山西省西安中學2025屆物理高三上期末考試模擬試題含解析

山西省西安中學2025屆物理高三上期末考試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、基于人的指紋具有終身不變性和唯一性的特點，發(fā)明了指紋識別技術(shù)．目前許多國產(chǎn)手機都有指紋解鎖功能，常用的指紋識別傳感器是電容式傳感器，如圖所示．指紋的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．傳感器上有大量面積相同的小極板，當手指貼在傳感器上時，這些小極板和正對的皮膚表面部分形成大量的小電容器，這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同．此時傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，電容值小的電容器放電較快，根據(jù)放電快慢的不同，就可以探測到嵴和峪的位置，從而形成指紋圖象數(shù)據(jù)．根據(jù)文中信息，下列說法正確的是()A．在峪處形成的電容器電容較大B．在峪處形成的電容器放電較慢C．充電后在嵴處形成的電容器的電荷量大D．潮濕的手指頭對指紋識別絕對沒有影響2、2020年1月7日23時20分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號乙運載火箭托舉“通信技術(shù)試驗衛(wèi)星五號”直沖云霄。隨后，衛(wèi)星被順利送入預定軌道做勻速圓周運動，發(fā)射任務取得圓滿成功，為我國2020年宇航發(fā)射迎來“開門紅”。下列說法正確的是（）A．火箭發(fā)射瞬間，該衛(wèi)星對運載火箭的作用力大于自身的重力B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對火箭的作用力與火箭對噴出的氣體的作用力相同C．衛(wèi)星繞地勻速圓周運動中處于失重狀態(tài)，所受地球重力為零D．由于衛(wèi)星在高軌道的線速度比低軌道的小，該衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要減速3、質(zhì)量為的鐵錘從高處落下，打在水泥樁上，鐵錘與水泥樁撞擊的時間是，則撞擊過程中，鐵錘對樁的平均沖擊力大小為（）A． B． C． D．4、讓一小球分別從豎直墻壁上面的A點和B點沿不同的粗糙斜面AC和BC到達水平面上同一點C，小球釋放的初速度等于0，兩個斜面的粗糙程度相同，關(guān)于小球的運動，下列說法正確的是（）A．下滑到C點時合外力的沖量可能相同B．下滑到C點時的動能可能相同C．下滑到C點過程中損失的機械能一定相同D．若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達斜面底端的速度增大5、圖1是研究光的干涉現(xiàn)象的裝置示意圖，在光屏P上觀察到的圖樣如圖2所示。為了增大條紋間的距離，下列做法正確的是（）A．增大單色光的頻率B．增大雙縫屏上的雙縫間距C．增大雙縫屏到光屏的距離D．增大單縫屏到雙縫屏的距離6、分別用頻率為ν和2ν的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動能之比為1∶3，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，電子電量為e。下列說法正確的是（）A．用頻率為2ν的單色光照射該金屬，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定較多B．用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應C．甲、乙兩種單色光照射該金屬，對應光電流的遏止電壓相同D．該金屬的逸出功為二、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、用頭發(fā)屑模擬各種電場的分布情況如甲、乙、丙、丁四幅圖所示，則下列說法中正確的是（）A．圖甲一定是正點電荷形成的電場B．圖乙一定是異種電荷形成的電場C．圖丙可能是同種等量電荷形成的電場D．圖丁可能是兩塊金屬板帶同種電荷形成的電場8、如圖所示，兩光滑平行金屬導軌與，其間距為，直導線垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為。電容器接在、兩端，其電容為，除電路中的電阻外，導軌和直導線的電阻均不計?，F(xiàn)給直導線一初速度，使之向右運動，當電路穩(wěn)定后，直導線以速度向右勻速運動，則（）A．電容器兩端的電壓為 B．電阻兩端的電壓為零C．電容器所帶電荷量為 D．直導線所受安培力為9、如圖所示，勻強磁場垂直銅環(huán)所在的平面向里，磁感應強度大小為B．導體棒A的一端固定在銅環(huán)的圓心O處，可繞O勻速轉(zhuǎn)動，與半徑分別為r1、r2的銅環(huán)有良好接觸。通過電刷把大小銅環(huán)與兩豎直平行正對金屬板P、Q連接成電路。R1、R2是定值電阻，R1=R0，R2=2R0，質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶正電小球通過絕緣細線掛在P、Q兩板間，細線能承受的最大拉力為2mg，已知導體棒與銅環(huán)電阻不計，P、Q兩板間距為d，重力加速度大小為g。現(xiàn)閉合開關(guān)，則（）A．當小球向右偏時，導體棒A沿逆時針方向轉(zhuǎn)動B．當細線與豎直方向夾角為45°時，平行板電容器兩端電壓為C．當細線與豎直方向夾角為45°時，電路消耗的電功率為D．當細線恰好斷裂時（此時小球的加速度為零），導體棒A轉(zhuǎn)動的角速度為10、下列說法正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的熱運動B．物體溫度升高，并不表示物體內(nèi)所有分子的動能都增大C．內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化D．分子間距等于分子間平衡距離時，分子勢能最小E.一切自然過程總是向分子熱運動的無序性增大的方向進行三、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）某同學利用圖（a）所示電路測量量程為3V的電壓表①的內(nèi)阻（內(nèi)阻為數(shù)千歐姆），可供選擇的器材有：電阻箱R（最大阻值9999.9Ω），滑動變阻器R（最大阻值50Ω），滑動變阻器R2（最大阻值5kΩ），直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻很小）。開關(guān)1個，導線若干。實驗步驟如下：①按電路原理圖（a）連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動變阻器的滑片移到與圖（a）中最左端所對應的位置，閉合開關(guān)S；③調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，記下電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗中應選擇滑動變阻器________（填“R1”或“R2”）；(2)根據(jù)圖（a）所示電路將圖（b）中實物圖連線；（____）(3)實驗步驟④中記錄的電阻箱阻值為1500.0Ω，若認為調(diào)節(jié)電阻箱時滑動變阻器上的分壓不變，計算可得電壓表的內(nèi)阻為______Ω（結(jié)果保留到個位）；(4)如果此電壓表是由一個表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為_____（填正確答案標號）。A．100μAB．250μAC．500μAD．1mA12．（12分）某同學在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，利用以下器材：兩個輕彈簧A和B、白紙、方木板、橡皮筋、圖釘、細線、鉤碼、刻度尺、鉛筆。實驗步驟如下：（1）用刻度尺測得彈簧A的原長為6.00cm，彈簧B的原長為8.00cm；（2）如圖甲，分別將彈簧A、B懸掛起來，在彈簧的下端掛上質(zhì)量為m=100g的鉤碼，鉤碼靜止時，測得彈簧A長度為6.98cm，彈簧B長度為9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2，忽略彈簧自重的影響，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為kA=_________N/m，kB=_________N/m；（3）如圖乙，將木板水平固定，再用圖釘把白紙固定在木板上，將橡皮筋一端固定在M點，另一端系兩根細線，彈簧A、B一端分別系在這兩根細線上，互成一定角度同時水平拉彈簧A、B，把橡皮筋結(jié)點拉到紙面上某一位置，用鉛筆描下結(jié)點位置記為O。測得此時彈簧A的長度為8.10cm，彈簧B的長度為11..80cm，并在每條細線的某一位置用鉛筆記下點P1和P2；（4）如圖丙，取下彈簧A，只通過彈簧B水平拉細線，仍將橡皮筋結(jié)點拉到O點，測得此時彈簧B的長度為13.90cm，并用鉛筆在此時細線的某一位置記下點P，此時彈簧B的彈力大小為F′=________N（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（5）根據(jù)步驟（3）所測數(shù)據(jù)計算彈簧A的拉力FA、彈簧B的拉力FB，在圖丁中按照給定的標度作出FA、FB的圖示______，根據(jù)平行四邊形定則作出它們的合力F的圖示，測出F的大小為_________N。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（6）再在圖丁中按照給定的標度作出F′的圖示____，比較F與F′的大小及方向的偏差，均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。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，內(nèi)表面光滑絕緣的半徑為的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強電場，場強大小為有一質(zhì)量為、帶負電的小球，電荷量大小為，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運動，當運動到最低點A時，小球與軌道壓力恰好為零，g取，求：小球在A點處的速度大??；小球運動到最高點B時對軌道的壓力．14．（16分）如圖所示，圓心為O、半徑為r的圓形區(qū)域外存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應強度大小為B。P是圓外一點，OP=3r，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從P點在紙面內(nèi)沿著與OP成60°方向射出（不計重力），求：(1)若粒子運動軌跡經(jīng)過圓心O，求粒子運動速度的大?。?2)若要求粒子不能進入圓形區(qū)域，求粒子運動速度應滿足的條件。15．（12分）如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2＝(t1+0.2)s時刻的波形圖。(i)若波速為75m/s，求質(zhì)點M在t1時刻的振動方向;(ii)在t1到t2的時間內(nèi)，如果M通過的路程為1.8m，求波的傳播方向和波速的大小。

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】

根據(jù)電容的決定式分析d改變時電容的變化以及電荷量的多少；根據(jù)電荷量的多少分析放電時間長短．【詳解】A．根據(jù)電容的計算公式可得，極板與指紋峪(凹下部分)距離d大，構(gòu)成的電容器電容小，故A錯誤；BC．傳感器給所有的電容器充電后達到某一電壓值，然后電容器放電，所以所有的電容器電壓一定，根據(jù)可知，極板與指紋溝(凹的部分，d大，電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少，所以在峪處形成的電容器放電過程中放電時間短，放電快；反之，在嵴處形成的電容器電容大，電荷量大，放電時間長，故C正確，B錯誤；D．濕的手與傳感器之間有水填充，改變了原來匹配成平行板電容器的電容，所以會影響指紋解鎖，故D錯誤．2、A【解析】

A．由牛頓第二定律可知，火箭發(fā)射瞬間，衛(wèi)星加速度向上，則該衛(wèi)星對運載火箭的作用力大于自身的重力，A正確；B．火箭發(fā)射過程中，噴出的氣體對火箭的作用力與火箭對噴出的氣體的作用力大小相等，方向相反，B錯誤；C．衛(wèi)星繞地運動過程中處于失重狀態(tài)，所受地球重力不為零，C錯誤；D．衛(wèi)星從低軌道向高軌道變軌過程中需要加速，D錯誤．故選A。3、A【解析】

根據(jù)自由落體的運動學公式，可得鐵錘碰前的速度為取向下為正，對鐵錘由動量定理得解得由牛頓第三定律可得，鐵錘對樁的作用力大小故A正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解析】

AB．由動能定理則下滑到C點時的動能不相同；兩個路徑的運動到達底端，合力的沖量等于動量的增量，方向大小都不同，所以AB錯誤；C．下滑到C點過程中摩擦力做功相同，都為所以機械能損失相同，選項C正確。D．根據(jù)可知，兩邊消去了滑塊的質(zhì)量m，則與質(zhì)量無關(guān)，即若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達斜面底端的速度不變，選項D錯誤。故選C。5、C【解析】

A．增大單色光頻率，則波長減小，根據(jù)公式可知，條紋間的距離減小，A不符合要求；B．增大雙縫屏上的雙縫間距d，根據(jù)公式可知，條紋間的距離減小，B不符合要求；C．增大雙縫屏到光屏的距離L，根據(jù)公式可知，條紋間的距離增大，C符合要求；D．根據(jù)公式可知，條紋間的距離與單縫屏到雙縫屏的距離無關(guān)，D不符合要求。故選C。6、B【解析】

A．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與光的強度有關(guān)，由于光的強度關(guān)系未知，故A錯誤；BD．光子能量分別為和根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知光電子的最大初動能為，逸出光電子的最大初動能之比為1：3，聯(lián)立解得用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應，故B正確，D錯誤；C．兩種光的頻率不同，光電子的最大初動能不同，由動能定理可知，題目對應的遏止電壓是不同的，故C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、BC【解析】

A．點電荷的電場都是輻射狀的，所以圖甲模擬的可能是正點電荷形成的電場，也可能是負點電荷形成的電場，A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷電場線分布的特點對比可知，圖乙一定是異種電荷形成的電場，B正確；C．根據(jù)等量同種電荷電場線的特點對比可知，圖丙可能是同種等量電荷形成的電場，也可能是同種不等量電荷形成的電場，C正確；D．由圖可知，兩個金屬板之間的電場類似于勻強電場，所以圖丁可能是兩塊金屬板帶異種電荷形成的電場，D錯誤。故選BC。8、ABC【解析】

AB．當直導線勻速向右運動時，直導線切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電，電路中無電流，電阻兩端無電壓，故A、B正確；C．電容器所帶電荷量為故C正確；D．電路穩(wěn)定后，直導線中無電流，根據(jù)可知直導線不受安培力，故D錯誤；故選ABC。9、AD【解析】

A．當小球向右偏時，P板帶正電，通過R2的電流向上，則由右手定則可知，導體棒A沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，選項A正確；BC．當細線與豎直方向夾角為45°時，則解得平行板電容器兩端電壓為此時電路中的電流電路消耗的電功率為選項BC錯誤；D．當細線恰好斷裂時，此時電動勢解得導體棒A轉(zhuǎn)動的角速度為選項D正確。故選AD。10、BDE【解析】

A．布朗運動是固體小微粒的運動，不是分子的運動，A錯誤；B．溫度升高，平均動能增大，但不是物體內(nèi)所有分子的動能都增大，B正確；C．根據(jù)熱力學第二定律，內(nèi)能可以不全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化，理想熱機的效率也不能達到100%，C錯誤；D．根據(jù)分子勢能和分子之間距離關(guān)系可知，當分子間距離等于分子間平衡距離時，分子勢能最小，D正確；E．一切自然過程總是向分子熱運動的無序性增大的方向進行，E正確。故選BDE。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、3000D【解析】

(1)[1]．本實驗利用了半偏法測電壓表的內(nèi)阻，實驗原理為接入電阻箱時電路的總電阻減小的很小，需要滑動變阻器為小電阻，故選R1可減小實驗誤差．(2)[2]．滑動變阻器為分壓式，連接實物電路如圖所示：(3)[3]．電壓表的內(nèi)阻和串聯(lián)，分壓為和，則．(4)[4]．電壓表的滿偏電流故選D．12、100502.95作FA、FB的圖示（FA=2.10N、FB=1.90N）2.80～2.95【解析】

（2）[1][2]．根據(jù)胡克定律，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為，；（4）[3]．彈簧B的彈力大小為（5）[4][5]．由胡克定律可得：畫出兩個力的合力如圖，由圖可知合力F≈2.90N；（6）[6]．做出力圖如圖；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