江蘇省宿遷市重點中學(xué)2025年高三下期末學(xué)習(xí)能力診斷物理試題及答含解析

江蘇省宿遷市重點中學(xué)2025年高三下期末學(xué)習(xí)能力診斷物理試題及答考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請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、如圖所示，豎直直線的右側(cè)有范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里。正方形線框的邊長為L，靜止于圖示位置，其右邊與重合。從時刻起線框受外力拉動，水平向右勻加速運動。線框粗細(xì)均勻，其電阻沿長度分布均勻。在運動過程中，線框a、b兩點間的電勢差隨時間變化的特點與下列圖像一致的是（）A． B． C． D．2、下列說法中正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的波動性B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時放出能量C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律D．200個鐳226核經(jīng)過一個半衰期后，一定還剩下100個鐳226沒有發(fā)生衰變3、2019年4月10日，事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）項目團隊發(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。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．4、一平直公路上有甲、乙兩輛車，從t＝0時刻開始運動，在0～6s內(nèi)速度隨時間變化的情況如圖所示．已知兩車在t＝3s時刻相遇，下列說法正確的是()A．兩車的出發(fā)點相同B．t＝2s時刻，兩車相距最遠(yuǎn)C．兩車在3～6s之間的某時刻再次相遇D．t＝0時刻兩車之間的距離大于t＝6s時刻兩車之間的距離5、如圖所示，一管壁半徑為R的直導(dǎo)管（導(dǎo)管柱的厚度可忽略）水平放置在磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里；沿導(dǎo)管向左流動的液休中，僅含有一種質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的帶電微粒，微粒受磁場力影響發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)管上、下壁a、b兩點間最終形成穩(wěn)定電勢差U，導(dǎo)管內(nèi)部的電場可看作勻強電場，忽略浮力，則液體流速和a、b電勢的正負(fù)為（）A．，a正、b負(fù) B．，a正、b負(fù)C．，a負(fù)、b正 D．、a負(fù)、b正6、理想實驗是科學(xué)研究中的一種重要方法，它把可靠事實和理論思維結(jié)合起來，可以深刻地揭示自然規(guī)律．以下實驗中屬于理想實驗的是（）A．伽利略的斜面實驗B．用打點計時器測定物體的加速度C．驗證平行四邊形定則D．利用自由落體運動測定反應(yīng)時間二、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，方向豎直向上的勻強磁場中固定著兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上靜止著與導(dǎo)軌接觸良好的兩根相同金屬桿1和2，兩桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同且不為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)用平行于導(dǎo)軌的恒力F拉金屬桿2使其開始運動，在足夠長時間里，下列描述兩金屬桿的速度v隨時間t變化關(guān)系的圖像中，可能正確的是（）A． B． C． D．8、如圖所示，、是兩列波的波源，時，兩波源同時開始垂直紙面做簡諧運動。其振動表達式分別為m，m，產(chǎn)生的兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑?。是介質(zhì)中的一點，時開始振動，已知，，則_________。A．兩列波的波速均為B．兩列波的波長均為C．兩列波在點相遇時，振動總是減弱的D．點合振動的振幅為E.，沿著傳播的方向運動了9、一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時的波形如圖所示，質(zhì)點A和B相距0.5m，質(zhì)點A速度沿y軸正方向；t＝0.03s時，質(zhì)點A第一次到達負(fù)向最大位移處。則下列說法正確的是（）A．該波沿x軸負(fù)方向傳播B．該波的傳播速度為25m/sC．從t＝0時起，經(jīng)過0.04s，質(zhì)點A沿波傳播方向遷移了1mD．在t＝0.04s時，質(zhì)點B處在平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向E.某頻率為25Hz的簡諧橫波與該波一定能發(fā)生干涉10、物流中心通過吊箱將物體從一處運送到另一處。簡化后模型如圖所示，直導(dǎo)軌與圓弧形導(dǎo)軌相連接，為圓弧最高點，整個裝置在豎直平面內(nèi)，吊箱先加速從點運動到點，再勻速通過段。關(guān)于吊箱內(nèi)物體的受力情況，下列描述正確的是（）A．吊箱經(jīng)過段時，物體對吊箱底板的壓力等于物體的重力B．吊箱經(jīng)過點時，物體處于超重狀態(tài)，且受到水平向右的摩擦力C．吊箱經(jīng)過點時，物體處于失重狀態(tài)，對吊箱底板的壓力小于其重力D．吊箱經(jīng)過點時，物體對吊箱底板的摩擦力水平向左三、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）為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置進行實驗。實驗中，當(dāng)木塊位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面，不考慮B反彈對系統(tǒng)的影響。將A拉到P點，待B穩(wěn)定后，A由靜止釋放，最終滑到Q點。測出PO、OQ的長度分別為h、s。（1）實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，為了解決這個問題，可以適當(dāng)________（“增大”或“減小”）重物的質(zhì)量。（2）滑塊A在PO段和OQ段運動的加速度大小比值為__________。（3）實驗得A、B的質(zhì)量分別為m、M，可得滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ的表達式為_______（用m、M、h、s表示）。12．（12分）某同學(xué)利用如圖所示的裝置來測量動摩擦因數(shù)，同時驗證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)的一斜面下端與水平面之間由光滑小圓弧相連，斜面與水平面材料相同。第一次，將小滑塊A從斜面頂端無初速度釋放，測出斜面長度為l，斜面頂端與水平地面的距離為h，小滑塊在水平桌面上滑行的距離為X1（甲圖）；第二次將左側(cè)貼有雙面膠的小滑塊B放在圓弧軌道的最低點，再將小滑塊A從斜面頂端無初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，測出整體沿桌面滑動的距離X2（圖乙）。已知滑塊A和B的材料相同，測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，重力加速度為g。(1)通過第一次試驗，可得動摩擦因數(shù)為μ=___________；（用字母l、h、x1表示）(2)通過這兩次試驗，只要驗證_________，則驗證了A和B碰撞過程中動量守恒。（用字母m1、m2、x1、x2表示）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）湯姆孫利用磁偏轉(zhuǎn)法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當(dāng)D1、D2兩極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心P1點處，形成了一個亮點；加上圖示的電壓為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P2點，再加上一個方向垂直于紙面的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到P1點，去掉偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點移到P3點。假設(shè)電子的電量為e，質(zhì)量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計。（只存在磁場時電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運動的半徑r很大，計算時略去項的貢獻）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大??；（2）若測得電子束不偏轉(zhuǎn)時形成的電流為I，且假設(shè)電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大?。唬?）推導(dǎo)出電子比荷的表達式。14．（16分）如圖所示，相距L=0.5m的平行導(dǎo)軌MNS、PQT處在磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場中，水平導(dǎo)軌處的磁場方向豎直向上，光滑傾斜導(dǎo)軌處的磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向下。質(zhì)量均為m=0.04kg、電阻均為R=0.1Ω的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直放置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計。質(zhì)量為M=0.20kg的物體C，用絕緣細(xì)線繞過光滑的定滑輪分別與導(dǎo)體棒ab、cd相連接。細(xì)線沿導(dǎo)軌中心線且在導(dǎo)軌平面內(nèi)，細(xì)線及滑輪質(zhì)量不計。已知傾斜導(dǎo)軌與水平面的夾角=37°，水平導(dǎo)軌與ab棒間的動摩擦因數(shù)μ=0.4。重力加速度g=10m/s2，水平導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒cd運動過程中始終不離開傾斜導(dǎo)軌。物體C由靜止釋放，當(dāng)它達到最大速度時下落高度h=1m，求這一運動過程中：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）（1）物體C能達到的最大速度是多少？（2）由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與電流產(chǎn)生的內(nèi)能各為多少？（3）若當(dāng)棒ab、cd達到最大速度的瞬間，連接導(dǎo)體棒ab、cd及物體C的絕緣細(xì)線突然同時斷裂，且ab棒也剛好進入到水平導(dǎo)軌的更加粗糙部分（ab棒與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)變?yōu)?0.6）。若從絕緣細(xì)線斷裂到ab棒速度減小為零的過程中ab棒向右發(fā)生的位移x=0.11m，求這一過程所經(jīng)歷的時間？15．（12分）滑雪者從高處沿斜面直線雪道下滑。雪道總長度為200m，傾角為。甲、乙兩滑雪者的滑雪板不同，與雪面的動摩擦因數(shù)分別為，。二人下滑過程中不使用雪杖加力，由靜止從雪道頂端自由下滑。g取，，。求：（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1）甲滑雪者到達雪道底端時的速度；（2）若乙在甲之后下滑且不能撞到甲，乙開始下滑應(yīng)遲于甲多長時間？

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】

線框有兩段勻加速直線運動過程：進入磁場的運動過程，在磁場中的運動過程。兩過程加速度相等，設(shè)為a。線框進入磁場的運動過程。由右手定則知感應(yīng)電流方向由b向a。段為電源，則a點電勢高于b點電勢。電動勢大小為由運動規(guī)律得解以上三式得圖像為過原點的直線，斜率為。在時刻有。在磁場中的運動過程。由右手定則知a點電勢高于b點電勢。在時刻有運動過程有由運動規(guī)律得解以上兩式得圖像斜率為。故選C。2、B【解析】

A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，A錯誤；B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時會質(zhì)量虧損，所以放出能量，B正確；C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量數(shù)守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律，C錯誤；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計規(guī)律，研究個別原子核無意義，D錯誤。故選B。3、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B正確，ACD錯誤。故選B。4、D【解析】由圖可得，0~3s內(nèi)，乙的位移，甲的位移，二者t=0時刻相距9.5m-3.75m=5.75m，選項A錯誤；3~6s內(nèi)，乙的位移，甲的位移，二者相距4.5m+0.75m=5.25m.所以t=0時刻兩質(zhì)點之間的距離大于t=6s時刻兩質(zhì)點之間的距離，選項D正確；0~2s內(nèi)，兩質(zhì)點間距逐漸減小，t=2s時刻不是相距最遠(yuǎn)，選項B錯誤；兩質(zhì)點在3~6s之間距離越來越大，不可能再次相遇，選項C錯誤；故選D．點睛：本題考查v-t圖象的性質(zhì)，本題的關(guān)鍵在于v-t圖象中圖象的面積表示位移的應(yīng)用，要求能從圖中得出兩車各自位移的變化情況，從而兩車距離的變化情況．5、C【解析】

如題圖所示液體中帶正電微粒流動時，根據(jù)左手定則，帶電微粒受到向下的洛倫茲力，所以帶電微粒向下偏，則a點電勢為負(fù)，b點電勢為正，最終液體中的帶電微粒所受的電場力與磁場力和帶電微粒所受重力的合力為零，即解得，故C正確，ABD錯誤。故選C。6、A【解析】

A．伽利略的斜面實驗，抓住主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地反映了自然規(guī)律，屬于理想實驗，故A正確；B．用打點計時器測物體的加速度是在實驗室進行是實際操作的實驗，故B錯誤；C．平行四邊形法則的科學(xué)探究屬于等效替代法，故C錯誤；D．利用自由落體運動測定反應(yīng)時間是實際進行的實驗，不是理想實驗，故D錯誤．故選A．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、BD【解析】

AB．當(dāng)力F作用到桿2上時，桿2立刻做加速運動，隨著速度的增加產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生向左的安培力，此時的加速度則隨速度增加，桿2做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度減為零時做勻速運動；此時對桿1所受的安培力若小于最大靜摩擦力，則此過程中桿1始終不動，則圖像A錯誤，B正確；CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值時桿2開始運動，則隨著安培力的增加，棒2做加速度逐漸增加的加速運動，桿1做加速度減小的加速運動，當(dāng)兩桿的加速度相等時，兩桿的速度差恒定，此時兩桿所受的安培力恒定，加速度恒定，則選項C錯誤，D正確。故選BD。8、ACD【解析】

A．兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑ィ蕛闪胁ǖ牟ㄋ傧嗤?；根?jù)質(zhì)點P開始振動的時間可得故A正確；B．由振動方程可得，兩列波的周期T相同，由公式T=1s故兩列波的波長均為λ=vT=0.2m故B錯誤；CD．根據(jù)兩波源到P點的距離差可知，B波比A波傳到P點的時間晚，根據(jù)振動方程可得，A波起振方向與B波起振方向相同，故兩波在P點的振動反向，那么，P點為振動減弱點，故兩列波在P點相遇時振動總是減弱的，P點合振動的振幅為0.5m－0.1m=0.4m故CD正確；E．介質(zhì)中的各質(zhì)點不隨波逐流，只能在各自平衡位置附近振動，故E錯誤。故選ACD。9、ABD【解析】

A．t＝0時質(zhì)點A速度沿y軸正方向，可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，選項A正確；B．t＝0.03s時，質(zhì)點A第一次到達負(fù)向最大位移處，可知周期T=0.04s，波長λ=1m，則該波的傳播速度為選項B正確；C．波傳播過程中，質(zhì)點只能在平衡位置附近上下振動，而不隨波遷移，選項C錯誤；D．在t＝0.04s=T時，質(zhì)點B回到平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向，選項D正確；E．波的頻率為則該波與頻率是25Hz的簡諧橫波相遇時可能發(fā)生波的干涉現(xiàn)象，選項E錯誤。故選ABD。10、BC【解析】

A．由于吊箱在段做加速運動，吊箱和物體的加速度方向沿導(dǎo)軌向上，底板對物體的支持力大于物體的重力，故物體對底板的壓力大于物體的重力，故A錯誤；B．吊箱經(jīng)過點時，底板對物體有向右的摩擦力，由于整體具有斜向右上方的加速度，故物體處于超重狀態(tài)且底板對物體有水平向右的靜摩擦力，故B正確；C．經(jīng)過點時吊箱和物體做圓周運動，整體所受合力向下并提供向心力物體處于失重狀態(tài)，物體對底板的壓力小于其重力，故C正確；D．由于經(jīng)過點時的向心加速度豎直向下，物體對底板沒有摩擦力，故D錯誤。故選：BC。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、減小【解析】

（1）[1]B減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能和AB的動能，A釋放后會撞到滑輪，說明B減少的勢能太多，轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)的內(nèi)能太少，可以通過減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度）解決。依據(jù)解決方法有：可以通過減小B的質(zhì)量；增加細(xì)線的長度（或增大A的質(zhì)量；降低B的起始高度），故減小B的質(zhì)量；

（2）[2]根據(jù)運動學(xué)公式可知：2ah=v22a′s=v2聯(lián)立解得：（3）[3]B下落至臨落地時根據(jù)動能定理有：Mgh-μmgh=（M+m）v2在B落地后，A運動到Q，有mv2=μmgs解得：12、【解析】

(1)[1]．對小滑塊下滑到停止過程，據(jù)動能定理得解得(2)[2]．對小滑塊A滑到斜面最低點的速度為v1，在水平桌面上時，據(jù)牛頓第二定律得μm1g=m1a解得a=μg據(jù)速度位移關(guān)系公式得設(shè)A與B碰撞后速度為v2，同理得根據(jù)A、B碰撞過程動量守恒得m1v1=(m1+m2)v2聯(lián)立解得四、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、（1）垂直紙面向外，；（2）；（3）【解析】

（1）磁場方向垂直紙面向外。設(shè)加速電壓為，電子剛進入偏轉(zhuǎn)極板時的速度大小為v，則對加速的電子應(yīng)用動能定理得兩種場都存在的情況中，電子不偏轉(zhuǎn)，則電子受到的洛倫茲力為極板間電場強度為電場力為電子不偏轉(zhuǎn)，則聯(lián)立解得（2）設(shè)一個極短時間t內(nèi)撞擊