湖南省東安縣天成實(shí)驗(yàn)學(xué)校2025屆高三物理第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

湖南省東安縣天成實(shí)驗(yàn)學(xué)校2025屆高三物理第一學(xué)期期末考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、如圖所示為氫原子能級圖，下列說法正確的是（）A．氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，電勢能減小，其核外電子的動能增大B．氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射出的光子能量為17eVC．一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有3種D．用能量為9eV和4.6eV的兩種光子同時照射大量的氫原子，有可能使處于基態(tài)的氫原子電離2、如圖，水平放置的圓環(huán)形窄槽固定在桌面上，槽內(nèi)有兩個大小相同的小球a、b，球b靜止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽運(yùn)動，在位置P與球b發(fā)生彈性碰撞，碰后球a反彈，并在位置Q與球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則a、b兩球質(zhì)量之比為（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰53、在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用同種頻率的單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。對這兩個過程，下列四個物理量中，可能相同的是（）A．飽和光電流 B．遏止電壓C．光電子的最大初動能 D．逸出功4、如圖所示，在以R0為半徑，O為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁場，直徑MN左側(cè)區(qū)域存在一勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；MN右側(cè)區(qū)域也存在一勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子（不計重力）沿垂直于MN的方向從P點(diǎn)射入磁場，通過磁場區(qū)域后自Q點(diǎn)離開磁場，離開磁場時其運(yùn)動方向仍垂直于MN。已知OP與MN的夾角為θ1，OQ與MN的夾角為θ2，粒子在左側(cè)區(qū)域磁場中的運(yùn)動時間為t1，粒子在右側(cè)區(qū)域磁場中的運(yùn)動時間為t2，則下列說法正確的是（）A． B．C． D．5、2018年5月17日，我國發(fā)布了《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》同家標(biāo)準(zhǔn)，并于2019年4月15日起正式執(zhí)行。某電動自行車在平直的實(shí)驗(yàn)公路上先勻速運(yùn)動，從t=0時刻開始進(jìn)行電動自行車剎車實(shí)驗(yàn)，以檢驗(yàn)該性能是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，通過傳感器在電腦上自動描繪出其圖像如圖所示。則下列分析正確的是A．剛要剎車時車的速度為15m/sB．剎車加速度大小為2.5m/s2C．剎車過程的位移為10mD．剎車前l(fā)s和最后1s通過的位移比為5:16、如圖，天然放射性元素放出的射線通過電場后分成三束，則（）A．①電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波B．②貫穿本領(lǐng)最弱，用一張白紙就可以把它擋住C．原子核放出一個①粒子后，形成的新核比原來的電荷數(shù)多1個D．原子核放出一個③粒子后，質(zhì)子數(shù)比原來少4，中子數(shù)比原來少2個二、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、如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直紙面向里．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛好運(yùn)動到勻強(qiáng)磁場PQ邊界的v﹣t圖象，圖中數(shù)據(jù)均為己知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，則在線框穿過磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．t1到t2過程中，線框中感應(yīng)電流沿順時針方向B．線框的邊長為v1（t2﹣t1）C．線框中安培力的最大功率為D．線框中安培力的最大功率為8、18世紀(jì)，數(shù)學(xué)家莫佩爾蒂和哲學(xué)家伏爾泰，曾設(shè)想“穿透”地球：假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫穿地球，一個人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以從南極出口飛出，則以下說法正確的是（已知地球表面處重力加速度g取10m/s2；地球半徑R＝6.4×106m；地球表面及內(nèi)部某一點(diǎn)的引力勢能Ep＝－，r為物體距地心的距離）（）A．人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，雖然重力發(fā)生變化，但是機(jī)械能守恒B．當(dāng)人下落經(jīng)過距地心0.5R瞬間，人的瞬時速度大小為4×103m/sC．人在下落過程中，受到的萬有引力與到地心的距離成正比D．人從北極開始下落，直到經(jīng)過地心的過程中，萬有引力對人做功W＝1.6×109J9、如圖，等離子體以平行兩極板向右的速度v=100m/s進(jìn)入兩極板之間，平行極板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩極板間的距離為10cm，兩極板間等離子體的電阻r=1Ω。小波同學(xué)在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極接電路中B點(diǎn)，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電路中A點(diǎn)后完成“旋轉(zhuǎn)的液體”實(shí)驗(yàn)。若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強(qiáng)磁場，上半部分為S極，R0=2.0Ω，閉合開關(guān)后，當(dāng)液體穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時電壓表（視為理想電壓表）的示數(shù)恒為2.0V，則A．玻璃皿中的電流方向由中心流向邊緣B．由上往下看，液體做逆時針旋轉(zhuǎn)C．通過R0的電流為1.5AD．閉合開關(guān)后，R0的熱功率為2W10、如圖所示，一個小型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機(jī)，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，總電阻為r，外電路上接有一個阻值為R的定值電阻和一個理想交流電流表A．線圈以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸勻速運(yùn)動，圖中線圈平面平行于磁場方向，由此位置開始計時，下列說法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生電動勢的最大值為B．從初始位置開始，在四分之一個周期內(nèi)通過的電荷量為C．R兩端電壓的有效值D．交流電流表的示數(shù)一直在變化三、實(shí)驗(yàn)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）（1）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示．測量方法正確的是_____（選填“甲”或“乙”）．（2）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，此示數(shù)為_______mm．（3）在“用打點(diǎn)計時器測速度”的實(shí)驗(yàn)中，交流電源頻率為50Hz，打出一段紙帶如圖所示．紙帶經(jīng)過2號計數(shù)點(diǎn)時，測得的瞬時速度v=____m/s．12．（12分）某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運(yùn)動過程中的機(jī)械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時間分布是和，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用20分度游標(biāo)卡尺測量小球直徑，刻度線如圖乙所示，則______cm；(2)為了驗(yàn)證小球自A到B過程中機(jī)械能是否守恒，還需要進(jìn)行哪些實(shí)驗(yàn)測量____A．用天平測出小球的質(zhì)量B．測出小球到光電門A的豎直高度C．A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的物理量，如果滿足________關(guān)系，即能證明小球在自A到B過程中機(jī)械能守恒；(4)若計時電腦還記錄了小球自A到B的時間，本實(shí)驗(yàn)還可以測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑒t重力加速度________。（使用、、和表示）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，絕熱性能良好的汽缸開口向上，缸中用絕熱性能良好的活塞封閉一段氣體，氣柱的長為h，活塞與汽缸內(nèi)壁無摩擦且氣密性良好，活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，開始時缸中氣體的溫度為T0，重力加速度為g。①若在汽缸上放一個質(zhì)量為m的物塊，再給缸中氣體加熱，使氣柱長仍為h，則加熱后氣體的溫度為多少?②若只給缸中氣體緩慢加熱，當(dāng)氣體溫度為2T0時，電熱絲產(chǎn)生的熱量為Q，則氣體的內(nèi)能增加多少？14．（16分）如圖所示，在質(zhì)量為M＝0.99kg的小車上，固定著一個質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻R＝1的矩形單匝線圈MNPQ，其中MN邊水平，NP邊豎直，MN邊長為L=0.1m，NP邊長為l＝0.05m．小車載著線圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做勻速運(yùn)動，隨后進(jìn)入一水平有界勻強(qiáng)磁場（磁場寬度大于小車長度）．磁場方向與線圈平面垂直并指向紙內(nèi)、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1.0T．已知線圈與小車之間絕緣，小車長度與線圈MN邊長度相同．求：（1）小車剛進(jìn)入磁場時線圈中感應(yīng)電流I的大小和方向；（2）小車進(jìn)入磁場的過程中流過線圈橫截面的電量q；（3）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，已知完全穿出磁場時小車速度v1＝2m/s，求小車進(jìn)入磁場過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q．15．（12分）如圖，絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦．兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為、溫度均為．緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來的1.2倍．設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求氣缸A中氣體的體積和溫度．

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、A【解析】

A．當(dāng)氫原子由較高能級躍遷到較低能級時，軌道半徑變小，其核外電子的動能將增大，又此過程中電場力做正功，其電勢能減小，A項正確；B．處于n=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時，輻射出的光子的能量為（-4eV）-（-13.6eV)=10.2eV，B項錯誤；C．根據(jù)C=6可知，一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子頻率最多有6種，C項錯誤；D．處于基態(tài)的氫原子要發(fā)生電離，吸收的光子能量必須大于等于13.6eV，D項錯誤。故選A。2、D【解析】

由動量守恒可知，碰后兩球的速度方向相反，且在相同時間內(nèi)，b球運(yùn)動的弧長為a球運(yùn)動的弧長為3倍，則有由動量守恒定律有由能量守恒有聯(lián)立解得故ABC錯誤，D正確。故選D。3、A【解析】

A．飽和光電流和光的強(qiáng)度有關(guān)，這個實(shí)驗(yàn)可以通過控制光的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)飽和光電流相同，A正確；CD．不同的金屬其逸出功是不同的，根據(jù)光電效應(yīng)方程：用同種頻率的單色光，光子能量相同，光電子的最大初動能Ek不同，CD錯誤；B．根據(jù)遏止電壓和最大初動能關(guān)系：可知光電子的最大初動能不同，遏止電壓也不同，B錯誤。故選A。4、D【解析】

AB．粒子運(yùn)動軌跡如圖所示：

由幾何知識可知，粒子在兩個磁場中的軌跡半徑分別為粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故AB錯誤；

CD．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角θ相等，粒子在磁場中的運(yùn)動時間為則有故C錯誤，D正確。

故選D。5、C【解析】

AB．自行車做勻減速直線運(yùn)動：整理形式：根據(jù)圖像可知：；又根據(jù)圖中斜率求解加速度：解得：，AB錯誤；C．自行車勻減速至0，逆過程視為初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)：解得剎車時間：，根據(jù)：解得：，C正確；D．剎車最后通過的位移：剎車前通過的位移：剎車前l(fā)s和最后1s通過的位移比為3:1，D錯誤。故選C。6、C【解析】①向右偏轉(zhuǎn)，知①帶負(fù)電，為β射線，實(shí)質(zhì)是電子，電離作用不是最強(qiáng)，也不是電磁波，故A錯誤．②不帶電，是γ射線，為電磁波，穿透能力最強(qiáng)，故B錯誤．根據(jù)電荷數(shù)守恒知，原子核放出一個①粒子后，電荷數(shù)多1，故C正確．③向左偏，知③帶正電，為α射線，原子核放出一個③粒子后，質(zhì)子數(shù)比原來少2，質(zhì)量數(shù)少4，則中子數(shù)少2，故D錯誤．故選C．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道三種射線的電性，以及知道三種射線的特點(diǎn)，知道三種射線的穿透能力和電離能力強(qiáng)弱．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、BD【解析】

A．金屬線框剛進(jìn)入磁場時，磁通量增加，磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，故A錯誤；B．由圖象可知，金屬框進(jìn)入磁場過程中做勻速直線運(yùn)動，速度為v1，勻速運(yùn)動的時間為t2﹣t1，故金屬框的邊長：L＝v1（t2﹣t1），故B正確；CD．在金屬框進(jìn)入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力，則得：mg＝BIL，又，又L＝v1（t2﹣t1），聯(lián)立解得：；線框僅在進(jìn)入磁場和離開磁場過程中受安培力，進(jìn)入時安培力等于重力，離開時安培力大于重力，開始減速，故開始離開磁場時安培力最大，功率最大，為Pm＝F安t2，又，聯(lián)立得：，故C錯誤，D正確．8、AC【解析】

A.人下落過程只有重力做功，重力做功效果為重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，故機(jī)械能守恒，故A正確；B.當(dāng)人下落經(jīng)過距地心0.5R瞬間，其引力勢能為：根據(jù)功能關(guān)系可知：即：在地球表面處忽略地球的自轉(zhuǎn)：則聯(lián)立以上方程可以得到：故B錯誤；C.設(shè)人到地心的距離為，地球密度為，那么，由萬有引力定律可得：人在下落過程中受到的萬有引力為：故萬有引力與到地心的距離成正比，故C正確；D.由萬有引力可得：人下落到地心的過程萬有引力做功為：由于人的質(zhì)量未知，故無法求出萬有引力的功，故D錯誤；故選AC。9、BD【解析】

AB．由左手定則可知，正離子向上偏，所以上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，所以由于中心放一個圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的磁場力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，故A錯誤，B正確；C．當(dāng)電場力與洛倫茲力相等時，兩極板間的電壓不變，則有得由閉合電路歐姆定律有解得R0的熱功率故C錯誤，D正確。故選BD。10、AC【解析】

A．在初始位置線圈產(chǎn)生的電動勢最大，且故A正確；B．從初始位置開始，在四分之一個周期內(nèi)通過R的電荷量為故B錯誤；C．電動勢的有效值為電阻R兩端電壓的有效值為故C正確；D．交流電流表測的是有效值，其示數(shù)不會變化，故D錯誤。故選：AC。三、實(shí)驗(yàn)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、甲6.7000.36【解析】

(1)讓球直徑卡在兩外測量爪之間，測量方法正確的是甲．(2)螺旋測微器示數(shù)(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論可得紙帶經(jīng)過2號計數(shù)點(diǎn)時瞬時速度為：。12、1.025C【解析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺刻度為10mm，游標(biāo)尺刻度為5×0.05mm=0.25mm，所以小球直徑=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)[2]如果機(jī)械能守恒，則小球減小的重力勢能等于增加的動能，則即所以不需要測量小球的質(zhì)量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點(diǎn)間的豎直高度。故AB錯誤，C正確。(3)[3]由以上分析可知，如果滿足，即能證明小球在自A到B過程中機(jī)械能守恒。而即(4)[4]根據(jù)勻變速運(yùn)動的速度時間關(guān)系，有得四、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、①②【解析】

①沒有放物塊量，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為放一個質(zhì)量為m的物塊后