sD．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長(zhǎng)為m10、一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時(shí)刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動(dòng)周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間相距2m。下列各種說(shuō)法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)提前0.06s第一次到達(dá)波谷位置D．若振源在B處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)滯后0.06s第一次到達(dá)波谷位置E.若振源在B處，則Q質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后一定會(huì)到達(dá)圖中P質(zhì)點(diǎn)所在位置三、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(guò)程。11．（6分）頻閃攝影是研究物體運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開(kāi)狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。如圖所示是物體下落時(shí)的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?，照片中的?shù)字是豎直放置的刻度尺的讀數(shù)，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點(diǎn)時(shí)速度大小為_(kāi)_____（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），實(shí)驗(yàn)中物體由點(diǎn)下落至點(diǎn)，動(dòng)能的增加量約為重力勢(shì)能減少量的____%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）在研究“加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)學(xué)過(guò)的理論設(shè)計(jì)了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導(dǎo)軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導(dǎo)軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實(shí)驗(yàn)中測(cè)出了滑塊釋放點(diǎn)到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過(guò)光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實(shí)驗(yàn)中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；（2）該同學(xué)作出了v2—m的關(guān)系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，間接驗(yàn)證了“加速度與力的關(guān)系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點(diǎn)有無(wú)改變__（選填“有”或“無(wú)”），從該圖象還可以求得的物理量是__。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)的波形如圖所示，此時(shí)，波傳播到x2=2m處的質(zhì)點(diǎn)B，而平衡位置為x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)A正好位于波谷位置，再經(jīng)0.2s，質(zhì)點(diǎn)A恰好第一次到達(dá)波峰。求：(1)該波的波速；(2)在t2=0.9s時(shí)，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點(diǎn)C的位移。14．（16分）如圖所示，內(nèi)表面光滑絕緣的半徑為的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為有一質(zhì)量為、帶負(fù)電的小球，電荷量大小為，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)，小球與軌道壓力恰好為零，g取，求：小球在A點(diǎn)處的速度大小；小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力．15．（12分）如圖所示，半徑的四分之一光滑圓弧豎直放置，與粗糙水平地面平滑連接于點(diǎn)，整個(gè)空間存在場(chǎng)強(qiáng)大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)，豎直邊界右側(cè)電場(chǎng)方向水平向右，左側(cè)電場(chǎng)方向豎直向上；小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）大小形狀相同，電荷量為，不帶電，質(zhì)量，。從點(diǎn)由靜止釋放，與靜止在地面上點(diǎn)的碰撞。已知與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，P、D間距離，取，間碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。求：（1）物塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，受到圓弧軌道支持力的大??；（2）物塊碰撞后瞬間，速度的大小和方向；（3）物塊第一次碰撞后，過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生第二次碰撞。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】試題分析：根據(jù)動(dòng)能定理得：mgL=mv2，解得：，因?yàn)長(zhǎng)不等．所以速度不等，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)解得：a=2g，所以兩球加速度相等，又a=Lω2，所以角速度不等，故B錯(cuò)誤C正確；因?yàn)閮汕虻馁|(zhì)量關(guān)系未知，初始位置它們的重力勢(shì)能不一定相等，所以在最低點(diǎn)，兩球的機(jī)械能不一定相等，故D錯(cuò)誤；故選C.考點(diǎn)：動(dòng)能定理；向心加速度．【名師點(diǎn)睛】此題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用以及向心加速度及角速度的知識(shí)；解決本題的關(guān)鍵掌握動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律，知道擺球在最低點(diǎn)靠合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，列的式子即可解答；此題是基礎(chǔ)題，意在考查基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用.2、B【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得解得衛(wèi)星在軌道半徑為的圓軌道上運(yùn)動(dòng)的線速度大小同理可得在半徑為的圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為設(shè)衛(wèi)星在橢圓軌道上點(diǎn)的速度為，根據(jù)題意有可知在點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做功在點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做的功為因此有故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。3、B【解析】

AB．慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，故司機(jī)駕車時(shí)系安全帶，可以防止慣性的危害，但不能減小慣性，A錯(cuò)誤，B正確；CD．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害，C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。【點(diǎn)睛】此題通過(guò)不同的選項(xiàng)考查了學(xué)生對(duì)慣性知識(shí)的理解，一定要知道慣性是物體本身的一種性質(zhì)，任何物體任何情況都有慣性，其大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)．4、A【解析】

AB．通電線圈受到重力安培力和細(xì)繩的拉力作用，當(dāng)電流表讀數(shù)為I時(shí)，繩子的拉力為，則保持ab中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為，則聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．傳感器的讀數(shù)為時(shí)，安培力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，ab中的電流方向?yàn)閍→b，故C錯(cuò)誤；D．減小電流I重復(fù)實(shí)驗(yàn)，則減小，增大，故D錯(cuò)誤。故選A。5、A【解析】

在北極時(shí)地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力等于物體的重力，在赤道時(shí)地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力與地面對(duì)物體的支持力的合力提供物體隨地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，依題意物體在赤道時(shí)有：所以地球自轉(zhuǎn)周期為：.A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯(cuò)誤.C．描述與分析不符，故C錯(cuò)誤.D．描述與分析不符，故D錯(cuò)誤.6、D【解析】

設(shè)電場(chǎng)方向與豎直方向夾角為α，則開(kāi)始時(shí)，水平方向豎直方向當(dāng)用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開(kāi)，再次穩(wěn)定后電量減半，則水平方向豎直方向聯(lián)立解得qE=mgα=60°即故選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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電壓有效值為：根據(jù)理想變壓器的規(guī)律：根據(jù)歐姆定律：聯(lián)立方程解得：，ω增大為原來(lái)的2倍，n2、R不變、n2和R都增大為原來(lái)的2倍，ω不變均可電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。8、AC【解析】

A．設(shè)到E點(diǎn)的a光線的入射角為i=60°，折射角為r=30°，則折射率選項(xiàng)A正確；B．在棱鏡中傳播，b光的折射率較小，由可知，a光傳播速度較大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)光的折射率大于b光，則a光的頻率一定大于b光的頻率，選項(xiàng)C正確；D．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，則a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，根據(jù)可知，分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。9、AD【解析】

AB．由v－t圖像得0~1s內(nèi)煤塊的加速度大小方向沿傳送帶向下；1~2s內(nèi)煤塊的加速度大小方向沿傳送帶向下。0~1s，對(duì)煤塊由牛頓第二定律得，對(duì)煤塊由牛頓第二定律得mgsinθ一μmgcosθ=ma2解得tanθ=0.75，μ=0.25故A正確，B錯(cuò)誤；C．v－t圖像圖線與時(shí)間軸所圍面積表示位移大小，所以煤塊上滑總位移大小為x=10m，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得下滑時(shí)間為所以煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時(shí)間為，故C錯(cuò)誤；D．0~1s內(nèi)煤塊比傳送帶多走4m，劃痕長(zhǎng)4m，1~2s內(nèi)傳送帶比煤塊多走2m，劃痕還是4m。內(nèi)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，煤塊向下運(yùn)動(dòng)，劃痕總長(zhǎng)為，故D正確。故選AD。10、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質(zhì)點(diǎn)剛好起振，且起振方向向下，則各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向均向下，所以P質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷位置需要A正確，B錯(cuò)誤；C．若振源在A處，P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波谷位置，提前的時(shí)間等于波在PQ間傳播的時(shí)間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質(zhì)點(diǎn)比P質(zhì)點(diǎn)先到達(dá)波谷位置，提前的時(shí)間等于波在QP間傳播的時(shí)間D正確；E．介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)并不會(huì)隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側(cè)振動(dòng)，E錯(cuò)誤。故選ACD。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(guò)程。11、1.1695~97均正確【解析】

[1]根據(jù)公式可得[2]同理可得物體有B到C過(guò)程中，動(dòng)能增加量為重力勢(shì)能的減少量為動(dòng)能的增加量約為重力勢(shì)能減少量的12、鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量無(wú)滑塊質(zhì)量【解析】

（1）設(shè)鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對(duì)滑塊分析，可知細(xì)繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質(zhì)量m要遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量M，這時(shí)有FT；（2）滑塊的加速度a=，當(dāng)s不變時(shí)，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認(rèn)為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質(zhì)量，所以可通過(guò)v2﹣m的關(guān)系可以間接驗(yàn)證加速度與力的關(guān)系，在該實(shí)驗(yàn)中，s不變，v2—m的關(guān)系圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，所以每次小車的釋放點(diǎn)無(wú)改變；因?yàn)閍與F成正比，則有：，則，結(jié)合圖線的斜率可以求出滑塊的質(zhì)量M。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)【解析】

(1)質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰，時(shí)間間隔即由可知波速(2)由可知波傳到點(diǎn)的時(shí)間，此時(shí)沿軸正方向運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)，點(diǎn)到達(dá)波谷，即