2025屆山西省太原市山西大學附中物理高三第一學期期末考試試題含解析

2025屆山西省太原市山西大學附中物理高三第一學期期末考試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，兩個小球分別被兩根長度不同的細繩懸于等高的懸點，現(xiàn)將細繩拉至水平后由靜止釋放小球，當兩小球通過最低點時，兩球一定有相同的(

)A．速度 B．角速度 C．加速度 D．機械能2、我國成功地發(fā)射了北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星，如圖為發(fā)射衛(wèi)星的示意圖。先將衛(wèi)星發(fā)射到半徑為的圓軌道上做勻速圓周運動，到A點時使衛(wèi)星加速進入橢圓軌道，到橢圓軌道的遠地點B點時，再次改變衛(wèi)星的速度，使衛(wèi)星進入半徑為的圓軌道做勻速圓周運動。已知衛(wèi)星在橢圓軌道時距地心的距離與速度的乘積為定值，衛(wèi)星在橢圓軌道上A點時的速度為v，衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則發(fā)動機在A點對衛(wèi)星做的功與在B點對衛(wèi)星做的功之差為（不計衛(wèi)星的質(zhì)量變化）（）A． B．C． D．3、我國《道路交通安全法》中規(guī)定：各種小型車輛前排乘坐的人（包括司機）必須系好安全帶．這是因為（）A．系好安全帶可以減小慣性B．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害C．系好安全帶可以防止因車的慣性而造成的傷害D．是否系好安全帶對人和車的慣性沒有影響4、某實驗裝置如圖所示，用細繩豎直懸掛一個多匝矩形線圈，細繩與傳感器相連，傳感器可以讀出細繩上的拉力大小。將線框的下邊ab置于蹄形磁鐵的、S極之間，使ab邊垂直于磁場方向且ab邊全部處于N、S極之間的區(qū)域中。接通電路的開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當電流表讀數(shù)為時，傳感器的讀數(shù)為；保持ab中的電流大小不變，方向相反，傳感器的讀數(shù)變?yōu)椋ǎ?。已知金屬線框的匝數(shù)為n，ab邊長為L，重力加速度為g，則可得到（）A．金屬線框的質(zhì)量B．N、S極之間的磁感應強度C．傳感器的讀數(shù)為時，ab中的電流方向為b→aD．減小電流I重復實驗，則、均減小5、因為地球的自轉(zhuǎn)，同一物體在不同的緯度重力不同，一質(zhì)量為m的物體在北極時的重力與其在赤道時的重力的差為F.將地球看做質(zhì)量分布均勻的球體，半徑為R.則地球的自轉(zhuǎn)周期是A． B．C． D．6、為探測地球表面某空間存在的勻強電場電場強度E的大小，某同學用絕緣細線將質(zhì)量為m、帶電量為+q的金屬球懸于O點，如圖所示，穩(wěn)定后，細線與豎直方向的夾角θ=60°；再用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后，細線與豎直方向的夾角變?yōu)棣?30°，重力加速度為g，則該勻強電場的電場強度E大小為（）A．E=mg B．E=mg C．E=mg D．E=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、如圖所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈（線圈電阻不計）繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈通過電刷與理想變壓器原線圈相連，副線圈接一滑動變阻器R，原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2。要使電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，下列措施可行的是A．n2增大為原來的2倍，ω、R不變B．ω增大為原來的2倍，n2、R不變C．ω和R都增大為原來的2倍，n2不變D．n2和R都增大為原來的2倍，ω不變8、如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的復色光從空氣射向AB邊的中點D，入射方向與邊AB的夾角為θ=30°，經(jīng)三棱鏡折射后分為a、b兩束單色光，單色光a偏折到BC邊的中點E，單色光b偏折到F點，則下列說法正確的是（）A．該棱鏡中對單色光a的折射率為B．在棱鏡中傳播，a光的傳播速度較大C．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大9、如圖甲所示，一足夠長的傳送帶傾斜放置，傾角為θ，以恒定速率v=4m/s順時針轉(zhuǎn)動。一煤塊以初速度v0=12m/s從A端沖上傳送帶，煤塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．傾斜傳送帶與水平方向夾角的正切值tan=0.75：B．煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5C．煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為4sD．煤塊在傳送帶上留下的痕跡長為m10、一列簡諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點平衡位置間相距2m。下列各種說法中正確的是（）A．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.1sB．若振源在A處，則P質(zhì)點從開始運動到第一次到達波谷位置需要0.3sC．若振源在A處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點提前0.06s第一次到達波谷位置D．若振源在B處，則P質(zhì)點比Q質(zhì)點滯后0.06s第一次到達波谷位置E.若振源在B處，則Q質(zhì)點經(jīng)過一段時間后一定會到達圖中P質(zhì)點所在位置三、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）頻閃攝影是研究物體運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。如圖所示是物體下落時的頻閃照片示意圖，已知頻閃儀每隔閃光一次，當?shù)刂亓铀俣却笮椋掌械臄?shù)字是豎直放置的刻度尺的讀數(shù)，單位是厘米。利用上述信息可以求出：物體下落至點時速度大小為______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），實驗中物體由點下落至點，動能的增加量約為重力勢能減少量的____%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）在研究“加速度與力的關(guān)系”實驗中，某同學根據(jù)學過的理論設計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門（固定）的距離為s，擋光片經(jīng)過光電門的速度為v，鉤碼的質(zhì)量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質(zhì)量要滿足的條件是__；（2）該同學作出了v2—m的關(guān)系圖象（如圖乙），發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線，間接驗證了“加速度與力的關(guān)系”，依據(jù)圖象，每次小車的釋放點有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。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）沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t1=0時的波形如圖所示，此時，波傳播到x2=2m處的質(zhì)點B，而平衡位置為x=0.5m處的質(zhì)點A正好位于波谷位置，再經(jīng)0.2s，質(zhì)點A恰好第一次到達波峰。求：(1)該波的波速；(2)在t2=0.9s時，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點C的位移。14．（16分）如圖所示，內(nèi)表面光滑絕緣的半徑為的圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，有豎直向下的勻強電場，場強大小為有一質(zhì)量為、帶負電的小球，電荷量大小為，小球在圓軌道內(nèi)壁做圓周運動，當運動到最低點A時，小球與軌道壓力恰好為零，g取，求：小球在A點處的速度大小；小球運動到最高點B時對軌道的壓力．15．（12分）如圖所示，半徑的四分之一光滑圓弧豎直放置，與粗糙水平地面平滑連接于點，整個空間存在場強大小的勻強電場，豎直邊界右側(cè)電場方向水平向右，左側(cè)電場方向豎直向上；小物塊（視為質(zhì)點）大小形狀相同，電荷量為，不帶電，質(zhì)量，。從點由靜止釋放，與靜止在地面上點的碰撞。已知與地面間動摩擦因數(shù)均為，P、D間距離，取，間碰撞為彈性碰撞且碰撞時間極短。求：（1）物塊運動到點時，受到圓弧軌道支持力的大?。唬?）物塊碰撞后瞬間，速度的大小和方向；（3）物塊第一次碰撞后，過多長時間發(fā)生第二次碰撞。

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】試題分析：根據(jù)動能定理得：mgL=mv2，解得：，因為L不等．所以速度不等，故A錯誤；B、根據(jù)解得：a=2g，所以兩球加速度相等，又a=Lω2，所以角速度不等，故B錯誤C正確；因為兩球的質(zhì)量關(guān)系未知，初始位置它們的重力勢能不一定相等，所以在最低點，兩球的機械能不一定相等，故D錯誤；故選C.考點：動能定理；向心加速度．【名師點睛】此題考查了動能定理的應用以及向心加速度及角速度的知識；解決本題的關(guān)鍵掌握動能定理和機械能守恒定律，知道擺球在最低點靠合力提供做圓周運動的向心力，列的式子即可解答；此題是基礎(chǔ)題，意在考查基礎(chǔ)知識的應用.2、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力可得解得衛(wèi)星在軌道半徑為的圓軌道上運動的線速度大小同理可得在半徑為的圓軌道上做圓周運動的線速度大小為設衛(wèi)星在橢圓軌道上點的速度為，根據(jù)題意有可知在點時發(fā)動機對衛(wèi)星做功在點時發(fā)動機對衛(wèi)星做的功為因此有故B正確，A、C、D錯誤；故選B。3、B【解析】

AB．慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，故司機駕車時系安全帶，可以防止慣性的危害，但不能減小慣性，A錯誤，B正確；CD．系好安全帶可以防止因人的慣性而造成的傷害，C錯誤，D正確；故選BD?！军c睛】此題通過不同的選項考查了學生對慣性知識的理解，一定要知道慣性是物體本身的一種性質(zhì)，任何物體任何情況都有慣性，其大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)．4、A【解析】

AB．通電線圈受到重力安培力和細繩的拉力作用，當電流表讀數(shù)為I時，繩子的拉力為，則保持ab中的電流大小不變，方向相反，繩子的拉力為，則聯(lián)立解得金屬框的質(zhì)量為選項A正確，B錯誤；C．傳感器的讀數(shù)為時，安培力豎直向下，根據(jù)左手定則可知，ab中的電流方向為a→b，故C錯誤；D．減小電流I重復實驗，則減小，增大，故D錯誤。故選A。5、A【解析】

在北極時地球?qū)ξ矬w的萬有引力等于物體的重力，在赤道時地球?qū)ξ矬w的萬有引力與地面對物體的支持力的合力提供物體隨地球做圓周運動的向心力，依題意物體在赤道時有：所以地球自轉(zhuǎn)周期為：.A．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析不符，故C錯誤.D．描述與分析不符，故D錯誤.6、D【解析】

設電場方向與豎直方向夾角為α，則開始時，水平方向豎直方向當用另一完全相同的不帶電金屬球與該球接觸后移開，再次穩(wěn)定后電量減半，則水平方向豎直方向聯(lián)立解得qE=mgα=60°即故選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、BD【解析】

線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電壓有效值為：根據(jù)理想變壓器的規(guī)律：根據(jù)歐姆定律：聯(lián)立方程解得：，ω增大為原來的2倍，n2、R不變、n2和R都增大為原來的2倍，ω不變均可電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，BD正確，AC錯誤。故選BD。8、AC【解析】

A．設到E點的a光線的入射角為i=60°，折射角為r=30°，則折射率選項A正確；B．在棱鏡中傳播，b光的折射率較小，由可知，a光傳播速度較大，選項B錯誤；C．a(chǎn)光的折射率大于b光，則a光的頻率一定大于b光的頻率，選項C正確；D．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，則a光的波長小于b光的波長，根據(jù)可知，分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距小，選項D錯誤。故選AC。9、AD【解析】

AB．由v－t圖像得0~1s內(nèi)煤塊的加速度大小方向沿傳送帶向下；1~2s內(nèi)煤塊的加速度大小方向沿傳送帶向下。0~1s，對煤塊由牛頓第二定律得，對煤塊由牛頓第二定律得mgsinθ一μmgcosθ=ma2解得tanθ=0.75，μ=0.25故A正確，B錯誤；C．v－t圖像圖線與時間軸所圍面積表示位移大小，所以煤塊上滑總位移大小為x=10m，由運動學公式得下滑時間為所以煤塊從沖上傳送帶到返回A端所用的時間為，故C錯誤；D．0~1s內(nèi)煤塊比傳送帶多走4m，劃痕長4m，1~2s內(nèi)傳送帶比煤塊多走2m，劃痕還是4m。內(nèi)傳送帶向上運動，煤塊向下運動，劃痕總長為，故D正確。故選AD。10、ACD【解析】

AB．若振源在A處，由圖可知，B質(zhì)點剛好起振，且起振方向向下，則各質(zhì)點開始振動的方向均向下，所以P質(zhì)點第一次到達波谷位置需要A正確，B錯誤；C．若振源在A處，P質(zhì)點比Q質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在PQ間傳播的時間C正確；D．同理，若振源在B處，Q質(zhì)點比P質(zhì)點先到達波谷位置，提前的時間等于波在QP間傳播的時間D正確；E．介質(zhì)中質(zhì)點并不會隨波遷移，只在各自的平衡位置兩側(cè)振動，E錯誤。故選ACD。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、1.1695~97均正確【解析】

[1]根據(jù)公式可得[2]同理可得物體有B到C過程中，動能增加量為重力勢能的減少量為動能的增加量約為重力勢能減少量的12、鉤碼質(zhì)量遠小于滑塊質(zhì)量無滑塊質(zhì)量【解析】

（1）設鉤碼質(zhì)量為m，滑塊質(zhì)量為M，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對滑塊分析，可知細繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質(zhì)量m要遠小于滑塊的質(zhì)量M，這時有FT；（2）滑塊的加速度a=，當s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質(zhì)量，所以可通過v2﹣m的關(guān)系可以間接驗證加速度與力的關(guān)系，在該實驗中，s不變，v2—m的關(guān)系圖象是一條過原點的直線，所以每次小車的釋放點無改變；因為a與F成正比，則有：，則，結(jié)合圖線的斜率可以求出滑塊的質(zhì)量M。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)【解析】

(1)質(zhì)點第一次到達波峰，時間間隔即由可知波速(2)由可知波傳到點的時間，此時沿軸正方向運動，再經(jīng)過，點到達波谷，即