2025屆山西省太原市物理高三上期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

2025屆山西省太原市物理高三上期末學業(yè)質量監(jiān)測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，木塊m放在木板AB上，開始θ=0，現(xiàn)在木板A端用一個豎直向上的力F使木板繞B端逆時針緩慢轉動（B端不滑動）．在m相對AB保持靜止的過程中（）A．木塊m對木板AB的作用力逐漸減小B．木塊m受到的靜摩擦力隨θ呈線性增大C．豎直向上的拉力F保持不變D．拉力F的力矩先逐漸增大再逐漸減小2、如圖所示，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個物塊。物塊從高處自由下落到彈簧上端O，將彈簧壓縮，當彈簧被壓縮了x0時，物塊的速度變?yōu)榱?。從物塊與彈簧接觸開始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是（）A． B． C． D．3、采用一穩(wěn)壓交流電源給如圖所示電路供電，R1、R2、R3是三個完全相同的定值電阻，理想變壓器的匝數(shù)比為2：1，開關斷開時電路消耗的總功率為P，則開關閉合時電路消耗的總功率為（）A．P B． C． D．4、如圖所示，質量為m、電阻為r的“U”字形金屬框abcd置于豎直平面內，三邊的長度ad=dc=bc=L，兩頂點a、b通過細導線與M、N兩點間的電源相連，電源電動勢為E。內阻也為r。勻強磁場方向垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態(tài)。不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．M點應接電源的正極 B．電源的輸出功率為C．磁感應強度的大小為mgr D．ad邊受到的安培力大于bc邊受到的安培力5、如圖所示，在天花板下用細線懸掛一個閉合金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于靜止狀態(tài)。上半圓環(huán)處在垂直于環(huán)面的水平勻強磁場中，規(guī)定垂直于紙面向外的方向為磁場的正方向，磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示。t=0時刻，懸線的拉力為F。CD為圓環(huán)的直徑，CD=d，圓環(huán)的電阻為R。下列說法正確的是（）A．時刻，圓環(huán)中有逆時針方向的感應電流B．時刻，C點的電勢低于D點C．懸線拉力的大小不超過D．0~T時間內，圓環(huán)產生的熱量為6、如圖所示，三根完全相同的通電直導線a、b、c平行固定，三根導線截面的連線構成一等邊三角形，O點為三角形的中心，整個空間有磁感應強度大小為B、方向平行于等邊三角形所在平面且垂直bc邊指向a的勻強磁場。現(xiàn)在三根導線中通以方向均向里的電流，其中Ib=Ic=I。已知通電長直導線在某點產生的磁感應強度的大小跟電流成正比，導線b在O點產生的磁感應強度大小為B。則下列說法正確的是（）A．若O點的磁感應強度平行ac邊，則Ia=（1＋）IB．若O點的磁感應強度平行ab邊，則Ia=（1＋）IC．若O點的磁感應強度垂直ac邊，則Ia=（－1）ID．若O點的磁感應強度垂直ab邊，則Ia=（－1）I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、“跳一跳”小游戲需要操作者控制棋子離開平臺時的速度，使其能跳到旁邊平臺上.如圖所示的拋物線為棋子在某次跳躍過程中的運動軌跡，其最高點離平臺的高度為h，水平速度為v；若質量為m的棋子在運動過程中可視為質點，只受重力作用，重力加速度為g，則()A．棋子從最高點落到平臺上所需時間t＝2B．若棋子在最高點的速度v變大，則其落到平臺上的時間變長C．棋子從最高點落到平臺的過程中，重力勢能減少mghD．棋子落到平臺上的速度大小為2gh8、如圖所示，傾角為α=37°的足夠長的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物塊從距B點l0m的A點由靜止釋放后，下滑到B點與彈性擋板碰撞后無能量損失反彈，恰能沖上斜面的Q點（圖中未畫出）。設物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，以B點為零勢能面（sln37°=0.6，cos37°=0.8）。則下列說法正確的是（）A．Q點到B點距離為2mB．物塊沿斜面下滑時機械能減少，沿斜面上滑時機械能增加C．物塊下滑時，動能與勢能相等的位置在AB中點上方D．物塊從開始釋放到最終靜止經過的總路程為15m9、如圖所示，長度為l的輕桿上端連著一質量為m的小球A(可視為質點)，桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點。置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體B的質量為M。今有微小擾動，使桿向右傾倒，各處摩擦均不計，而A與B剛脫離接觸的瞬間，桿與地面夾角恰為，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．A與B剛脫離接觸的瞬間，A、B速率之比為2:1B．A與B剛脫離接觸的瞬間，B的速率為C．A落地時速率為D．A、B質量之比為1：410、如圖所示，是小型交流發(fā)電機的示意圖，正對的異名磁極間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小為B，A為理想交流電流表。匝數(shù)為n、面積為S。阻值為r的線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度ω勻速轉動，定值電阻阻值為R，從圖示位置開始計時。下列說法正確的是（）A．線圈每轉動一周，電流方向改變2次B．圖示位置時交流電流表的示數(shù)為C．時，線框中的磁通量最大，瞬時感應電動勢最大D．電阻R消耗的熱功率為三、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）為了探究當磁鐵靠近線圈時在線圈中產生的感應電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關系，某小組同學設計了如圖所示的實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上，小車經過光電門時，電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt，以及相應時間內的平均感應電動勢E。改變小車的速度，多次測量，記錄的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）實驗操作過程中，線圈與光電門之間的距離_________________（選填“保持不變”或“變化”），從而實現(xiàn)了控制_________________不變。（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法：需要算出_____________________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法：在直角坐標系中作出_____________________的關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證E與Δt成反比。12．（12分）某同學用圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關系．（1）為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，本實驗中小車質量M________（填“需要”、“不需要”）遠大于砂和砂桶的總質量m．（2）圖乙為實驗得到的一條清晰的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點，sAD=_________cm．已知電源頻率為50Hz，則打點計時器在打D點時紙帶的速度v=_________m/s（保留兩位有效數(shù)字）．（3）該同學畫出小車動能變化與拉力對小車所做的功的ΔEk—W關系圖像，由于實驗前遺漏了平衡摩擦力這一關鍵步驟，他得到的實驗圖線（實線）應該是____________．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）如圖所示，AB為一光滑固定軌道，AC為動摩擦因數(shù)μ＝0.25的粗糙水平軌道，O為水平地面上的一點，且B、C、O在同一豎直線上，已知B、C兩點的高度差為h，C、O兩點的高度差也為h，AC兩點相距s＝2h.若質量均為m的兩滑塊P、Q從A點以相同的初速度v0分別沿兩軌道滑行，到達B點或C點后分別水平拋出．求：(1)兩滑塊P、Q落地點到O點的水平距離．(2)欲使兩滑塊的落地點相同，滑塊的初速度v0應滿足的條件．(3)若滑塊Q的初速度v0已滿足(2)的條件，現(xiàn)將水平軌道AC向右延伸一段L，要使滑塊Q落地點距O點的距離最遠，L應為多少？14．（16分）某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，其最大加速度為，所需的起飛速度為，為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，彈射系統(tǒng)使它具有的初速度，求：（1）艦載飛機若要安全起飛，跑道至少為多長？（2）若航空母艦勻速前進，在沒有彈射裝置的情況下，要保證飛機安全起飛，航空母艦前進的速度至少為多大？15．（12分）如圖，在豎直平面內，一半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道ABC和水平絕緣軌道PA在A點相切，BC為圓弧軌道的直徑，O為圓心，OA和OB之間的夾角為，，整個裝置處于水平向右的勻強電場中。一質量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電小球在電場力的作用下沿水平軌道向右運動，經A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球對軌道的壓力恰好為零，重力加速度大小為g。求(1)勻強電場的場強大小；(2)小球到達A點時速度的大??；(3)小球從C點落至水平軌道上的位置與A點的距離。

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】

A.木板繞B端逆時針緩慢轉動，m相對AB保持靜止的過程中，木板AB對木塊m的作用力與木塊m所受重力抵消，即木板AB對木塊m的作用力大小為，方向豎直向上，則木塊m對木板AB的作用力不變，故A項錯誤；B.在m相對AB保持靜止的過程，對木塊m受力分析，由平衡條件得，木塊m受到的靜摩擦力故B項錯誤；C.設板長為L，m到B端距離為l，以B端為轉軸，則：解得：所以豎直向上的拉力F保持不變，故C項正確；D.使木板繞B端逆時針緩慢轉動，豎直向上的拉力F保持不變，則拉力F的力矩減小，故D項錯誤。2、D【解析】

物塊接觸彈簧后，在開始階段，物塊的重力大于彈簧的彈力，合力向下，加速度向下，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma得到a與x是線性關系，當x增大時，a減小；

當彈力等于重力時，物塊的合力為零，加速度a=0；

當彈力大于重力后，物塊的合力向上，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律得kx-mg=ma得到a與x是線性關系，當x增大時，a增大；若物塊接觸彈簧時無初速度，根據(jù)簡諧運動的對稱性，可知物塊運動到最低點時加速度大小等于g，方向豎直向上，當小球以一定的初速度壓縮彈簧后，物塊到達最低點時，彈簧的壓縮增大，加速度增大，大于g；A．該圖與結論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結論不相符，選項B錯誤；C．該圖與結論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結論相符，選項D正確；故選D。3、C【解析】

設三個完全相同的定值電阻的阻值為，電壓電壓為，開關斷開時，根據(jù)等效電路可得電路的總的電阻為電路消耗的總功率為開關閉合時，根據(jù)等效電路可得電路的總的電阻為電路消耗的總功率為故A、B、D錯誤，C正確；故選C。4、C【解析】

A．金屬框恰好處于靜止狀態(tài)，說明線框受到的安培力向上，根據(jù)左手定則可知dc邊中的電流方向應由d指向c，結合電路知識得M點應接電源的負極，故A錯誤；B．由閉合電路歐姆定律得電源輸出功率故B錯誤；C．根據(jù)平衡條件有mg=BIL解得故C正確；D．根據(jù)對稱性可知ad邊受到的安培力等于bc邊受到的安培力，方向相反，故D錯誤。故選C。5、C【解析】

A．時刻，磁場向外增強，根據(jù)楞次定律可知，感應電流磁場向里，故圓環(huán)中有順時針方向的感應電流，故A錯誤；B．時刻，磁場垂直向外減小，根據(jù)楞次定律可知，感應電流磁場向外，故C點的電勢高于D點，故B錯誤；C．t=0時刻，懸線的拉力為F，則圓環(huán)重力大小為F，時，感應電動勢，，故安培力故懸線拉力的大小不超過，故C正確；D．根據(jù)以上分析可知0~時間內，產熱故0~T時間內，圓環(huán)產生的熱量為故D錯誤。故選C。6、A【解析】

三條直導線在O點的磁場方向如圖；其中Bc和Bb的合場強水平向右大小為Bbc=B；方向水平向右。A．若O點的磁感應強度平行ac邊，則三條通電導線產生的磁場和勻強磁場在垂直于ac方向的合磁場為零，即其中Bc=B=kI，解得Ia=（1＋）I選項A正確；B．若O點的磁感應強度平行ab邊，則三條通電導線產生的磁場和勻強磁場在垂直于ab方向的合磁場為零，即其中Bb=B=kI，解得Ia=（-1）I選項B錯誤；C．若O點的磁感應強度垂直ac邊，則三條通電導線產生的磁場和勻強磁場在平行于ac方向的合磁場為零，即表達式無解，則O點的磁感應強度的方向不可能垂直ac邊，選項C錯誤；D．若O點的磁感應強度垂直ab邊，則三條通電導線產生的磁場和勻強磁場在平行于ab方向的合磁場為零，即其中Bc=B=kI，解得Ia=（+1）I選項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、AC【解析】

A、從最高點速度水平，只受重力做平拋運動，由h=12gB、下落時間只與豎直高度有關，與初速度v無關，B項錯誤.C、下落過程中，重力勢能減少mgh，C項正確.D、由機械能守恒定律：12mv故選AC.【點睛】斜上拋運動可以由運動的分解和運動的對稱性分析.8、AD【解析】

A．物塊從A到Q全過程由動能定理得代入，解得選項A正確；B．全過程摩擦力一直做負功，物塊的機械能不斷減少，選項B錯誤；C．物塊從A下滑到AB中點時，由能量守恒定律可得顯然此處重力勢能大于動能，繼續(xù)下滑時重力勢能將減小，動能增加，故動能與重力勢能相等的位置在AB中點下方，則選項C錯誤；D．因為，所以物塊最終靜止在擋板處，根據(jù)能量守恒得代入數(shù)據(jù)解得s=15m選項D正確。故選AD。9、ABD【解析】

A.設小球速度為vA，立方體速度為vB，分離時刻，小球的水平速度與長方體速度相同，即：vAsin30°=vB，解得：vA=2vB，故A正確；B.根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin30°=m，解得vA=，vB=vA/2=，故B正確；C.A從分離到落地，小球機械能守恒，mgLsin30°=，v=，故C錯誤；D.在桿從豎直位置開始倒下到小球與長方體恰好分離的過程中，小球和長方體組成的系統(tǒng)機械能守恒，則有：mgL(1?sin30°)=+把vA和vB的值代入，化簡得：m：M=1：4，故D正確。故選：ABD.10、AD【解析】

A．線圈每轉動一周，正弦交流電一個周期內，電流方向改變2次。故A正確；B．交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為故B錯誤；C．時，線框轉到中性面位置，磁通量最大，瞬時感應電動勢為零，故C錯誤；D．電阻R消耗的熱功率為故D正確。故選AD。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、保持不變磁通量的變化量E和Δt的乘積【解析】

（1）[1]為了定量驗證感應電動勢與時間成反比，我們應該控制磁通量的變化量不變；[2]所以在實驗中，每次測量的時間內，磁鐵相對線圈運動的距離都相同，從而實現(xiàn)了控制通過線圈的磁通量的變化量不變；（2）[3]為了驗證與成反比，算出感應電動勢和擋光時間的乘積，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了與成反比。[4]在直角坐標系中作感應電動勢與擋光時間的倒數(shù)關系圖線，若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線，則也可驗證與成反比。12、需要2.100.50D【解析】(1)為了能用砂和砂桶的總重力所做的功表示小車所受拉力做的功，則繩中拉力要等于砂和砂桶的總重力，即小車質量M需要遠大于砂和砂桶的總質量m．(2)由圖得打點計時器在打D點時紙帶的速度(3)理論線，實驗線，則隨著功的增大，兩線間距變大．故D項正確．四