2025屆山東省曲阜師范大學附屬中學物理高三上期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆山東省曲阜師范大學附屬中學物理高三上期末學業(yè)水平測試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω2、如圖所示，固定在豎直平面內的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔，質量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細線的下端系著小球，上端穿過小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止狀態(tài).設小球受支持力為FN，則下列關系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg3、在如圖所示的電路中，當閉合開關S后，若將滑動變阻器的滑片P向下調節(jié)，則正確的是（）A．電路再次穩(wěn)定時，電源效率增加B．燈L2變暗，電流表的示數(shù)減小C．燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減小D．電容器存儲的電勢能增加4、質量相等的A、B兩個物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力、的作用而從靜止開始做勻加速直線運動，經過時間和4，A、B的速度分別達到2和時，分別撤去和，以后物體繼續(xù)做勻減速直線運動直至停止，兩個物體速度隨時間變化的圖象如圖所示，設和對A、B的沖量分別為和，和，對A、B做的功分別為和，則下列結論正確的是A．，B．，C．，D．，5、如圖所示，直線1和曲線2分別是汽車a和b在同一平直公路上行駛的位置－時間（x－t）圖像，由圖像可知（）A．在t1時刻，a、b兩車的運動方向相同B．在t2時刻，a、b兩車的運動方向相反C．在t1到t3這段時間內，a、b兩車的平均速率相等D．在t1到t3這段時間內，a、b兩車的平均速度相等6、如圖甲所示，梯形硬導線框abcd固定在磁場中，磁場方向與線框平面垂直，圖乙表示該磁場的磁感應強度B隨時間t變化的關系，t=0時刻磁場方向垂直紙面向里。在0～5t0時間內，設垂直ab邊向上為安培力的正方向，線框ab邊受到該磁場對它的安培力F隨時間t變化的關系圖為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、圖（a）為一交流發(fā)電機示意圖，線圈abcd在勻強磁場中繞固定軸OO'沿順時針方向勻速轉動，圖（b）是該發(fā)電機的電動勢已隨時間t按余弦規(guī)律變化的圖像。已知線圈電阻為2.5Ω，定值電阻R=10Ω，電表均為理想交流電表。由此可以判定（）A．電流表讀數(shù)為0.8AB．電壓表讀數(shù)為10VC．t=0.1s時刻，穿過線圈的磁通量為零D．0~0.05s內，通過電阻R的電荷量為0.04C8、如圖所示，質量均為的物塊放在傾角為的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板，與擋板接觸，間用勁度系數(shù)為的輕彈簧連接，均處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)對物塊施加沿斜面向上、大小恒定的拉力，使物塊沿斜面向上運動，當向上運動到速度最大時，對擋板的壓力恰好為零，重力加速度為，則在此過程中，下列說法正確的是（）A．拉力等于B．物塊的加速度一直減小C．物塊向上移動的距離為D．物塊的加速度大小為時，物塊對擋板的壓力為9、如圖所示，絕緣底座上固定一電荷量為+q的小球A，在其上方l處固定著一個光滑的定滑輪O，絕緣輕質彈性繩一端系在O點正上方處的D點，另一端與質量為m的帶電小球B連接。小球B平衡時OB長為l，且與豎直方向夾角為60°。由于小球B緩慢漏電，一段時間后，當滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾角為30°時，小球B恰好在AB連線的中點C位置平衡。已知彈性繩的伸長始終處于彈性限度內，靜電力常量為k，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．小球B帶負電B．彈性繩原長為C．小球B在C位置時所帶電荷量為D．小球B在初始平衡位置時所帶電荷量為10、用a、b兩種不同波長的光，先后用同一裝置做雙縫干涉實驗，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距小于b光的條紋間距，則()A．a光的波長小于b光的波長B．a光的光強大于b光的光強C．a光的光子能量大于b光的光子能量D．a、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應，則b光一定發(fā)生光電效應三、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）如圖所示是研究電源電動勢和電路內、外電壓關系的實驗裝置。電池的兩極A、B與電壓表V2相連，位于兩個電極內側的探針a、b與電壓表V1相連，R是滑動變阻器，電流表A測量通過滑動變阻器的電流，置于電池內的擋板向上移動可以使內阻減小。當電阻R的滑臂向左移動時，電壓表V2的示數(shù)_______________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。若保持滑動變阻器R的阻值不變，將擋板向上移動，則電壓表V1的示數(shù)變化量ΔU1與電流表示數(shù)變化量ΔI的比值_______________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）12．（12分）一實驗小組用某種導電材料制作成電阻較小(約小于3Ω)的元件Z，并通過實驗研究該元件中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律。(1)該小組連成的實物電路如圖(a)所示，其中有兩處錯誤，請在錯誤的連線上打“×”，并在原圖上用筆畫出正確的連線__________。(2)在實驗中應選用的滑動變阻器是_________。A．滑動變阻器R1(0～5Ω額定電流5A)B．滑動變阻器R2(0～20Ω額定電流5A)C．滑動變阻器R3(0～100Ω額定電流2A)(3)圖(b)中的點為實驗測得的元件Z中的電流與電壓值，請將點連接成圖線__________。(4把元件Z接入如圖(c)所示的電路中，當電阻R的阻值為2Ω時，電流表的讀數(shù)為1.25A；當電阻R的阻值為3.6Ω時，電流表的讀數(shù)為0.8A。結合圖線，可求出電池的電動勢E為______V，內阻r為______Ω。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）在水面上P點正下方有兩個點光源a、b，a、b分別發(fā)出紅光和綠光，它們對水的折射率分別為n1和n2。結果發(fā)現(xiàn)在水面上只形成了一個半徑為R的藍色圓形區(qū)域，顯然這是紅光和綠光復合而成的。求：(i)a、b點的高度差是多少?(ii)若點光源a到P的距離加倍，圓圈邊緣為什么顏色?圓圖面積變化多少?14．（16分）如圖，豎直放置的粗細均勻的U形管左端封閉，右端開口。左管內用水銀封閉一段長L1＝20cm的空氣柱，左右兩管水銀面差為h＝15cm。已知外界溫度為27℃，大氣壓為75cmHg。(i)如果緩慢向右管內注入水銀，直到左右水銀面相平(原來右管水銀沒有全部進入水平部分)，求在右管注入的水銀柱長度(ii)在左右管水銀面相平后，緩慢升高左管內封閉氣體的溫度，使封閉空氣柱長度變?yōu)?0cm，求此時左端空氣柱的溫度。15．（12分）受控核聚變是當前研究的熱點。我國的“東方超環(huán)”世界領先，將氘氚燃料用特殊的加熱方法加熱到聚變反應溫區(qū)（即1億度以上）以點燃氘氚反應[一個氘核（）和一個氚核（）發(fā)生聚變核反應，生成一個氦核（），放出一個中子]，利用特殊設計的“籠子”將它們穩(wěn)定地約束在該真空容器內。使聚變反應能夠穩(wěn)定進行，其中一種方法是磁約束，圍繞這種"磁籠子"的設計和建道，人類已經走過了半個多世紀艱苦的歷程。某校的研究小組進行了以下的設計，如圖所示，矩形abcd的ab邊長為2L，ab與ac夾角為，矩形對角線ac上下方分別分布著磁感應強度大小為B的勻強磁場，一個氚核（）從ab邊中點P處以某一速度垂直ab邊進入下方磁場恰好不從對角線ac邊射出，一個氘核（）從c點以某一速度水平向左進入上方磁場并與氚核（）在對角線ac上相遇并發(fā)生聚變反應，生成一個氦核（），放出一個中子，生成的氫核（）速度方向豎直向下。已知一個核子的質量為m，質子的電量為q，求：（1）氘核（）與氚核（）射入磁場時的速度大小之比；（2）先后釋放氚核（）與氘核（）的時間差；（3）生成的氫核（）速度v應滿足的條件。使之偏轉后恰好到達矩形的a點。

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】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯誤。2、C【解析】

對小球進行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯誤；故選：C。3、C【解析】

A．電源的效率將滑動變阻器的滑片P向下調節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路電阻減小，則電源的效率減小，選項A錯誤；BC．將滑動變阻器的滑片P向下調節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，R與燈L2并聯(lián)的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電壓表示數(shù)減小，燈L1變亮。R與燈L2并聯(lián)電路的電壓U并=U-U1，U減小，U1增大，U并減小，燈L2變暗。流過電流表的電流IA=I-I2，I增大，I2減小，IA增大，電流表的示數(shù)增大。故B錯誤，C正確；

D．電容器兩端的電壓等于并聯(lián)部分的電壓，電壓變小，由Q=CU知電容器的電荷量減少，電容器存儲的電勢能減小，故D錯誤。

故選C。4、B【解析】從圖象可知，兩物塊勻減速運動的加速度大小之都為，根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運動中有f=ma′，則摩擦力大小都為m．根據(jù)圖象知，勻加速運動的加速度分別為：，，根據(jù)牛頓第二定律，勻加速運動中有F-f=ma，則F1=，F(xiàn)1=，F(xiàn)1和F1的大小之比為11：5；所以：，則I1＜I1；圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移，則位移之比為；兩個物體的初速度、末速度都是0，所以拉力做的功與摩擦力做的功大小相等，所以：，則W1＞W(wǎng)1．故選B.點睛：解決本題的關鍵通過圖象得出勻加速運動和勻減速運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，得出兩個力的大小之比，以及知道速度-時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移．5、D【解析】

AB．由圖像的斜率正負表示速度方向，由圖像可知，t1時刻，a、b兩車的運動方向相反，t2時刻，a、b兩車的運動方向相同，故AB錯誤；C．由圖像可知，b汽車的路程大于a汽車的路程，由于時間相同，所以b車的平均速率大于a車的平均速率，故C錯誤；D．在t1到t3這段時間內，兩汽車的位移相同，時間相同，故a、b兩車的平均速度相等，故D正確。故選D。6、D【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應定律求解感應電動勢，根據(jù)歐姆定律求解感應電流，根據(jù)安培力公式F＝BIL求解安培力；根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向，再由左手定則判定安培力的方向，即可求解?！驹斀狻?﹣2t0，感應電動勢為：E1＝SS，為定值，3t0﹣5t0，感應電動勢為：E2＝SS，也為定值，因此感應電流也為定值，那么安培力F＝BIL∝B，由于0﹣t0，B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零，根據(jù)楞次定律，可知，線圈中感應電流方向順時針，依據(jù)左手定則，可知，線框ab邊受到安培力方向向上，即為正；同理，t0﹣2t0，安培力方向向下，為負，大小增大，而在2t0﹣3t0，沒有安培力；在3t0﹣4t0，安培力方向向上，為正，大小減?。辉?t0﹣5t0，安培力方向向下，為負，大小增大，故D正確，ABC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】

AB．電動勢有效值為電流表的讀數(shù)電壓表讀數(shù)選項A正確，B錯誤；C．t=0.1s時刻，感應電動勢最大，此時穿過線圈的磁通量為零，選項C正確；D．0~0.05s內，通過電阻R的電荷量為則選項D錯誤。故選AC。8、ABD【解析】

AB．由分析，可知物塊A沿斜面向上做加速度不斷減小的加速運動，當物塊速度最大時，加速度為零，此時物塊剛要離開擋板，由受力分析得彈簧的彈力為對物塊A分析，有故AB正確；C．開始時，彈簧的壓縮量為同理，當物塊速度最大時，彈簧的伸長量為因此物塊向上移動的距離為故C錯誤；D．由分析得知，當物塊的加速度為時，根據(jù)牛頓第二定律有解得彈簧的彈力即彈簧處于原長，對物塊B分析，則有故物塊B對擋板壓力為，故D正確。故選ABD。9、BC【解析】

A．由同種電荷相互排斥可知，小球B帶正電，故A錯誤；D．根據(jù)受力分析和平衡條件，可得解得小球B在初始位置時所帶電荷量為，故D錯誤；C．小球B在C位置時，由相似三角形原理可得解得，故C正確；B．當小球B在C位置時，設繩子原長為x，由受力分析和相似三角形原理可知，當小球B在初始平衡位置時有當小球B在C位置時有聯(lián)立方程組可得彈性繩原長，故B正確。故選BC。10、AC【解析】

A．根據(jù)Δx＝λ得λ＝，則a光的波長小于b光的波長，選項A正確；BC．由c＝νλ知，a光的波長小于b光的波長，則a光的頻率大于b光的頻率，由E＝hν可得a光的光子能量大于b光的光子能量，光強與光的頻率無關，選項B錯誤，C正確；D．由于a光的頻率大于b光的頻率，a、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應，則b光不一定發(fā)生光電效應，選項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、變小不變【解析】

[1]根據(jù)題意，電壓表測量是電源的內電壓，電壓表測量是路端電壓，由閉合電路歐姆定律：可知，當電阻的滑臂向左移動時外電阻減小，總電流增大，由：可知內電壓變大，故電壓表2的示數(shù)變小；[2]因電源電動勢等于電源內外電路之和，故電壓表1和電壓表2的示數(shù)之和不變；若保持滑動變阻器的阻值不變，將擋板向上移動，則電源的內電阻將減小，根據(jù)結合數(shù)學推理可知：所以電壓表1的示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值大小等于電源的內阻，由于擋板向上運動時，液體的橫截面積變大，根據(jù)電阻定律：可知內電阻減小，故比值變小。12、電源負極與滑動變阻器a端相連A4.10.45【解析】

(1)[1]因Z電阻較小，電流表應采用外接法；由于要求電壓從零開始變化，滑動變阻器選用分壓接法，錯誤的連線標注及正確接法如圖：(2)[2]分壓接法中，為了便于調節(jié)，滑動變阻器選用總阻值小，且額定電流較大的，故選：A；(3)[3]根據(jù)描點法得出對應的伏安特性曲線如圖所示：；(4)[4][5]當電流為1.25A時，Z電阻兩端的電壓約為1.0V；當電流為0.8A時，Z電阻兩端的電壓約為0.82V；由閉合電路歐姆