湖南省衡陽市衡陽縣第四中學(xué)2025屆物理高三上期末監(jiān)測試題含解析

湖南省衡陽市衡陽縣第四中學(xué)2025屆物理高三上期末監(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(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)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，水平放置的平行板電容器下極板接地，閉合開關(guān)S1，S2，平行板電容器兩極板間的一個帶電粒子恰好能靜止在P點．要使粒子保持不動，但粒子的電勢能增加，則下列可行的指施有A．其他條件不變，使電容器上極板下移少許B．其他條件不變，將滑動變阻器滑片向右移少許井將上極板下移少許C．其他條件不變，使開關(guān)S2斷開，并將電容器下極板上移少許D．其他條件不變，使開關(guān)S斷開，并將電容器下極板上移少許2、下列對圖中的甲、乙、丙、丁四個圖像敘述正確的是（）A．圖甲是流過導(dǎo)體某個橫截面的電量隨時間變化的圖像，則電流在均勻增大B．圖乙是某物體的位移隨時間變化的圖像，則該物體受不為零的恒定合力作用C．圖丙是光電子最大初動能隨入射光頻率變化的圖像，則與實線對應(yīng)金屬的逸出功比虛線的大D．圖丁是某物體的速度隨時間變化的圖像，則該物體所受的合力隨時間增大3、下列單位中屬于國際單位制（SI）基本單位的是（）A．牛頓 B．焦耳 C．千克 D．庫侖4、下列說法中正確的是()A．β射線與γ射線一樣是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比射線弱B．氡的半衰期為3.8天，4個氡原子核經(jīng)過7.6天后就一定只剩下1個氡原子核C．已知質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么，質(zhì)子和中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是（2m1+2m2-m3）c2D．放射性元素發(fā)生β衰變時所釋放的電子是原子核外的電子發(fā)生電離產(chǎn)生的5、如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A上的頂端O處，細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2kg的小球靜止在A上．若滑塊從靜止向左勻加速運(yùn)動時加速度為a．(取)則()A．當(dāng)a=5m/s2時，線中拉力為B．當(dāng)a=10m/s2時,小球受的支持力為C．當(dāng)a=12m/s2時,經(jīng)過1秒鐘小球運(yùn)動的水平位移是6mD．在穩(wěn)定后，地面對A的支持力一定小于兩個物體的重力之和6、電阻為R的單匝閉合金屬線框，在勻強(qiáng)磁場中繞著與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖所示。下列判斷正確的是（）A．時刻線框平面與中性面平行B．穿過線框的磁通量最大為C．線框轉(zhuǎn)動一周做的功為D．從到的過程中，線框的平均感應(yīng)電動勢為二、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、如圖所示，以O(shè)為圓心、半徑為R的虛線圓位于足夠大的勻強(qiáng)電場中，圓所在平面與電場方向平行，M、N為圓周上的兩點。帶正電粒子只在電場力作用下運(yùn)動，在M點速度方向如圖所示，經(jīng)過M、N兩點時速度大小相等。已知M點電勢高于O點電勢，且電勢差為U，下列說法正確的是（）A．M，N兩點電勢相等B．粒子由M點運(yùn)動到N點，電勢能減小C．該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為D．粒子在電場中可能從M點沿圓弧運(yùn)動到N點8、在地月系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成在引力作用下都繞某點做勻速圓周運(yùn)動；但在近似處理問題時，常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動。我們把前一種假設(shè)叫“模型一”，后一種假設(shè)叫“模型二”。已知月球中心到地球中心的距離為L，月球運(yùn)動的周期為T。利用（）A．“模型一”可確定地球的質(zhì)量B．“模型二”可確定地球的質(zhì)量C．“模型一”可確定月球和地球的總質(zhì)量D．“模型二”可確定月球和地球的總質(zhì)量9、如圖所示，a、b、c為三顆繞地球做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，軌跡如圖。這三顆衛(wèi)星的質(zhì)量相同，下列說法正確的是（）A．三顆衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的圓心相同B．三顆衛(wèi)星受到地球的萬有引力相同C．a(chǎn)、b兩顆衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的角速度大小相等D．a(chǎn)、c兩顆衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的周期相等10、下列說法正確的是（）A．水亀可以停在水面上是因為液體具有表面張力B．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間離時，分子間的距離越大，分子勢能越小D．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點E.氣體分子無論在什么溫度下，其分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點三、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）某實驗小組用如圖甲所示的實驗裝置進(jìn)行“測量重力加速度”并“驗證機(jī)械能守恒定律”兩個實驗。該小組把輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計算機(jī)記錄細(xì)繩的拉力F隨時間t變化的圖線。(1)首先測量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運(yùn)動，拉力F隨時間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測得該單擺的擺長為L，則重力加速度的表達(dá)式為________(用測量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗證機(jī)械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗證機(jī)械能守恒，還需要測量的物理量是_________。②若圖中A點的拉力用F1表示，B點的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_____________(填表達(dá)式前的字母序號)。A．B．C12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究：輕質(zhì)彈簧水平放置在光滑水平面上，左端固定，右端與一小球接觸而不固連。彈簧處于原長時，小球在A點，向左推小球壓縮彈簧至C點，由靜止釋放。用頻閃照相機(jī)得到小球從C點到B點的照片如圖乙所示。已知頻閃照相機(jī)頻閃時間間隔為T，重力加速度大小為g?；卮鹣铝袉栴}：(1)本實驗中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能與小球離開彈簧時的動能相等。為測得，除已知物理量外，至少還需測量下列物理量中的____________（填正確答案標(biāo)號）。A．小球的質(zhì)量mB．C、A間距離C．C、B間距離D．A、B間距離E.彈簧的壓縮量F.彈簧原長(2)用所選取的測量量和已知量表示，得___________。(3)由于水平面不是絕對光滑，測得的彈性勢能與真實值相比___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。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，ABCD是某種透明材料的截面，AB面為平面，CD面是半徑為R的圓弧面，O1O2為對稱軸；一束單色光從O1點斜射到AB面上折射后照射到圓弧面上E點，剛好發(fā)生全反射，∠O1O2E=30°，DO2⊥CO2，透明材料對單色光的折射率為233，光在真空中傳播速度為（i）單色光在AB面上入射角α的正弦值；（結(jié)果可以用根號表示）（ii）光在透明材料中傳播的時間（不考慮光在BC面的反射）。（結(jié)果可以用根號表示）14．（16分）如圖所示，傾角為37°的固定斜面上下兩端分別安裝有光滑定滑輪和彈性擋板P，、是斜面上兩點，間距離，間距離。輕繩跨過滑輪連接平板B和重物C，小物體A放在離平板B下端處，平板B下端緊挨，當(dāng)小物體A運(yùn)動到區(qū)間時總受到一個沿斜面向下的恒力作用。已知A、B、C質(zhì)量分別為m、2m、m，A與B間動摩擦因數(shù)，B與斜面間動摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，，，g取，平板B與擋板P碰撞前C與滑輪不會相碰?，F(xiàn)讓整個裝置從靜止釋放，求：（1）小物體A在區(qū)間上方和進(jìn)入?yún)^(qū)間內(nèi)的加速度大?。唬?）平板B與彈性擋板P碰撞瞬間同時剪斷輕繩，求平板B碰撞后沿斜面上升到最高點的時間。15．（12分）如圖所示，豎直放置、上端開口的絕熱氣缸底部固定一電熱絲(圖中未畫出)，面積為S的絕熱活塞位于氣缸內(nèi)(質(zhì)量不計)，下端封閉一定質(zhì)量的某種理想氣體，絕熱活塞上放置一質(zhì)量為M的重物并保持平衡，此時氣缸內(nèi)理想氣體的溫度為T0，活塞距氣缸底部的高度為h，現(xiàn)用電熱絲緩慢給氣缸內(nèi)的理想氣體加熱，活塞上升了，封閉理想氣體吸收的熱量為Q。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。求：(1)活塞上升了時，理想氣體的溫度是多少(2)理想氣體內(nèi)能的變化量

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.為使粒子保持不動，則兩板間的電場強(qiáng)度大小不變，由于粒子帶負(fù)電，為使粒子的電勢能增加，則P點的電勢應(yīng)降低，即P點與下板間的電勢差減小．其他條件不變，使電容器上極板下移少許，兩板間的電壓不變，剛由E=可知，兩板間的電場強(qiáng)度增大，A錯誤；B.其他條件不變，將滑動變阻器滑片向右移少許，電路中的電流減小，兩板的電壓減小，將上板下移少許，由E=可保證板間的電場強(qiáng)度大小不變，但P點的電勢不變，B錯誤；C.其他條件不變，開關(guān)S2斷開，兩板的帶電量不變，將電容器下板上移少許，兩板間電場強(qiáng)度不變，P點與下板的電勢差減小，C正確；D.其他條件不變，使開關(guān)S1斷開，電容器放電，板間的電場強(qiáng)度減小，D錯誤．2、C【解析】

A、由于q=It，q-t圖像的斜率不變，所以電流不變，選項A錯誤；B、由圖像可知，物體做勻速直線運(yùn)動，合力為0，選項B錯誤；C、根據(jù)光電效應(yīng)方程得，延長圖像，圖像的縱截距絕對值為逸出功，則與實線對應(yīng)金屬的逸出功比虛線的大，選項C正確；D、v-t圖像斜率是加速度，斜率越來越小，加速度減小，則合力減小，選項D錯誤。故選C。3、C【解析】

國際單位制基本單位一共只有七個。據(jù)此判斷即可?！驹斀狻緼BD．牛頓、焦耳和庫倫都是國際單位制中力學(xué)的導(dǎo)出單位，ABD不符合題意．C．千克是質(zhì)量單位，是國際單位制中力學(xué)的基本單位，C符合題意．故選C。4、C【解析】A、β射線是電子流，不是電磁波，穿透本領(lǐng)比γ射線弱，故A錯誤；B、半衰期具有統(tǒng)計意義，對大量的原子核適用，對少量的原子核不適用，故B錯誤；C、根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得釋放的能量是，故C正確；D、β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關(guān)，β衰變時釋放的電子是由核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子的同時釋放出來的，故D錯誤；故選C．5、A【解析】

當(dāng)小球?qū)瑝K的壓力恰好等于零時，小球所受重力mg和拉力T使小球隨滑塊一起沿水平方向向左加速運(yùn)動，由牛頓運(yùn)動定律得小球和滑塊共同的加速度為：．A．當(dāng)時，斜面對小球有支持力，將小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：，，聯(lián)立解得：，故A正確；B．當(dāng)時，斜面對小球恰好沒有支持力，故N=0，故B錯誤；C．當(dāng)時，滑塊的位移為，而小球要先脫離斜面，然后保持與滑塊相同的運(yùn)動狀態(tài)，故在這1s內(nèi)小球運(yùn)動的水平位移小于6m，故C錯誤；D．在穩(wěn)定后，對小球和滑塊A整體受力分析可知，在豎直方向沒有加速度，故地面對A的支持力等于兩個物體重力之和，故D錯誤．6、B【解析】

A．由圖可知時刻感應(yīng)電動勢最大，此時線圈所在平面與中性面垂直，A錯誤；B．當(dāng)感應(yīng)電動勢等于零時，穿過線框回路的磁通量最大，且由得B正確；C．線圈轉(zhuǎn)一周所做的功為轉(zhuǎn)動一周的發(fā)熱量C錯誤；D．從到時刻的平均感應(yīng)電動勢為D錯誤。故選B。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．帶電粒子僅在電場力作用下，由于粒子在M、N兩點動能相等，則電勢能也相等，根據(jù)可知M、N兩點電勢相等，A正確；B．因為勻強(qiáng)電場，所以兩點的連線MN即為等勢面。根據(jù)等勢面與電場線垂直和沿電場線方向電勢降低的特性，從而畫出電場線CO如圖由曲線運(yùn)動條件可知，正電粒子所受的電場力沿著CO方向；可知，速度方向與電場力方向夾角先大于90°后小于90°，電場力對粒子先做負(fù)功后做正功，所以電勢能先增大后減小，B錯誤；C．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度式中的d是沿著電場強(qiáng)度方向的距離，則C正確；D．粒子在勻強(qiáng)電場受到的是恒定的電場力，不可能做圓周運(yùn)動，D錯誤。故選AC。8、BC【解析】

AC．對于“模型一”，是雙星問題，設(shè)月球和地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑分別為r和R，間距為L，運(yùn)行周期為T，根據(jù)萬有引力定律有其中解得可以確定月球和地球的總質(zhì)量，A錯誤，C正確；BD．對于“模型二”，月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，有解得地球的質(zhì)量為可以確定地球的質(zhì)量，無法確定月球的質(zhì)量，B正確，D錯誤。故選BC。9、AC【解析】

A．三顆衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的圓心都是地心，是相同的，A正確；B．三顆衛(wèi)星的質(zhì)量相同，但軌道半徑不同，所受到地球的萬有引力不相同，B錯誤；C．根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，得，解得：，a、b兩顆衛(wèi)星的軌道半徑相等，所以做圓周運(yùn)動的角速度大小相等，C正確；D．根據(jù)：，可得，a、c兩顆衛(wèi)星軌道半徑不同，所以做圓周運(yùn)動的周期不相等，D錯誤。故選AC。10、ADE【解析】

A．水雖可以停在水面上是因為液體具有表面張力的緣故，故A符合題意；B．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱；而熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，但要引起其他方面的變化，故B不符合題意；C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加，故C不符合題意；D．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點，故D符合題意；E．氣體分子無論在什么溫度下，根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律知道氣體的分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點，故E符合題意。故選ADE。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、0.75(0.70或者0.73也對)質(zhì)量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運(yùn)動，經(jīng)過最低點拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有4個全振動，該單擺的周期②[2]根據(jù)單擺周期公式可得重力加速度(2)①[3]圖中點對應(yīng)速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得圖中點對應(yīng)速度最大的位置，即最低點位置，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從到的過程中，重力勢能減小量為動能的增加量為要驗證機(jī)械能守恒，需滿足解得所以還需要測量的物理量是小球的質(zhì)量②[4]驗證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為故A正確，B、C錯誤；故選A。12、AD偏小【解析】

(1)[1]小球的動能，因此需要測量小球的質(zhì)量m，小球離開彈簧時的速度大小v可以通過測得A、B間的距離結(jié)合經(jīng)過該段的時間求出，所以AD項的物理量需要測量，故選AD。(2)[2]小球的動能為由桌面光滑，則小球從A到B做勻速直線運(yùn)動，則離開彈簧時的速度大小聯(lián)立解得動能的表達(dá)式(3)[3]由于水平面不是絕對光滑，小球在過程中克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致彈簧減少的彈性勢能沒有全部轉(zhuǎn)化為小球的動能，所以測得的彈性勢能小于其真實值。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、（i）33（ii）【解析】

（i）光在圓弧面上剛好發(fā)生全反射，因此有sinC＝1n＝32

由幾何關(guān)系可知r+θ=C，因此r=30°，由折射公式有

n＝sinαsinr，sinα＝33

（ii）由幾何關(guān)系可知O1E=R

光在E點的反射光線EF平行于