2025屆陜西省延安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)大學(xué)區(qū)校際聯(lián)盟物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆陜西省延安市實(shí)驗(yàn)中學(xué)大學(xué)區(qū)校際聯(lián)盟物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，兩根細(xì)桿M、N豎直固定在水平地面上，M桿頂端A和N桿中點(diǎn)B之間有一拉直的輕繩。兩桿的高度均為4.0m，兩桿之間的距離為2.0m。將一個小球從M桿上的C點(diǎn)以一定的初速度vo水平向右拋出。已知C點(diǎn)與A點(diǎn)的距離為0.8m，重力加速度g取10m/s2.不計空氣阻力。若要使小球能碰到輕繩，則vo的最小值為（）A．2.5m/s B． C．4.0m/s D．2、如圖，長為L、傾角的傳送帶始終以2.5m/s的速率順時針方向運(yùn)行，小物塊以4.5m/s的速度從傳送帶底端A沿傳送帶上滑，恰能到達(dá)傳送帶頂端B，已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，取，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，則下列圖像中能正確反映物塊在傳送帶上運(yùn)動的速度v隨時間t變化規(guī)律的是（）A． B． C． D．3、如圖所示，四根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2、L3、L4，其橫截面構(gòu)成一角度為的菱形，均通有相等的電流I，菱形中心為O。L1中電流方向與L2中的相同，與L3、L4，中的相反，下列說法中正確的是（）A．菱形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B．菱形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL1C．L1所受安培力與L3所受安培力大小不相等D．L1所受安培力的方向與L3所受安培力的方向相同4、如圖所示，一端擱在粗糙水平面上，另一端系一根細(xì)線（線豎直）處于靜止?fàn)顟B(tài)的重直桿A受到的作用力個數(shù)（）A．1 B．2C．3 D．45、如圖所示，等量異種點(diǎn)電荷連線水平，O為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，點(diǎn)A與B、B與C分別關(guān)于O點(diǎn)和水平連線對稱。下列說法正確的是（）A．點(diǎn)A與B的電勢一定相等B．點(diǎn)A與C的場強(qiáng)一定相同C．將一負(fù)電荷沿直線AC從A移至C，電場力不做功D．將一正電荷沿直線AB從A移至B，電荷電勢能一直減小6、木星和土星都擁有眾多的衛(wèi)星，其中“木衛(wèi)三”作為太陽系唯一一顆擁有磁場的衛(wèi)星，在其厚厚的冰層下面可能存在生命，而“土衛(wèi)二”具有生命誕生所需的全部要素，是最適宜人類居住的星球，經(jīng)探測它們分別繞木星和土星做圓周運(yùn)動的軌道半徑之比為，若木星和土星的質(zhì)量之比為，則下列關(guān)于“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的相關(guān)說法正確的是（）A．運(yùn)行周期之比為 B．向心加速度之比為C．環(huán)繞速度之比為 D．表面重力加速度之比二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖所示，一小球固定在輕桿上端，AB為水平輕繩，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則桿對小球的作用力方向可能是()A．F1 B．F2 C．F3 D．F48、如圖所示，一固定斜面傾角為，一質(zhì)量為的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動，加速度的大小等于重力加速度的大小。若物塊上升的最大高度為，則此過程中，物塊的（）A．動能損失了 B．動能損失了C．機(jī)械能損失了 D．機(jī)械能損失了9、如圖所示為固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道ABC?，F(xiàn)有一小球以一定的初速度v0從最低點(diǎn)A沖上軌道，小球運(yùn)動到最高點(diǎn)C時的速度為。已知半圓形軌道的半徑為0.4m，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，且在最高點(diǎn)C受到軌道的作用力為5N，空氣阻力不計，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小球初速度B．小球質(zhì)量為0.3kgC．小球在A點(diǎn)時重力的功率為20WD．小球在A點(diǎn)時對半圓軌道的壓力為29N10、如圖(a)，A、B為某電場中沿x方向上的兩個點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運(yùn)動一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢能Ep隨x的變化關(guān)系如圖(b)所示，則A．從A到B，電勢先逐漸降低后逐漸升高B．從A到B，電場強(qiáng)度先增大后減小C．從A到B的過程中，電荷所受電場力先減小后增大D．從A到B的過程中，電場力對電荷先做負(fù)功后做正功三、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）為了粗略測量電阻，小明同學(xué)用量程為5mA的毫安表、電動勢為3V的電池、0~999.9Ω)的電阻箱制作了一塊簡易歐姆表，電路如圖所示：（1）為制作歐姆表，__準(zhǔn)確測量毫安表的內(nèi)阻（填“需要”或“不需要”）；（2）進(jìn)行歐姆調(diào)零之后，用該表測量某電阻時，a表筆是__表筆（填“紅”或“黑”），此時毫安表讀數(shù)為2.5mA，則待測電阻阻值為____Ω；（3）如果在毫安表兩端并聯(lián)一個電阻，其余電路均不變，表盤中間刻度對應(yīng)的電阻值___（填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）該歐姆表用久后，電池老化造成電動勢減小，內(nèi)阻增大，但仍能進(jìn)行歐姆調(diào)零，則用其測得的電阻值___真實(shí)值（填“大于”、“小于”或“等于”）。12．（12分）圖甲是簡易多用電表的電路原理圖，圖中E是電源，、、、、是定值電阻，是可變電阻，表頭的滿偏電流為、內(nèi)阻為600Ω，其表盤如圖乙所示，最上一行刻度的正中央刻度值為“15”。圖中虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個擋位，分別為：直流電流1A擋和擋，歐姆“”擋，直流電壓2.5V擋和10V擋。（1）若用歐姆“”擋測二極管的反向電阻，則A端所接表筆與二極管的________（填“正”或“負(fù)”）極相接觸，測得的結(jié)果如圖乙中a所示，則該二極管的反向電阻為________kΩ。（2）某次測量時多用電表指針位置如圖乙中b所示，若此時B端是與“1”相連的，則多用電表的示數(shù)為________；若此時B端是與“4”相連的，則多用電表的示數(shù)為________。（3）根據(jù)題中所給的條件可得、的阻值之和為________Ω。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，一玻璃磚的截面為直角三角形，其中，，該玻璃磚的折射率為?，F(xiàn)有兩細(xì)束平行且相同的單色光、，分別從邊上的點(diǎn)、點(diǎn)射入，且均能從邊上的點(diǎn)射出。已知。求：（1）、兩單色光的入射角；（2）、兩點(diǎn)之間的距離。14．（16分）如圖甲所示，寬、傾角的金屬長導(dǎo)軌上端安裝有的電阻。在軌道之間存在垂直于軌道平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律變化。一根質(zhì)量的金屬桿垂直軌道放置，距離電阻，時由靜止釋放，金屬桿最終以速度沿粗糙軌道向下勻速運(yùn)動。R外其余電阻均不計，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。求：(1)當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動時電阻R上的電功率為多少？(2)某時刻金屬桿下滑速度為，此時的加速度多大？(3)金屬桿何時開始運(yùn)動？15．（12分）能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子．（1）為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用粒子轟擊一系列元素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定這就是中子，從而證實(shí)了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應(yīng)方程．（2）為了測定中子的質(zhì)量，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰．實(shí)驗(yàn)中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是．已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質(zhì)量與氫核質(zhì)量的比值．（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻?yīng)堆中，裂變時放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減速．在討論如何使中子減速的問題時，有人設(shè)計了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：鉛核、氫核、電子．以彈性正碰為例，僅從力學(xué)角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點(diǎn)并說明理由．

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

細(xì)繩與水平方向夾角為45°，要使小球恰能碰到輕繩，則軌跡與輕繩相切，此時速度方向與水平方向夾角為45°，此時位移偏向角滿足即其中由幾何關(guān)系解得v0=4m/s。故選C。2、B【解析】

ABCD．開始階段，物塊的速度比傳送帶的大，相對于傳送帶向上運(yùn)動，受到的滑動摩擦力沿傳送帶向下，根據(jù)牛頓第二定律得解得方向沿傳送帶向下，當(dāng)物塊與傳送帶共速時，因所以物塊與傳送帶不能保持相對靜止，根據(jù)牛頓第二定律得解得方向沿傳送帶向下，所以物塊繼續(xù)做加速度較小的勻減速運(yùn)動，直到速度為零，ACD錯誤B正確。故選B。3、A【解析】

AB．根據(jù)安培定則，L2、L4導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL3斜向上，L3、L1導(dǎo)線在菱形中心O處的磁應(yīng)強(qiáng)度方向沿OL2斜向下，由疊加原理可知，菱形中心O處的合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，且不沿OL1方向，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，L1與L3受力如圖所示，由各導(dǎo)線中電流大小相等，則每兩導(dǎo)線間的作用力大小相等，由平行四邊形定則合成可知，L1所受安培力與L3所受安培力大小相等，方向相反，故CD錯誤。故選A。4、C【解析】

棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零；對棒受力分析，受重力、繩子豎直向上的拉力，地面的支持力，由于繩子豎直向上的拉力，有合力為零，故地面對棒沒有靜摩擦力，因此棒共受到3個力作用，故C正確，ABD錯誤；故選C．【點(diǎn)睛】受力分析時為防止漏力、多力，可以按照重力、彈力、摩擦力的順序分析，同時要結(jié)合平衡態(tài)分析，注意繩子的拉力方向是解題的關(guān)鍵．5、D【解析】

A．由等量異種電荷的電場分布可知，A點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)，C點(diǎn)電勢等于B點(diǎn)電勢，可知點(diǎn)A的電勢高于B點(diǎn)電勢，選項(xiàng)A錯誤；B．由對稱性可知，點(diǎn)A與C的場強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)B錯誤；C．將一負(fù)電荷沿直線AC從A移至C，電場力做負(fù)功，選項(xiàng)C錯誤；D．將一正電荷沿直線AB從A移至B，電場力做正功，則電荷電勢能一直減小，選項(xiàng)D正確；故選D。6、A【解析】

ABC．根據(jù)解得則運(yùn)行周期之比為，向心加速度之比為，線速度之比為，故A正確，BC錯誤；

D．根據(jù)星球表面萬有引力等于重力可知由于不知道“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的半徑之比，所以無法求出表面重力加速度之比，故D錯誤。

故選A。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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】

小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則桿對小球的作用力方向在重力與繩子拉力夾角的對頂角范圍內(nèi)（不含水平方向），如圖所示；所以桿對小球的作用力方向可能是F2和F3，故BC正確，AD錯誤。故選BC。8、BD【解析】

AB．已知物體上滑的加速度大小為，由動能定理得：動能損失等于物體克服合外力做功為故A選項(xiàng)錯誤，B選項(xiàng)正確；CD．設(shè)摩擦力的大小為，根據(jù)牛頓第二定律得得則物塊克服摩擦力做功為根據(jù)功能關(guān)系可知機(jī)械能損失，故C錯誤，D正確。故選BD。9、AD【解析】

A．小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒解得v0=5m/s選項(xiàng)A正確；B．在最高點(diǎn)C時解得m=0.4kg選項(xiàng)B錯誤；C．小球在A點(diǎn)時豎直速度為零，則根據(jù)P=mgvy可知重力的功率為0，選項(xiàng)C錯誤；D．小球在A點(diǎn)時解得NA=29N選項(xiàng)D正確；故選AD。10、AC【解析】

AD.正點(diǎn)電荷q從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場力作用下沿x軸方向運(yùn)動一段距離到達(dá)B點(diǎn)，電勢能先減小后增大，則正電荷從A到B電場力先做正功，后做負(fù)功；正點(diǎn)電荷q電勢能先減小后增大，所以電勢先降低后升高。故A正確，D錯誤；BC.電勢能EP隨位移x的變化關(guān)系圖象的斜率表示電場力的大小，因此電場力先減小后增大，電場強(qiáng)度先減小后增大，故B錯誤，C正確。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、不需要紅600變小大于【解析】

（1）[1]歐姆表的工作原理而即則不用確定出Rg的值；根據(jù)工作原理可求得相應(yīng)電流對應(yīng)的電阻值。（2）[2]右表筆接歐姆檔的內(nèi)部電源的正極，根據(jù)所有測量都滿足紅進(jìn)黑出向右偏的規(guī)律，可知右表筆b為黑表筆，左表筆a為紅表筆；[3]毫安表讀數(shù)2.5mA是表頭滿偏電流5mA的一半，有可知此時的待測電阻值剛好等于歐姆表內(nèi)阻，有Ω=600Ω（3）[4]在毫安表兩端并聯(lián)一個電阻后，有其歐姆內(nèi)阻為，阻值變小，即中值刻度值變小。（4）[5]電池電動勢減小了，則歐姆調(diào)零后，歐姆表的內(nèi)阻故歐姆表的內(nèi)阻減小了，由于歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻，故實(shí)際測量時，當(dāng)讀數(shù)為600Ω，實(shí)際電阻是小于600Ω的，故測量值大于實(shí)際電阻值。12、負(fù)7.00.30A0.75V400【解析】

（1）[1]．若測二極管的反向電阻，則電流從二極管的負(fù)極流入；又歐姆表的電流從A端流出，故A端與二極管的負(fù)極相接觸；

[2]．根據(jù)刻度盤，得出示數(shù)為7.0，又選用了×1kΩ擋，故二極管的反向電阻為7.0kΩ；

（2）[3]．若此時B端是與“1”相連的，則此時是大量程電流表，為直流1A檔，故此時每小格表示0.02A，讀數(shù)為0.30A；

[4]．若此時B端是與“4”相連的，則此時為小量程的電壓表，為直流電壓2.5V檔，故此時每小格表示0.05V，讀數(shù)為0.75V；

（3）[5]．由電路特點(diǎn)，接2時為500μA檔，則即（500-200）×10-6×（R1+R2）=200×10-6×600整理得R1+R2=400Ω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、(1)；(2)8cm【解析】

(1)光路圖如圖所示設(shè)、兩單色光的入射角為i，由于AD=AF，∠A=，則入射光a經(jīng)AC邊的折射角為。由折射定律解得、兩單色光的入射角。(2)設(shè)光在玻璃磚中發(fā)生全反射的臨界角為C，則有則有由圖可知，b光經(jīng)AC邊折射后，在BC邊上的入射角為，大于臨界角C，所以此光線在G點(diǎn)發(fā)生了全反射。由幾何知識可知，四邊形DEGF是平行四邊形，由于∠BFG=，AF=2cm，則有BF=FGcos60°又FG=DE聯(lián)立解得DE=8cm、兩點(diǎn)之間的距離為8cm。14、(1)當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動時電阻R上的電功率為；(2)某時刻金屬桿下滑速度為，此時的加速度為；(3)金屬桿在后感應(yīng)電流消失的瞬間才開始下滑?！窘馕觥?/p>

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求電阻R中的電流，根據(jù)電功率計算公式求解電功率；導(dǎo)體棒最終以的速度勻速運(yùn)動，根據(jù)受力平衡求出摩擦力，的某個時刻金屬桿下滑速度為0.2m/s，由牛頓