2025屆重慶市萬州區(qū)分水中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆重慶市萬州區(qū)分水中學(xué)物理高三上期末學(xué)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(yīng)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(zhǔn)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、一小球系在不可伸長的細(xì)繩一端，細(xì)繩另一端固定在空中某點。這個小球動能不同，將在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運動。小球的動能越大，做勻速圓周運動的（）A．半徑越小 B．周期越小C．線速度越小 D．向心加速度越小2、我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由35顆衛(wèi)星組成，包括5顆地球靜止同步軌道衛(wèi)星和3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星，以及27顆相同高度的中軌道衛(wèi)星。中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2.15×104km，同步軌道衛(wèi)星的高度約為3.60×104km，己知地球半徑為6.4×103km，這些衛(wèi)星都在圓軌道上運行。關(guān)于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，則下列說法正確的是（）A．中軌道衛(wèi)星的動能一定小于靜止同步軌道衛(wèi)星的動能B．靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大C．中軌道衛(wèi)星的運行周期約為20hD．中軌道衛(wèi)星與靜止同步軌道衛(wèi)星的向心加速度之比為3、一個物體在多個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果僅使其中某個力的大小逐漸減小到零，然后又逐漸從零恢復(fù)到原來大小，那么，圖中能正確描述該過程中物體速度與時間關(guān)系的是（）A． B．C． D．4、如圖所示是嫦娥五號的飛行軌道示意圖，其中弧形軌道為地月轉(zhuǎn)移軌道，軌道I是嫦娥五號繞月運行的圓形軌道。已知軌道I到月球表面的高度為H，月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，若忽略月球自轉(zhuǎn)及地球引力影響，則下列說法中正確的是（）A．嫦娥五號在軌道III和軌道I上經(jīng)過Q點時的速率相等B．嫦娥五號在P點被月球捕獲后沿軌道III無動力飛行運動到Q點的過程中，月球與嫦娥五號所組成的系統(tǒng)機械能不斷增大C．嫦娥五號在軌道I上繞月運行的速度大小為D．嫦娥五號在從月球表面返回時的發(fā)射速度要小于5、如圖所示，兩個相同材料制成的水平摩擦輪A和B，兩輪半徑RA=2RB，A為主動輪．當(dāng)A勻速轉(zhuǎn)動時，在A輪邊緣處放置的小木塊恰能相對靜止在A輪的邊緣上，若將小木塊放在B輪上讓其靜止，木塊離B輪軸的最大距離為（）A． B． C． D．6、輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置，但圓環(huán)仍保持在原來位置不動。則在這一過程中，環(huán)對桿的摩擦力F1和環(huán)對桿的壓力F2的變化情況是（）A．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大 B．F1逐漸增大，F(xiàn)2保持不變C．F1逐漸減小，F(xiàn)2保持不變 D．F1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小二、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、下列說法正確的是（）A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B．物體內(nèi)能增加，溫度不一定升高C．物體的溫度越高，分子運動的速率越大D．氣體的體積指的不是該氣體中所有氣體分子體積之和，而是指該氣體中所有分子所能到達(dá)的空間的體積E.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零8、物體是由大量分子組成的，下列相關(guān)說法正確的是（）A．布朗運動雖不是液體分子的運動，但它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動B．液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離C．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中發(fā)生，也能在固體中發(fā)生D．隨著分子間距離的增大，分子間引力和斥力均減小E.液體的飽和汽壓隨溫度的升高而減小9、如圖所示，足夠長的水平光滑金屬導(dǎo)軌所在空間中，分布著垂直于導(dǎo)軌平面方向豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。兩導(dǎo)體棒a、b均垂直于導(dǎo)軌靜止放置。已知導(dǎo)體棒a質(zhì)量為2m，導(dǎo)體棒b質(zhì)量為m；長度均為l，電阻均為r；其余部分電阻不計?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒a獲得瞬時平行于導(dǎo)軌水平向右的初速度。除磁場作用外，兩棒沿導(dǎo)軌方向無其他外力作用，在兩導(dǎo)體棒運動過程中，下列說法正確的是（）A．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動能增加量跟導(dǎo)體棒a動能減少量的數(shù)值總是相等的B．任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反C．全過程中，通過導(dǎo)體棒b的電荷量為D．全過程中，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為10、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時波形圖如圖中實線所示，此時波剛好傳到c點，t=0.6s時波恰好傳到e點，波形如圖中虛線所示，a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點，下列說法正確的是________。A．當(dāng)t=0.5s時質(zhì)點b和質(zhì)點c的位移相等B．該機械波的傳播速度為5m/sC．質(zhì)點c在0~0.6s時間內(nèi)沿x軸正方向移動了3mD．質(zhì)點d在0~0.6s時間內(nèi)通過的路程為20cmE.質(zhì)點d開始運動時方向沿y軸負(fù)方向三、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）要測定一節(jié)干電池（電動勢約1.5V，內(nèi)阻約0.5Ω，放電電流不允許超過0.6A）的電動勢和內(nèi)電阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。提供的器材有：A．電流表A1：擋位1（0~3A，內(nèi)阻約0.05Ω），擋位2（0~0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）B．電流表A2：0-300μA，內(nèi)阻rA=100ΩC．定值電阻：R0=2Ω，R1=900Ω，R2=4900ΩD．滑動變阻器：R3（0—5Ω，2A），R4（0~15Ω，1A）E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干(1)測量電流的儀表：應(yīng)選擇電流表A1的擋位____（填“1”或者“2”）。(2)測量電壓的儀表：應(yīng)將定值電阻______（填“R0”、“R1”或“R2”）與A2串聯(lián)，使其成為改裝后的電壓表。(3)干電池內(nèi)阻太小，應(yīng)選擇定值電阻____（填“R0”、“R1”或“R2”）來保護(hù)電源。(4)若要求A1表電流在0.1A-0.5A范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。則滑動變阻器應(yīng)選擇__________（填“R3”或“R4”）。(5)為消除電流表內(nèi)阻對測量精度可能造成的影響，在給出的兩種電路原理圖中（圖中V表為改裝后的電壓表），應(yīng)選擇____________（填“圖（a）”或“圖（b）”）。(6)進(jìn)行實驗并記錄數(shù)據(jù)。用I1、I2分別表示A1、A2表的示數(shù)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖（c）所示的I2-I1圖像，由圖像可得：電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω。（保留到小數(shù)點后兩位）12．（12分）用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相機拍攝的照片的來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：①用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA和mB；②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續(xù)拍攝小球A的兩位置（如圖乙所示）；④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機連續(xù)拍攝下兩個小球的位置（如圖丙所示）；⑤測出所需要的物理量．請回答：(1)實驗①中A、B的兩球質(zhì)量應(yīng)滿足______(2)在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有______；（請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）(3)兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是：______．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）如圖，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀?，F(xiàn)位于AO軸線上的點光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：（i）光線射入玻璃磚時的折射角；（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。14．（16分）能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子．（1）為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用粒子轟擊一系列元素進(jìn)行實驗．當(dāng)他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實驗確定這就是中子，從而證實了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應(yīng)方程．（2）為了測定中子的質(zhì)量，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰．實驗中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是．已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質(zhì)量與氫核質(zhì)量的比值．（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻?yīng)堆中，裂變時放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減速．在討論如何使中子減速的問題時，有人設(shè)計了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：鉛核、氫核、電子．以彈性正碰為例，僅從力學(xué)角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點并說明理由．15．（12分）質(zhì)點的勢函數(shù)V（r）即單位質(zhì)量的質(zhì)點在空間位置r處所具有的勢能。今有一質(zhì)量為m的質(zhì)點，在一維直線勢場的作用下，在直線x上運動，A為大于零的常數(shù)。已知質(zhì)點的能量為E，求質(zhì)點運動周期。

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、B【解析】

A．設(shè)小球做勻速圓周運動時細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，如圖所示：速度為v，細(xì)繩長度為L．由牛頓第二定律得：，圓周運動的半徑為：r=Lsinθ，小球的動能為：，聯(lián)立解得：，Ek=mgLsinθtanθ，則知小球的動能越大，θ越大，則做勻速圓周運動的半徑越大，故A錯誤。

B．根據(jù)，θ越大，cosθ越小，則周期T越小，故B正確。

C．根據(jù)，知線速度越大，故C錯誤。

D．向心加速度，則向心加速度越大，故D錯誤。故選B。2、B【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力則有可得由于中軌道衛(wèi)星的軌道半徑小于靜止同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑，所以中軌道衛(wèi)星運行的線速度大于靜止同步軌道衛(wèi)星運行的線速度，由于不知中軌道衛(wèi)星的質(zhì)量和靜止同步軌道衛(wèi)星的質(zhì)量，根據(jù)動能定義式可知無法確定中軌道衛(wèi)星的動能與靜止同步軌道衛(wèi)星的動能大小關(guān)系，故A錯誤；B．靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運行的周期為24h，小于月球繞地球運行的運行周期，根據(jù)可知靜止同步軌道衛(wèi)星繞地球運行的角速度比月球繞地球運行的角速度大，故B正確；C．根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力則有：可得：中軌道衛(wèi)星運行周期與靜止同步軌道衛(wèi)星運行周期之比為：中軌道衛(wèi)星的運行周期為：故C錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力則有：可得：中軌道衛(wèi)星與靜止同步軌道衛(wèi)星的向心加速度之比為：故D錯誤。故選B。3、D【解析】

依題，原來物體在多個力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體所受的合力為零，使其中某個力的大小逐漸減小到零，然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大小的過程中，物體的合力從開始逐漸增大，又逐漸減小恢復(fù)到零，則物體的加速度先增大后減小，物體先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速度運動。根據(jù)速度－時間圖象的斜率等于加速度可知，v－t圖象的斜率先增大后減小，故ABC錯誤，D正確。故選D。4、C【解析】

A．嫦娥五號從軌道III進(jìn)入軌道I要先在Q點減速做近心運動進(jìn)入軌道II，再在軌道II上Q點減速做近心運動進(jìn)入軌道I，所以嫦娥五號在軌道III和軌道I上經(jīng)過Q點時速率不相等，故A錯誤；B．嫦娥五號在P點被月球捕獲后沿軌道III無動力飛行運動到Q點的過程中，只有引力對嫦娥五號做功，則月球與嫦娥五號所組成的系統(tǒng)機械能守恒，故B錯誤；C．由公式聯(lián)立得故C正確；D．月球的第一宇宙速度為嫦娥五號在從月球表面返回時的發(fā)射速度要大于或等于，故D錯誤。故選C。5、B【解析】摩擦傳動不打滑時，兩輪邊緣上線速度大小相等，根據(jù)題意有：兩輪邊緣上有：RAωA=RBωB，所以：ωB＝ωA，因為同一物體在兩輪上受到的最大摩擦力相等，根據(jù)題意有，在B輪上的轉(zhuǎn)動半徑最大為r，則根據(jù)最大靜摩擦力等于向心力有：mRAωA2＝mrωB2，得：，故ACD錯誤，B正確；故選B．點睛：摩擦傳動時，兩輪邊緣上線速度大小相等，抓住最大摩擦力相等是解決本題的關(guān)鍵．6、D【解析】

以圓環(huán)、物體A及輕繩整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，根據(jù)平衡條件得到，桿對環(huán)的摩擦力f=G保持不變；桿對環(huán)的彈力FN=F再以結(jié)點O為研究對象，分析受力情況，如圖2所示：設(shè)繩與豎直方向夾角為θ，由平衡條件得到F=mgtanθ當(dāng)物體A從圖中實線位置緩慢下降到虛線位置過程中，θ逐漸減小，則F逐漸減小，F(xiàn)N逐漸減小。據(jù)牛頓第三定律可得，F(xiàn)1保持不變，F(xiàn)2逐漸減小。故D項正確，ABC三項錯誤。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、ABD【解析】

A．布朗運動反映了液體分子的無規(guī)則運動，A正確；B．物體的內(nèi)能是分子動能和分子勢能的總和，內(nèi)能增加可能是分子勢能增加了，此時物體的分子動能可能會減小，溫度可能降低，所以B正確；C．溫度越高，分子平均動能越大，但是個別分子的動能可能會減小，C錯誤；D．氣體的體積是所有氣體分子占有空間的總和，而不是所有氣體分子的體積之和，D正確；E．氣體的壓強來自于氣體分子對容器壁的不斷撞擊，與氣體的重力無關(guān)，E錯誤。故選ABD。8、ACD【解析】

A．布朗運動是懸浮在液體中微粒的運動，它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故A正確；B．液體的蒸發(fā)導(dǎo)致液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故B錯誤；C．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中發(fā)生，也能夠在固體中發(fā)生，故C正確D．由于分子間作用力的實質(zhì)是靜電相互作用力，所以隨著分子間距離的增大，分子之間的引力和斥力均減小，故D正確；E．液體的飽和汽壓隨溫度的升高而變大，故E錯誤。故選ACD。9、BCD【解析】

AB．根據(jù)題意可知，兩棒組成回路，電流相同，故所受安培力合力為零，動量守恒，故任何一段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒b動量改變量跟導(dǎo)體棒a動量改變量總是大小相等、方向相反，根據(jù)能量守恒可知，a動能減少量的數(shù)值等于b動能增加量與產(chǎn)熱之和，故A錯誤B正確；CD．最終共速速度對b棒解得根據(jù)能量守恒，兩棒共產(chǎn)生的焦耳熱為故CD正確。故選BCD。10、ABD【解析】

AB．根據(jù)題意知，該波的傳播速度為周期為t=0時刻c質(zhì)點經(jīng)過平衡位置向上運動，經(jīng)0.4s后b質(zhì)點到達(dá)負(fù)向最大位移處，c質(zhì)點到達(dá)平衡位置向下運動，之后再經(jīng)過0.1s，也就是，b向上運動8的位移與c質(zhì)點向下運動的位移大小相等，故t=0.5s時質(zhì)點b和c的位移相等，故AB正確。C．質(zhì)點c只在y軸方向上振動，并不沿x軸正方向移動。故C錯誤。D．質(zhì)點d在0~0.6s內(nèi)振動了0.4s，即半個周期，所以質(zhì)點d在0~0.6s時間內(nèi)通過的路程是2倍的振幅，為20cm。故D正確。E．根據(jù)波形平移法知，質(zhì)點d開始運動時方向沿y軸正方向，故E錯誤。故選ABD。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、2R2R0R4圖(a)1.490.49【解析】

(1)[1]．測量電流的儀表：應(yīng)選擇電流表A1的擋位2。(2)[2]．測量電壓的儀表：應(yīng)將定值電阻R2與A2串聯(lián)，使其成為改裝后量程為的電壓表。(3)[3]．干電池內(nèi)阻太小，應(yīng)選擇與內(nèi)阻阻值相當(dāng)?shù)亩ㄖ惦娮鑂0來保護(hù)電源。(4)[4]．若要求A1表電流在0.1A-0.5A范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。則滑動變阻器最大值為最小值則滑動變阻器應(yīng)選擇R4。(5)[5]．因改裝后的電壓表內(nèi)阻已知，則為消除電流表內(nèi)阻對測量精度可能造成的影響，在給出的兩種電路原理圖中，應(yīng)選擇圖（a）。(6)[6][7]．由圖可知電流計讀數(shù)為I2=298μA，對應(yīng)的電壓值為則電池的電動勢為E=1.49V，內(nèi)阻為12、;;;【解析】（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞過程中動能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于頻閃照相的頻率固定，因此只需要測量小球的水平位移，在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有x0、xA、xB；（3）驗證的方程為mAx0＝mAxA＋m