湖北省武漢為明學(xué)校2025屆物理高三上期末綜合測試試題含解析

湖北省武漢為明學(xué)校2025屆物理高三上期末綜合測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(zhǔn)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、如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，a、b兩點間的電壓為，R為可變電阻，P為額定電流1A、用鉛銻合金制成的保險絲．為使保險絲中的電流不超過1A，可變電阻R連入電路的最小阻值是（）A．2.2Ω B．Ω C．22Ω D．Ω2、電動平衡車因為其炫酷的操作，被年輕人所喜歡，變成了日常通勤的交通工具。平衡車依靠人體重心的改變，來實現(xiàn)車輛的啟動、加速、減速、停止等動作。下表所示為某款電動平衡車的部分參數(shù)，若平衡車以最大速度行駛時，電機(jī)恰好達(dá)到額定功率，則下列說法中正確的是（）電池輸出電壓36V電池總?cè)萘?0000mA·h電機(jī)額定功率900W最大速度15km/h充電時間2~3小時百公里標(biāo)準(zhǔn)耗電量6kW·hA．電池最多輸出的電能約為1800JB．充滿電的平衡車以額定功率行駛的最長時間約為2hC．該平衡車以最大速度行駛時牽引力約為60ND．該平衡車在標(biāo)準(zhǔn)情況下能騎行的最大里程約為3km3、如圖是某型號的降壓變壓器（可視為理想變壓器），現(xiàn)原線圈兩端接上正弦交流電，副線圈接一負(fù)載電阻，電路正常工作，若（）A．負(fù)載空載（斷路），則原線圈電流為零B．負(fù)載空載（斷路），則副線圈兩端電壓為零C．負(fù)載電阻阻值變小，則輸入電流變小D．負(fù)載電阻阻值變小，則副線圈兩端電壓變小4、光滑斜面長為L，物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑，當(dāng)物體的速度是到達(dá)斜面底端速度的時，它沿斜面下滑的距離是A．L B．L C．L D．L5、空間存在一靜電場，x軸上各點電勢隨x變化的情況如圖所示。若在-x0處由靜止釋放一帶負(fù)電的粒子，該粒子僅在電場力的作用下運動到x0的過程中，下列關(guān)于帶電粒子的a-t圖線，v-t圖線，Ek-t圖線，Ep-t圖線正確的是（）A． B． C． D．6、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、靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x軸分布的圖像如圖所示，和均為已知量，某處由靜止釋放一個電子，電子沿x軸往返運動。已知電子質(zhì)量為m，帶電荷量為e，運動過程中的最大動能為，則（）A．電場強(qiáng)度大小為B．在往返過程中電子速度最大時的電勢能為C．釋放電子處與原點的距離為D．電子從釋放點返回需要的時間為8、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，為一個與磁場方向垂直、長度為的金屬桿，已知。兩點與磁場中以為圓心的同心圓（均為部分圓?。┙饘佘壍朗冀K接觸良好。一電容為的電容器連接在金屬軌道上。當(dāng)金屬桿在與磁場垂直的平面內(nèi)以為軸，以角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動且電路穩(wěn)定時，下列說法正確的是（）A．四點比較，點電勢最高B．電勢差C．電勢差D．電容器所帶電荷量為9、如圖所示，a、b、c、d、e、f是以O(shè)為球心的球面上的點，平面aecf與平面bedf垂直，分別在a、c兩個點處放等量異種電荷＋Q和－Q，取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，則下列說法正確的是（）A．b、f兩點電場強(qiáng)度大小相等，方向相同B．e、d兩點電勢不同C．電子沿曲線運動過程中，電場力做正功D．若將＋Q從a點移動到b點，移動前后球心O處的電勢不變10、長為l直導(dǎo)線中通有恒定電流I，靜置于絕緣水平桌面上，現(xiàn)在給導(dǎo)線所在空間加勻強(qiáng)磁場，調(diào)整磁場方向使得導(dǎo)線對桌面的壓力最小，并測得此壓力值為N1，保持其他條件不變，僅改變電流的方向，測得導(dǎo)線對桌面的壓力變?yōu)镹2。則通電導(dǎo)線的質(zhì)量和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為（）A． B．C． D．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(xué)利用如圖所示的裝置欲探究小車的加速度與合外力的關(guān)系．具體實驗步驟如下：①按照如圖所示安裝好實驗裝置，并測出兩光電門之間的距離L②平衡摩擦力即調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運動，且通過兩個光電門的時間相等③取下細(xì)繩和沙桶，測量沙子和沙桶的總質(zhì)量m，并記錄④把小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，并記錄小車先后通過光電門甲和乙的時間，并計算出小車到達(dá)兩個光電門時的速度和運動的加速度⑤重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)②～④的步驟（1）用游標(biāo)卡尺測得遮光片的寬度為d，某次實驗時通過光電門甲和乙的時間分別為Δt1和Δt2，則小車加速度的表達(dá)式為a=_________（2）關(guān)于本實驗的說法，正確的是________A．平衡摩擦力時需要取下細(xì)繩和沙桶B．平衡摩擦力時不需要取下細(xì)繩和沙桶C．沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量D．小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量（3）若想利用該裝置測小車與木板之間的動摩擦因數(shù)μ，某次實驗中，該同學(xué)測得平衡摩擦力后斜面的傾角θ，沙和沙桶的總質(zhì)量m，以及小車的質(zhì)量M．則可推算出動摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=__________（表達(dá)式中含有m、M、θ）12．（12分）某實驗小組利用如圖所示的裝置驗證機(jī)械能守恒定律，實驗主要步驟如下：（不考慮空氣阻力的影響）①將光電門安放在固定于水平地面上的長木板上；②將細(xì)繩一端連在小車上，另一端繞過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪后懸掛一鉤碼，調(diào)節(jié)木板上滑輪的高度，使該滑輪與小車間的細(xì)繩與木板平行；③測出小車遮光板與光電門之間的距離L，接通電源，釋放小車，記下小車遮光板經(jīng)過光電門的時間t；④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動能的增加量和鉤碼重力勢能的減少量。(1)根據(jù)上述實驗步驟，實驗中還需測量的物理量有_________；A．小車上遮光板的寬度dB．小車和遮光板總質(zhì)量m1C．鉤碼的質(zhì)量m2D．鉤碼下落的時間t′(2)圖中游標(biāo)卡尺所測遮光板寬度d為_______mm；(3)由實驗步驟和(1)選項中測得的物理量，改變L的大小，重復(fù)步驟③、④，可得到系統(tǒng)動能增加量總是小于鉤碼重力勢能減少量，其原因可能是________________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，一平行玻璃磚的截面是一個矩形，玻璃磚的厚度為d，DC面涂有反光材料。一束極窄的光線從A點以θ=的入射角射入玻璃磚，AB間的距離為，已知A點的折射光線恰好射到D點，CD間的距離為，已知光在真空中的傳播速度為c。求：①玻璃磚的折射率；②光線從A點進(jìn)入玻璃到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。14．（16分）在如圖所示的坐標(biāo)系中，僅第三象限的磁場垂直坐標(biāo)系所在平面向外，其余象限的磁場方向均垂直坐標(biāo)系所在平面向里，四個象限中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。其中M、N兩點為x軸負(fù)半軸和y軸負(fù)半軸上的點，坐標(biāo)分別、，一帶負(fù)電的粒子由M點沿MN連線方向射入，忽略粒子的重力。求：(1)如果負(fù)粒子由M點射入后剛好能經(jīng)過坐標(biāo)原點第一次離開邊界線，負(fù)粒子在第三象限磁場中的路程為多少？(2)如果負(fù)粒子由M點射入后能經(jīng)O點到達(dá)N，負(fù)粒子的路程為多少？15．（12分）如圖所示，金屬圓環(huán)軌道MN、PQ豎直放置，兩環(huán)之間ABDC內(nèi)（含邊界）有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，AB水平且與圓心等高，CD豎直且延長線過圓心。電阻為r，長為2l的輕質(zhì)金屬桿，一端套在內(nèi)環(huán)MN上，另一端連接質(zhì)量為m的帶孔金屬球，球套在外環(huán)PQ上，且都與軌道接觸良好。內(nèi)圓半徑，外圓半徑，PM間接有阻值為R的電阻，讓金屬桿從AB處無初速釋放，恰好到達(dá)EF處，EF到圓心的連線與豎直方向成θ角。其它電阻不計，忽略一切摩擦，重力加速度為g。求：(1)這一過程中通過電阻R的電流方向和通過R的電荷量q；(2)金屬桿第一次即將離開磁場時，金屬球的速率v和R兩端的電壓U。

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】原線圈輸入電壓根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比代入數(shù)據(jù)解得：原線圈的最大輸入功率為輸出功率等于輸入功率由公式：解得：故應(yīng)選A．2、B【解析】

A．電池最多儲存的電能為故A錯誤；B．由儲存的電能除以額定功率可求得時間為故B正確；C．根據(jù)功率公式則有故C錯誤；D．由電池總電量除以百公里標(biāo)準(zhǔn)耗電量即可求出故D錯誤。故選B。3、A【解析】

AB．把變壓器看做一個電源，副線圈所連電路為外電路，負(fù)載斷路，相當(dāng)于電路的外電路斷路，則副線圈兩端仍有電壓，但是電路中無電流，A正確B錯誤；CD．負(fù)載電阻變小，根據(jù)可知副線圈兩端電壓不變，所以副線圈中電流增大，根據(jù)可知，不變，增大，則也增大，即輸入電流變大，CD錯誤。故選A。4、A【解析】

設(shè)物體沿斜面下滑的加速度為a，物體到達(dá)斜面底端時的速度為v，則有:v2＝2aL＝2aL′聯(lián)立兩式可得：L′＝L，A正確，BCD錯誤。故選A。5、B【解析】

AB、由圖可知，圖像的斜率表示電場強(qiáng)度，從到的過程中電場強(qiáng)度先減小后增大，受到沿x軸正方向的電場力先減小后增大，粒子的加速度也是先減小后增大，在位置加速度為零；粒子在運動過程中，粒子做加速度運動，速度越來越大，先增加得越來越慢，后增加得越來越快，故B正確，A錯誤；C、粒子在運動過程中，受到沿x軸正方向的電場力先減小后增大，根據(jù)動能定理可知圖像的斜率先變小再變大，在位置的斜率為零，故C錯誤；D、由于粒子帶負(fù)電，根據(jù)電勢能可知，變化規(guī)律與變化規(guī)律相反，故D錯誤；圖線正確的是選B。6、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動，由牛頓運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動狀態(tài)，故在這1s內(nèi)小球運動的水平位移小于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．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、ABD【解析】

A．在0＜x＜x0區(qū)間內(nèi)，場強(qiáng)大小方向沿+x方向；在-x0＜x＜0區(qū)間內(nèi)，場強(qiáng)大小場強(qiáng)方向沿－x方向，故A正確；B．根據(jù)能量守恒可知，電子速度最大即動能最大時，電勢能最小，根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，則此時電勢能為故B正確；C．已知電子質(zhì)量為m、帶電荷量為e，在運動過程中電子的最大功能為Ek，根據(jù)動能定理得得故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律知粒子從靜止到動能最大的時間為四分之一周期，勻加速直線運動的時間為電子從釋放點返回需要的時間為故D正確。故選ABD。8、BD【解析】

A．如圖所示桿順時針勻速轉(zhuǎn)動切割磁感線，由右手定則知感應(yīng)電動勢方向為，桿相當(dāng)于電源，所以點電勢最高，故A錯誤；BC．綜合運動規(guī)律，的中點的線速度為綜合電路規(guī)律，電路穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，電路中無電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律得解得同理，中點的線速度為又有中點的線速度為可得故B正確，C錯誤；D．電容器接在兩點間，帶電荷量為解得故D正確。故選BD。9、AD【解析】

AB．等量異種電荷的電場線和等勢線都是關(guān)于連線、中垂線對稱的，由等量異號電荷的電場的特點，結(jié)合題目的圖可知，圖中bdef所在的平面是兩個點電荷連線的垂直平分面，所以該平面上各點的電勢都是相等的，各點的電場強(qiáng)度的方向都與該平面垂直，由于b、c、d、e各點到該平面與兩個點電荷的連線的交點O的距離是相等的，結(jié)合該電場的特點可知，b、c、d、e各點的場強(qiáng)大小也相等，由以上的分析可知，b、d、e、f各點的電勢相等且均為零，電場強(qiáng)度大小相等，方向相同，故A正確，B錯誤；C．由于b、e、d各點的電勢相同，故電子移動過程中，電場力不做功，故C錯誤；D．將+Q從a點移動到b點，球心O仍位于等量異種電荷的中垂線位置，電勢為零，故其電勢不變，故D正確。故選AD。10、BC【解析】

對導(dǎo)線受力分析，可知導(dǎo)線受重力、支持力和安培力作用，當(dāng)安培力方向豎直向上時，支持力最小，則導(dǎo)線對桌面的壓力最小，根據(jù)平衡條件有當(dāng)僅改變電流方向時，安培力方向向下，根據(jù)平衡有聯(lián)立解得，故BC正確，AD錯誤。故選BC。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、（1）；（2）B；（3）【解析】

（1）[1]小車經(jīng)過光電門時的速度分別為：，，由勻變速直線運動的速度位移公式可知，加速度：；（2）[2]AB.本實驗中，沙桶和沙子的總質(zhì)量所對應(yīng)的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，平衡摩擦力時應(yīng)使小車在懸掛沙桶的情況下勻速運動，所以不需要取下細(xì)繩和沙桶，故A錯誤，B正確；CD.因為本實驗中，沙桶和沙子的總質(zhì)量所對應(yīng)的重力即為小車做勻變速運動時所受的外力大小，所以不需要“沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”的實驗條件，也不需要小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量，故C錯誤，D錯誤。故選：B；（3）對小車，由平衡條件得：Mgsinθ?mg=μMgcosθ，得動摩擦因數(shù)：；12、ABC5.70小車與長木板之間存在摩擦阻力做功【解析】

(1)[1]要得到小車與鉤碼組成的系統(tǒng)動能的增加量，則要得到小車的速度，所以要測量小車上遮光板的寬度d和小車和遮光板總質(zhì)量m1，鉤碼的質(zhì)量m2，由于小車運動的距離即為鉤碼下降的距離，所以不用測量鉤碼下落的時間t′，故選ABC；(2)[2]由圖可知，游標(biāo)卡尺所測遮光板寬度(3)[3]由于實驗過程中