2025屆天一大聯(lián)考高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2025屆天一大聯(lián)考高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題請考生注意：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(nèi)。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、1897年英國物理學家約瑟夫·約翰·湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了電子，這是人類最早發(fā)現(xiàn)的基本粒子。下列有關電子說法正確的是（）A．電子的發(fā)現(xiàn)說明原子核是有內(nèi)部結構的B．β射線也可能是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力C．光電效應實驗中，逸出的光電子來源于金屬中自由電子D．盧瑟福的原子核式結構模型認為核外電子的軌道半徑是量子化的2、目前在太陽系內(nèi)一共已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約127萬顆小行星，但這可能僅是所有小行星中的一小部分.若某顆小行星在離太陽中心R處做勻速圓周運動，運行的周期為T，已知引力常量為G，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出太陽的（）A．表面加速度大小 B．密度 C．半徑 D．質(zhì)量3、用一質(zhì)量不計的細線將質(zhì)量為m的氫氣球拴在車廂地板上A點，此時細線與水平面成θ=37°角，氣球與固定在水平車頂上的壓力傳感器接觸。小車靜止時，細線恰好伸直但無彈力，壓力傳感器的示數(shù)為小球重力的0.5倍。重力加速度為g。現(xiàn)要保持細線方向不變而傳感器示數(shù)為零，下列方法中可行的是（）A．小車向右加速運動，加速度大小為0.5gB．小車向左加速運動，加速度大小為0.5gC．小車向右減速運動，加速度大小為D．小車向左減速運動，加速度大小為4、如圖所示，A、B、C、D、E、F、G、H是圓O上的8個點，圖中虛線均過圓心O點，B和H關于直徑AE對稱，且∠HOB=90°，AE⊥CG，M、N關于O點對稱．現(xiàn)在M、N兩點放置等量異種點電荷，則下列各點中電勢和電場強度均相同的是()A．B點和H點 B．B點和F點C．H點和D點 D．C點和G點5、空間某區(qū)域存在一方向垂直于紙面向外、大小隨時間均勻變化的勻強磁場，磁場邊界ef如圖所示，現(xiàn)有一根粗細均勻金屬絲圍成的邊長為L的正方形線框固定在紙面內(nèi)，t=0時刻磁場方向如圖甲所示，磁感應強度B隨時間t變化關系如圖乙所示，則（）A．0~t1：e點電勢高于f點電勢B．0~t1：C．t1~t2：金屬框中電流方向順時針D．0~t2：ab所受安培力方向始終不變6、如圖所示，為某運動員(可視為質(zhì)點)參加跳板跳水比賽時，其豎直方向的速度隨時間變化的v－t圖象以他離開跳板時為計時起點，不計空氣阻力。則下說法中正確的是（）A．t3時刻達到最高點B．t2時刻的位移最大C．t1時刻的加速度為負D．在t1~t2時間內(nèi)重力做功WG小于t2~t3時間內(nèi)克服阻力做功Wf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、下列有關高中物理實驗的描述中，正確的是：。A．在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，通過在紙帶上打下的一系列點跡可求出紙帶上任意兩個點跡之間的平均速度B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，拉橡皮筋的細繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細繩在同一直線上C．在“研究平拋運動”的實驗中，坐標紙上必須標出小球剛開始做平拋運動的初始點D．在“驗證機械能守恒定律"的實驗中，必須要用天平測出懸掛鉤碼的質(zhì)量8、如圖所示，y軸上固定有兩個電荷量相等的帶正電的點電荷，且關于坐標原點對稱。某同學利用電場的疊加原理分析在兩電荷連線的中垂線（軸）上必定有兩個場強最強的點、，該同學在得到老師的肯定后又在此基礎上作了下面的推論，你認為其中正確的是（）A．若兩個點電荷的位置不變，但電荷量加倍，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置B．如圖(1)，若保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置C．如圖(2)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電圓環(huán)，圓環(huán)的圓心在原點。直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置D．如圖(3)，若在平面內(nèi)固定一個均勻帶正電薄圓板，圓板的圓心在原點，直徑與(1)圖兩點電荷距離相等，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置9、如圖所示，光滑的水平桿上套有一質(zhì)量為1kg、可沿桿自由滑動的滑塊，滑塊下方通過一根長為1m的輕繩懸掛需質(zhì)量為0.99kg的木塊。開始時滑塊和木塊均靜止。現(xiàn)有質(zhì)量為10g的子彈以500m/s的水平出度擊中木塊并留在其中，子彈與木塊間的作用時間極短，取g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．滑塊的最大速度為5m/sB．子彈和木塊擺到最高點時速度為零C．子彈和木塊擺起的最大高度為0.625mD．當子彈和木塊擺起高度為0.4m時，滑塊的速度為1m/s10、下列說法中正確的是A．物體做受迫振動，驅(qū)動力頻率越高，物體振幅越大B．機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時，其頻率保持不變C．質(zhì)點做簡諧運動，在半個周期的時間內(nèi)，合外力對其做功一定為零D．用單擺測重力加速度的實驗時，在幾個體積相同的小球中，應選擇質(zhì)量大的小球E.交通警察向遠離警車的車輛發(fā)送頻率為的超聲波，測得返回警車的超聲波頻率為，則三、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）某課外活動小組使用如圖所示的實驗裝置進行《驗證機械能守恒定律》的實驗，主要步驟：A、用游標卡尺測量并記錄小球直徑dB、將小球用細線懸于O點，用刻度尺測量并記錄懸點O到球心的距離lC、將小球拉離豎直位置由靜止釋放，同時測量并記錄細線與豎直方向的夾角θD、小球擺到最低點經(jīng)過光電門，光電計時器（圖中未畫出）自動記錄小球通過光電門的時間ΔtE、改變小球釋放位置重復C、D多次F、分析數(shù)據(jù)，驗證機械能守恒定律請回答下列問題：(1)步驟A中游標卡尺示數(shù)情況如下圖所示，小球直徑d=________mm(2)實驗記錄如下表，請將表中數(shù)據(jù)補充完整（表中v是小球經(jīng)過光電門的速度θ10°20°30°40°50°60°cosθ0.980.940.870.770.640.50Δt/ms18.09.06.04.63.73.1v/ms-10.541.09①_____2.132.653.16v2/m2s-20.301.19②_______4.547.029.99(3)某同學為了作出v2-cosθ圖像，根據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)進行了部分描點，請補充完整并作出v2-cosθ圖像（______）(4)實驗完成后，某同學找不到記錄的懸點O到球心的距離l了，請你幫助計算出這個數(shù)據(jù)l=____m（保留兩位有效數(shù)字），已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2。12．（12分）小明在實驗室找到一個可調(diào)內(nèi)阻的電池，想自己動手探究電池內(nèi)、外電壓的關系?？烧{(diào)內(nèi)阻電池由電池槽，正、負極板，探針，氣室，打氣筒等構成，如圖甲所示。電池槽中間有一條電解質(zhì)溶液通道，緩慢推動打氣筒活塞，向電池內(nèi)打氣，可改變通道內(nèi)液面的高度，從而改變電池的內(nèi)阻，液面越低，電池內(nèi)阻越大。電壓表V1與正、負極板連接，電壓表V2與探針連接。小明將三個相同的小燈泡并聯(lián)接在兩端，每個支路由獨立的開關控制，如圖乙所示。（1）斷開開關，兩個電壓表的示數(shù)分別如圖丙中的A、B所示，則_____（填“A”或“B”）為的讀數(shù)，其讀數(shù)為_______，若不計電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于該電源的________。（2）逐步閉合開關，小明將看到的示數(shù)_____________（填“增大”“減小”或“不變”），的示數(shù)___________（填“增大”“減小”或“不變”），同時會發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)還會滿足________的關系。若讀得的示數(shù)為，的示數(shù)為，的示數(shù)為，則此時電池的內(nèi)阻_________（用所給物理量符號表示）。（3）保持閉合，用打氣筒向電池內(nèi)打氣，同時記錄的示數(shù)和的示數(shù)，利用多組數(shù)據(jù)畫出圖象，若燈泡電阻恒定，則下列圖象正確的是___________。A．B．C．D．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，兩個球形容器容積之比為V1∶V210∶11，由一細管（容積忽略）相連，細管的水平部分封有一段汞柱，兩容器中盛有等量同種氣體，并置于兩個溫度分別為T1和T2的熱庫內(nèi)，已知T1300K，位于細管中央的汞柱靜止。(1)求另一個熱庫的溫度T2；(2)若使兩熱庫溫度都升高T，汞柱是否發(fā)生移動？請通過計算說明理由。14．（16分）如圖所示的空間中有一直角坐標系Oxy，第一象限內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，第四象限x軸下方存在沿x軸方向足夠長，寬度m的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小B=0.4T，一帶正電粒子質(zhì)量m＝3.2×10－4kg、帶電量q＝0.16C，從y軸上的P點以v0=1.0×103m/s的速度水平射入電場，再從x軸上的Q點進入磁場，已知OP=9m，粒子進入磁場時其速度方向與x軸正方向夾角θ=，不計粒子重力，求：(1)OQ的距離；(2)粒子的磁場中運動的半徑；(3)粒子在磁場中運動的時間；（π值近似取3）15．（12分）如圖所示，水平線ab上方存在豎直向下的勻強電場，ab以及ab下方都存在豎直向上的勻強電場，場強大小都相等。在ab下方同時存在垂直紙面向外的勻強磁場。P為ab上方一點，到ab距離為2L。一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q（q>0）的帶電小球從P點以大小為、與豎直方向成θ=30°斜向下拋出。g為重力加速度，經(jīng)過ab上C點（圖中未畫出）時速度水平。(1)求電場強度大小；(2)小球經(jīng)過ab下方Q點（圖中未畫出）時獲得最大速度，Q到ab的距離為，求磁場的磁感應強度大小。

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】

A．電子的發(fā)現(xiàn)說明了原子是有內(nèi)部結構的，無法說明原子核有內(nèi)部結構。原子是由原子核和核外電子組成的。故A錯誤。B．β-射線是核內(nèi)中子衰變?yōu)橘|(zhì)子時放出的電子形成的，與核外電子無關。故B錯誤。C．根據(jù)光電效應現(xiàn)象的定義可知光電效應實驗中，逸出的光電子來源于金屬中的自由電子。故C正確。D．玻爾理論認為電子軌道半徑是量子化的，盧瑟福的原子核式結構模型認為在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉，故D錯誤。故選C。2、D【解析】

AC．在太陽表面，重力和萬有引力相等，即因根據(jù)已知條件無法求出太陽半徑，也就無法求出太陽表面的重力加速度，故AC錯誤；B．在不知道太陽半徑的情況下無法求得太陽的密度，故B錯誤；D．根據(jù)萬有引力提供向心力可得求得中心天體質(zhì)量故D正確。故選：D。3、C【解析】

靜止時細線無彈力，小球受到重力mg、空氣浮力f和車頂壓力FN，由平衡條件得f=mg+FN=1.5mg即浮力與重力的合力為0.5mg，方向向上。要使傳感器示數(shù)為零，則細線有拉力FT，如圖所示由等效受力圖（b）可得小車加速度大小為方向向左。故小車可以向左加速運動，也可以向右做減速運動，C正確，ABD錯誤。故選C。4、D【解析】等量異種點電荷的電場線分布情況如圖所示，電場線的切線代表電場的方向，疏密程度代表場強的大小，可知電勢和電場強度相同的點為C點和G點，選項D正確，ABC錯誤．點睛：解決本題的關鍵知道等量異種電荷之間的電場線和等勢面分布，分析要抓住對稱性，以及電場線的切線代表電場的方向，疏密程度代表場強的大小來進行判斷即可．5、B【解析】

A．0~t1時間內(nèi)垂直于紙面向外的磁場減弱，根據(jù)楞次定律可知感應電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外，根據(jù)安培定則可知感應電流為逆時針方向，在電源內(nèi)部，電流從負極流向正極，故f電勢高于e的電勢，A錯誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢：B正確；C．根據(jù)楞次定律，0~t2金屬框中電流方向為逆時針，C錯誤；D．根據(jù)左手定則，0~t1安培力水平向左，t1~t2安培力水平向右，D錯誤。故選B。6、D【解析】

A．運動員起跳時的速度方向向上，可知，t1時刻達到最高點，故A錯誤。B．在0-t2時間內(nèi)，v-t圖象為直線，加速度不變，所以在0-t2時間內(nèi)人在空中，t1時刻達到最高點，t1-t2時間內(nèi)下落，t2時刻開始進入水面，t3時刻達到水中最深處，t3時刻的位移最大，故B錯誤。C．根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度，知t1時刻的加速度為正，故C錯誤。D．在t1-t3時間內(nèi)，根據(jù)動能定理知即所以在t1~t2時間內(nèi)重力做功WG12小于t2~t3時間內(nèi)克服阻力做功Wf23，故D正確。故選D。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、AB【解析】

A．根據(jù)紙帶處理方法可知，在用打點計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，通過在紙帶上打下的一系列點跡可求出紙帶上任意兩個點跡之間的平均速度，故A正確；B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，為了減小誤差，拉橡皮筋的細繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細繩在同一直線上，故B正確；C．在“研究平拋運動”的實驗中，描繪平拋運動軌跡，不一定非得標出平拋的起始點，故C錯誤；D．在驗證機械能守恒定律實驗中，不一定要測量物體的質(zhì)量，因為驗證動能的變化量和重力勢能的變化量時，兩邊都有質(zhì)量，可以約去比較，故D錯誤。故選AB。8、ABC【解析】

A．可以將每個點電荷（2q）看作放在同一位置的兩個相同的點電荷（q），既然上下兩個點電荷（q）的電場在x軸上場強最大的點仍然在A、A＇兩位置，兩組點電荷疊加起來的合電場在x軸上場強最大的點當然還是在A、A＇兩位置，選項A正確；B．由對稱性可知，保持兩個點電荷的距離不變、并繞原點O旋轉90°后對稱的固定在軸上，則軸上場強最大的點仍然在、兩位置，選項B正確；C．由AB可知，在yOz平面內(nèi)將兩點電荷繞O點旋轉到任意位置，或者將兩點電荷電荷量任意增加同等倍數(shù)，在x軸上場強最大的點都在A、A＇兩位置，那么把帶電圓環(huán)等分成一些小段，則關于O點對稱的任意兩小段的合電場在x軸上場強最大的點仍然還在A、A＇兩位置，所有這些小段對稱疊加的結果，合電場在x軸上場強最大的點當然還在A、A＇兩位置，選項C正確；D．如同C選項，將薄圓板相對O點對稱的分割成一些小塊，除了最外一圈上關于O點對稱的小段間距還是和原來一樣外，靠內(nèi)的對稱小塊間距都小于原來的值，這些對稱小塊的合電場在x軸上場強最大的點就不再在A、A＇兩位置，則整個圓板的合電場在x軸上場強最大的點當然也就不再在A、A＇兩位置，選項D錯誤。故選ABC。9、AC【解析】

A．設子彈質(zhì)量為m0，木塊質(zhì)量為m1，滑塊質(zhì)量為m2，只要輕繩與桿之間的夾角為銳角，輕繩拉力對滑塊做正功，滑塊就會加速，所以當輕繩再次豎直時滑塊速度最大，設此時滑塊速度為vm，子彈和木塊速度為v'，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得由機械能守恒定律代入數(shù)據(jù)解得或即滑塊的最大速度為5m/s，故A正確；B．設子彈質(zhì)量為m0，木塊質(zhì)量為m1，滑塊質(zhì)量為m2，由子彈、木塊、滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒，故當子彈和木塊擺到最高點時三者具有相同的速度，且速度方向水平，故B錯誤；C．當子彈和木塊擺到最高點時三者具有相同的速度v，在水平方向，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得由子彈進入木塊后系統(tǒng)機械能守恒可得代入數(shù)據(jù)解得故C正確；D．當子彈和木塊擺起高度為0.4m時，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得而此時木塊和子彈豎直方向速度一定不為零，故由子彈進入木塊后系統(tǒng)機械能守恒可得解得故D錯誤。故選AC。10、BCD【解析】

A．物體做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時，振幅達最大，這種現(xiàn)象稱為共振。故A錯誤；B．機械波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時，其頻率保持不變，故B正確；C．振子做簡諧運動，在半個周期時間內(nèi)，振子的速率不變，根據(jù)動能定理得知合外力做的功一定為0，故C正確；D．為了減小阻力的影響，用單擺測重力加速度的實驗時，在幾個體積相同的小球中，應選擇質(zhì)量大的小球，故D正確；E．交通警察向遠離警車的車輛發(fā)送頻率為的超聲波，測得返回警車的超聲波頻率為，因為相互遠離，根據(jù)開普勒效應可知，故E錯誤。故選BCD。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、9.801.632.661.0【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為9mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：9mm+0.80mm=9.80mm；(2)[2]根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出小球經(jīng)過光電門時的速度為：[3]則有：(3)[4]先根據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)進行了描點，作出圖像如圖：(4)[5]由圖像可得圖像斜率的絕對值為：要驗證機械能守恒定律，必須滿足：化簡整理可得：則有：解得：12、B2.70（2.68～2.72）電動勢減小增大兩電壓表示數(shù)之和保持不變（或）AD【解析】

（1）[1][2][3]斷開開關外電路斷開，電源輸出電流為零，內(nèi)電阻電壓為零，即兩探針之間電壓為零，題圖丙中的為電壓表的讀數(shù)。根據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則，其讀數(shù)為2.70V。電源兩極之間的開路電壓等于電源電動勢，若不計電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于電源的電動勢。（2）[4][5][6][7]逐步閉合開關，根據(jù)閉合電路