2025屆山西省太原市第二十一中學物理高三上期末教學質(zhì)量檢測試題含解析

2025屆山西省太原市第二十一中學物理高三上期末教學質(zhì)量檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、銀川綠地中心雙子塔項目位于銀川閱海灣中央商務區(qū)中軸位置，高度301m，建成后將成為西北地區(qū)最高雙子塔。據(jù)說，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達觀光平臺。若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時由靜止開始上升，a－t圖像如圖所示。則下列相關說法正確的是（）A．t＝4.5s時，電梯處于失重狀態(tài) B．5~55s時間內(nèi)，繩索拉力最小C．t＝59.5s時，電梯處于超重狀態(tài) D．t＝60s時，電梯速度恰好為零2、如圖所示，將一小木塊和一小鋼珠分別用手拿著并壓縮兩根一端分別豎直固定在地面上的彈簧上端?，F(xiàn)同時釋放小木塊和小球，若小木塊在整過運動過程中所受空氣的阻力f與其速度v滿足（k為常數(shù)），而小鋼珠的運動忽略空氣阻力，且兩物體同時離開彈簧，取向上為運動的正方向，則下圖能正確反應兩物體離開彈簧后的運動情況的v-t圖像的是（）A． B． C． D．3、如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑水平軌道的左邊與墻壁對接，右邊與一個足夠高的四分之一光滑圓弧軌道平滑相連，木塊A、B靜置于光滑水平軌道上，A、B的質(zhì)量分別為1.5kg和0.5kg?，F(xiàn)讓A以6m/s的速度水平向左運動，之后與墻壁碰撞，碰撞的時間為0.2s，碰后的速度大小變?yōu)?m/s，當A與B碰撞后立即粘在一起運動，g取10m/s2，則（）A．A與墻壁碰撞過程中，墻壁對A的平均作用力的大小B．A和B碰撞過程中，A對B的作用力大于B對A的作用力C．A、B碰撞后的速度D．A、B滑上圓弧的最大高度4、用傳感器研究質(zhì)量為2kg的物體由靜止開始做直線運動的規(guī)律時，在計算機上得到0~6s內(nèi)物體的加速度隨時間變化的關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．0~2s內(nèi)物體做勻加速直線運動B．0~2s內(nèi)物體速度增加了4m/sC．2~4s內(nèi)合外力沖量的大小為8NsD．4~6s內(nèi)合外力對物體做正功5、2013年6月20日，女航天員王亞平在“天宮一號”目標飛行器里成功進行了我國首次太空授課．授課中的一個實驗展示了失重狀態(tài)下液滴的表面張力引起的效應．在視頻中可觀察到漂浮的液滴處于相互垂直的兩個橢球之間不斷變化的周期性“脈動”中．假設液滴處于完全失重狀態(tài)，液滴的上述“脈動”可視為液滴形狀的周期性微小變化（振動），如圖所示．已知液滴振動的頻率表達式為，其中k為一個無單位的比例系數(shù)，r為液滴半徑，ρ為液體密度，σ為液體表面張力系數(shù)（其單位為N/m），α、β、γ是相應的待定常數(shù)．對于這幾個待定常數(shù)的大小，下列說法中可能正確的是（）A．，， B．，，C．，， D．，，6、一質(zhì)點做勻加速直線運動連續(xù)經(jīng)歷了兩段相等的時間。下列對這兩個階段判斷正確的是（）A．位置變化量一定相同B．動能變化量一定相同C．動量變化量一定相同D．合外力做功一定相同二、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，水平面上從B點往左都是光滑的，從B點往右都是粗糙的．質(zhì)量分別為M和m的兩個小物塊甲和乙（可視為質(zhì)點），與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲和μ乙，在光滑水平面上相距L以相同的速度同時開始向右運動，它們在進入粗糙區(qū)域后最后靜止。設靜止后兩物塊間的距離為s，甲運動的總時間為t1、乙運動的總時間為t2，則以下說法中正確的是A．若M=m，μ甲=μ乙，則s=LB．若μ甲=μ乙，無論M、m取何值，總是s=0C．若μ甲＜μ乙，M＞m，則可能t1=t2D．若μ甲＜μ乙，無論M、m取何值，總是t1＜t28、下列說法正確的是____________.A．液體的沸點是液體的飽和蒸氣壓與外界壓強相等時的溫度B．當液體與大氣接觸時，液體表面分子的勢能比液體內(nèi)部分子的勢能要大C．布朗運動雖不是分子運動，但它證明了組成固定顆粒的分子在做無規(guī)則運動D．第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律E.熱力學第二定律告訴我們一切自發(fā)的過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行9、一位同學玩飛鏢游戲，已知飛鏢距圓盤為L，對準圓盤上邊緣的A點水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時，圓盤以垂直圓盤且過盤心O點的水平軸勻速轉(zhuǎn)動。若飛鏢恰好擊中A點，下列說法正確的是()A．從飛鏢拋出到恰好擊中A點，A點一定轉(zhuǎn)動到最低點位置 B．從飛鏢拋出到恰好擊中A點的時間為C．圓盤的半徑為 D．圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為(k＝1,2,3，…)10、如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩平行長直金屬導軌，間距為1m，其左端用導線接有兩個阻值為4Ω的電阻，整個裝置處在豎直向上、大小為2T的勻強磁場中。一質(zhì)量為2kg的導體桿MN垂直于導軌放置，已知桿接入電路的電阻為2Ω，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為0.5。對桿施加水平向右、大小為20N的拉力，桿從靜止開始沿導軌運動，桿與導軌始終保持良好接觸，導軌電阻不計，重力加速度g=10m/s2。則A．M點的電勢高于N點B．桿運動的最大速度是10m/sC．桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和相等D．當桿達到最大速度時，MN兩點間的電勢差大小為20V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）某物理興趣小組在學習了電流的磁效應后，得知通電長直導線周圍某點磁場的磁感應強度B的大小與長直導線中的電流大小I成正比，與該點離長直導線的距離r成反比。該小組欲利用如圖甲所示的實驗裝置驗證此結(jié)論是否正確，所用的器材有：長直導線、學生電源、直流電流表（量程為0~3A）、滑動變阻器、小磁針（置于刻有360°刻度的盤面上）、開關及導線若干：實驗步驟如下：a.將小磁針放置在水平桌面上，等小磁針靜止后，在小磁針上方沿小磁針靜止時的指向水平放置長直導線，如圖甲所示；b.該小組測出多組小磁針與通電長直導線間的豎直距離r、長直導線中電流的大小I及小磁針的偏轉(zhuǎn)角度θ；c.根據(jù)測量結(jié)果進行分析，得出結(jié)論。回答下列問題：（1）某次測量時，電路中電流表的示數(shù)如圖乙所示，則該電流表的讀數(shù)為______A；（2）在某次測量中，該小組發(fā)現(xiàn)長直導線通電后小磁針偏離南北方向的角度為30°（如圖丙所示），已知實驗所在處的地磁場水平分量大小為B0=3×10－5T，則此時長直導線中的電流在小磁針處產(chǎn)生的磁感應強度B的大小為_______T（結(jié)果保留兩位小數(shù)）；（3）該小組通過對所測數(shù)據(jù)的分析，作出了小磁針偏轉(zhuǎn)角度的正切值tanθ與之間的圖像如圖丁所示，據(jù)此得出了通電長直導線周圍磁場的磁感應強度B與通電電流I成正比，與離長直導線的距離r成反比的結(jié)論，其依據(jù)是______；（4）通過查找資料，該小組得知通電長直導線周圍某點的磁感應強度B與電流I及距離r之間的數(shù)學關系為，其中為介質(zhì)的磁導率。根據(jù)題給數(shù)據(jù)和測量結(jié)果，可計算出=_______。12．（12分）某同學設計了如圖所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m．實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度g取10m/s2(1)為測量滑塊的加速度a，需測出它在A、B間運動的_________和________，計算a的運動學公式是____．(2)根據(jù)牛頓運動定律得到a與m的關系為：_________他想通過多次改變m，測出相應的a值，并利用上式來計算μ．若要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的_____保持不變，實驗中應將從托盤中取出的砝碼置于_________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）某精密光學儀器上有一塊玻璃磚是由一塊長方體的勻質(zhì)玻璃下部分挖掉一個半徑為R的半圓柱形成的，其截面如圖所示，CD為半圓柱體的直徑，O為圓心，AD長為。一束單色光從AD邊的中點E垂直射入玻璃磚，經(jīng)過折射后從玻璃磚中射出。已知玻璃磚對該單色光的折射率為，光在真空中的傳播速度為c。①請畫出此光束在玻璃磚中的光路圖，并求出該單色光從進入玻璃磚到第一次射出玻璃磚時的折射角；②該單色光從進入玻璃磚到第一次射出玻璃磚所經(jīng)歷的時間。14．（16分）如圖所示，在傾角為的斜面上有質(zhì)量均為的物塊，兩物塊用平行于斜面的細線連接，細線伸直。若由靜止釋放兩物塊，兩物塊沿斜面下滑的加速度大小為；若用水平向左的恒力作用在物塊上，兩物塊可沿斜面向上勻速運動，已知兩物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)相同，重力加速度，，，求：（1）物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）作用在物塊上的水平恒力的大小。15．（12分）彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如圖甲所示為太陽光射到空氣中小水珠時的部分光路圖，光通過一次折射進入水珠，在水珠內(nèi)進行一次反射后，再通過一次折射射出水珠．現(xiàn)有一單色光束以入射角θ1＝45°射入一圓柱形玻璃磚，在玻璃磚內(nèi)通過一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃磚，如圖乙所示，已知射出光線與射入光線的夾角φ＝30°，光在真空中的速度為c，求：①該單色光的折射率；②該單色光在玻璃中傳播速度的大?。?/p>

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、D【解析】

A．利用a－t圖像可判斷：t＝4.5s時，電梯有向上的加速度，電梯處于超重狀態(tài)，則選項A錯誤；BC．0~5s時間內(nèi)，電梯處于超重狀態(tài)，拉力>重力；5~55s時間內(nèi)，電梯處于勻速上升過程，拉力＝重力；55~60s時間內(nèi)，電梯處于失重狀態(tài)，拉力<重力；綜上所述，選項B、C錯誤；D．因a－t圖線與t軸所圍的“面積”代表速度改變量，而圖中橫軸上方的“面積”與橫軸下方的“面積”相等，則電梯的速度在t＝60s時為零，選項D正確。故選D。2、D【解析】

對于小鋼球沒空氣阻力時只受重力，是豎直上拋運動，v-t圖像是直線，故圖中直線為鋼球的運動圖像。對于小木塊有空氣阻力時，上升階段由牛頓第二定律得解得由于阻力隨速度的減小而減小，故上升階段加速度逐漸減小，最小值為g。同理，有空氣阻力時，下降階段由牛頓第二定律可得由于阻力隨速度增大而增大，故下降過程中加速度逐漸減小，v-t圖像的斜率表示加速度，故圖線與t軸相交時刻的加速度為g，此時實線的切線與虛線平行。故D正確，ABC錯誤。故選D。3、D【解析】

A．規(guī)定向右為正方向，則，對A在與墻碰撞的過程，由動量定理得所以A錯誤；B．A和B碰撞過程中，A對B的作用力和B對A的作用力是一對相互作用力，應該大小相等，方向相反，所以B錯誤；C．由題意可知，A和B發(fā)生完全非彈性碰撞，由動量守恒定律得所以C錯誤；D．A和B碰后一起沿圓軌道向上運動，在運動過程中，只有重力做功，由機械能守恒定律得所以D正確。故選D。4、C【解析】

A．0~2s內(nèi)物體的加速度變大，做變加速直線運動，故A錯誤；B．圖像下面的面積表示速度的變化量，0~2s內(nèi)物體速度增加了，故B錯誤；C．2~4s內(nèi)合外力沖量的大小故C正確；D．由圖可知，4~6s內(nèi)速度變化量為零，即速度不變，由動能定理可知，合外力對物體做功為零，故D錯誤。故選C。5、B【解析】

從物理單位的量綱來考慮，則A中單位，故A錯誤；在B選項中，，故B正確；對C選項，，故C錯誤；在D選項中，，故D錯誤。故選B。6、C【解析】

A．勻加速直線運動的物體連續(xù)經(jīng)歷了兩段相等的時間，根據(jù)可知位移不相等，位置變化不同，選項A錯誤；BD．根據(jù)動能定理可知，合外力做功不相等，則動能變化量不相同，選項BD錯誤；C．根據(jù)動量定理，可知動量變化量一定相同，選項C正確；故選C。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．由動能定理可知：若，，則兩物體在粗糙地面上滑動的位移相同，故二者的距離為零，故A錯誤；B．由動能定理可知：解得：滑行距離與質(zhì)量無關，故若，無論、取何值，總是，故B正確；CD．兩物體在粗糙斜面上的加速度：則從點運動到停止的時間：若，則有：因乙離點較遠，故可能有：故C正確，D錯誤；故選BC。8、ABE【解析】

液體的沸點是液體的飽和蒸氣壓與外界壓強相等時的溫度，A正確；當液體與大氣接觸時，液體表面分子的距離大于液體內(nèi)部分子之間的距離，分子勢能比液體內(nèi)部分子的勢能要大，B正確；布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，是由于其受到來自各個方向的分子撞擊作用是不平衡導致的，其間接反映了周圍的分子在做無規(guī)則運動，C錯誤；第二類永動機指的是不消耗任何能量，吸收周圍能量并輸出，不能制成是因為違反了熱力學第二定律，D錯誤；熱力學第二定律告訴我們一切自發(fā)的過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行，E正確．9、ABC【解析】

A．從飛鏢拋出到恰好擊中A點，A點轉(zhuǎn)到了最低點位置，故A正確；B．飛鏢水平拋出，在水平方向做勻速直線運動，因此t＝故B正確；C．飛鏢擊中A點時，A恰好在最下方，有1r＝gt1解得r＝故C正確；D．飛鏢擊中A點，則A點轉(zhuǎn)過的角度滿足θ＝ωt＝π＋1kπ(k＝0、1、1．．．．．．)故ω＝(k＝0、1、1．．．．．．)故D錯誤。故選ABC。10、BC【解析】

A、根據(jù)右手定則可知，MN產(chǎn)生的感應定律的方向為，則N相當于電源在正極，故M點的電勢低于N點，故選項A錯誤；B、當桿的合力為零時，其速度達到最大值，即：由于代入數(shù)據(jù)整理可以得到最大速度，故選項B正確；C、由于桿上電阻與兩電阻并聯(lián)阻值相等，而且并聯(lián)的電流與通過桿MN的電流始終相等，則根據(jù)焦耳定律可知，桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和相等，故選項C正確；D、根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，當速度最大時，其MN感應電動勢為：根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，此時電路中總電流為：則此時MN兩點間的電勢差大小為：，故D錯誤。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、2.00電流產(chǎn)生的磁感應強度，而偏角的正切值與成正比【解析】

（1）[1]電流表量程為3A，則最小分度為0.1A，由指針示數(shù)可知電流為2.00A；（2）[2]電流產(chǎn)生向東的磁場，則指針指向地磁場分量和電流磁場的合磁場方向，如圖所示則有解得（3）[3]由圖可知，偏角的正切值與成正比，而根據(jù)（2）中分析可知則可知與成正比，故說明通電長直導線周圍磁場的磁感應強度與通電電流成正比，與長導線的距離成反比；（4）[4]由公式可知，圖象的斜率解