2025屆河北省正定縣一中物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆河北省正定縣一中物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題請考生注意：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》，按規(guī)定答題。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，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為的帶電小球以初速度從點豎直向上拋出，通過點時，速度大小為，方向與電場方向相反，則小球從點運(yùn)動到點的過程中（）A．動能增加 B．機(jī)械能增加 C．重力勢能增加 D．電勢能增加2、下列說法正確的是（）A．盧瑟福的粒子散射實驗揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B．在一根長為0.2m的直導(dǎo)線中通入2A的電流將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力為0.2N，則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能是0.8TC．伽利略利用理想斜面實驗得出物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)，開創(chuàng)了物理史實驗加合理外推的先河D．比值定義法是物理學(xué)中定義物理量的一種常用方法，電流強(qiáng)度I的定義式是3、已知聲波在鋼軌中傳播的速度遠(yuǎn)大于在空氣中傳播的速度，則當(dāng)聲音由鋼軌傳到空氣中時（）A．頻率變小，波長變長 B．頻率變大，波長變短C．頻率不變，波長變長 D．頻率不變，波長變短4、如圖所示，正六邊形的物體上受四個共點力的作用下保持平衡。下列說法正確的是（）A．F1與F2的大小可能不相等B．F1與F3的大小可能不相等C．F4的大小一定是F2的2倍D．F4的大小一定是F3的2倍5、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．對于其中的5顆同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是A．它們運(yùn)行的線速度一定大于第一宇宙速度 B．地球?qū)λ鼈兊奈σ欢ㄏ嗤珻．一定位于赤道上空同一軌道上 D．它們運(yùn)行的速度一定完全相同6、沿同一直線運(yùn)動的A、B兩物體運(yùn)動的v-t圖象如圖所示，由圖象可知A．A、B兩物體運(yùn)動方向始終相同B．A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等、方向相反C．A、B兩物體在前4s內(nèi)不可能相遇D．A、B兩物體若在6s時相遇，則時開始時二者相距30m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、天文學(xué)家觀測發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒—47”有一對互相圍繞運(yùn)行的恒星，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一，引力常量為G，據(jù)此可知（）A．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動周期之比為1：3 B．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動角速度之比為1：1C．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為3：1 D．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為1：38、按照我國整個月球探測活動的計劃，在第一步“繞月”工程圓滿完成各項門標(biāo)和科學(xué)探測任務(wù)后，第二步“落月”工程也已在2013年以前完成。假設(shè)月球半徑為R。月球表面的重力加速度為g0，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道I運(yùn)動，到達(dá)A點時，點火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ；到達(dá)軌道Ⅱ的近月點B再次點火進(jìn)入月球近月圓軌道III繞月球做圓周運(yùn)動。下列判斷正確的是（）A．飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率為B．飛船在A點處點火變軌時，動能增大C．飛船從A到B運(yùn)行的過程中機(jī)械能增大D．飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)動一周所需的時間9、如圖所示，在絕緣水平面上固定著一光滑絕緣的圓形槽，在某一過直徑的直線上有O、A、D、B四點，其中O為圓心，D在圓上，半徑OC垂直于OB．A點固定電荷量為Q的正電荷，B點固定一個未知電荷，使得圓周上各點電勢相等．有一個質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電小球在滑槽中運(yùn)動，在C點受的電場力指向圓心，根據(jù)題干和圖示信息可知（）A．固定在B點的電荷帶正電B．固定在B點的電荷電荷量為QC．小球在滑槽內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動D．C、D兩點的電場強(qiáng)度大小相等10、2018年3月30日01時56分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十、三十一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國北斗三號第七、八顆組網(wǎng)衛(wèi)星。北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道有三種：地球靜止軌道（高度35809km）、傾斜地球同步軌道（高度35809km）、中圓地球軌道（高度21607km），如圖所示。已知地球半徑為6370km，下列說法正確的是（）A．傾斜同步軌道衛(wèi)星的加速度與地球靜止軌道的加速度大小相等B．中圓地球軌道衛(wèi)星受到的萬有引力一定比靜止軌道衛(wèi)星受到的萬有引力大C．傾斜同步軌道衛(wèi)星每天在固定的時間經(jīng)過同一地區(qū)的正上方D．傾斜同步軌道衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于中圓地球軌道衛(wèi)星的機(jī)械能三、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）某學(xué)習(xí)小組通過如圖甲所示實驗裝置來驗證動量守恒定律。A是固定在水平桌面上光滑的斜槽，斜槽末端與水平桌面平行，B是氣墊導(dǎo)軌，C是光電門，D是帶有小孔的滑塊（孔內(nèi)粘有膠帶，小球進(jìn)入小孔即粘在膠帶上），滑塊上方有一窄擋光片。實驗前將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的高度，使滑塊小孔與斜槽末端在同一高度處，同時調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，多次改變小球釋放高度h，得到擋光片通過光電門的時間t，做出圖象。小球質(zhì)量為m，滑塊總質(zhì)量為m0，擋光片寬度為d，重力加速度為g（1）用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，寬度d=______cm（2）只要滿足關(guān)系式h=______（用題中所給的物理量符號表示），就可以說明在誤差允許范圍內(nèi)碰撞過程動量守恒（3）如果圖象是一條過原點的________（填寫“傾斜直線”或“拋物線”），同樣可以驗證動量守恒12．（12分）某物理興趣小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行驗證動量守恒定律及平臺上A點左側(cè)與滑塊a之間的動摩擦因數(shù)的實驗．在足夠大的水平平臺上的A點放置一個光電門，水平平臺上A點右側(cè)摩擦很小，可忽略不計，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間．采用的實驗步驟如下：A．在小滑塊a上固定一個寬度為d的窄擋光片；B．用天平分別測出小滑塊a（含擋光片）和小球b的質(zhì)量ma、mb：C．在a和b間用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕短彈簧，靜止放置在平臺上：D．燒斷細(xì)線后，a、b瞬間被彈開，向相反方向運(yùn)動：E．記錄滑塊a通過光電門時擋光片的遮光時間△t：F．滑塊a最終停在C點（圖中未畫出），用刻度尺測出AC之間的距離SaG．小球b從平臺邊緣飛出后，落在水平地面的B點，用刻度尺測出平臺距水平地面的高度h及平臺邊緣鉛垂線與B點之間的水平距離sb；H．改變彈簧壓縮量，進(jìn)行多次測量．（1）用螺旋測微器測量擋光片的寬度，如圖乙所示，則擋光片的寬度為________mm；（2）該實驗要驗證“動量守恒定律”，則只需驗證兩物體a、b彈開后的動量大小相等，即a的動量大小____________等于b的動量大小___________；（用上述實驗所涉及物理量的字母表示）（3）改變彈簧壓縮量，多次測量后，該實驗小組得到小滑塊a的Sa與1(Δt)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）在車輛碰撞實驗中，質(zhì)量為4m的大車與質(zhì)量為m的小車沿同一直線相向而行，在碰前瞬間大車和小車的速度大小分別為v和2v，碰撞后小車沿反方向運(yùn)動，大車運(yùn)動的方向不變，并且大車經(jīng)過時間t停止運(yùn)動。已知碰撞過程的時間很短，碰撞后兩車都處于制動狀態(tài)，兩車與地面之間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g。求：(1)碰撞后瞬間大車的速度大小和碰撞后大車滑行的最大距離。(2)碰撞過程中小車受到的沖量大小。14．（16分）如圖（a）所示，傾角θ=30°的光滑固定斜桿底端固定一電量為Q=2×10﹣4C的正點電荷，將一帶正電小球（可視為點電荷）從斜桿的底端（但與Q未接觸）靜止釋放，小球沿斜桿向上滑動過程中能量隨位移的變化圖象如圖（b）所示，其中線1為重力勢能隨位移變化圖象，線2為動能隨位移變化圖象．（g=10m/s2，靜電力恒量K=9×109N?m2/C2）則（1）描述小球向上運(yùn)動過程中的速度與加速度的變化情況；（2）求小球的質(zhì)量m和電量q；（3）斜桿底端至小球速度最大處由底端正點電荷形成的電場的電勢差U；（4）在圖（b）中畫出小球的電勢能ε隨位移s變化的圖線．（取桿上離底端3m處為電勢零點）15．（12分）如圖所示，在>0的區(qū)域存在方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E；在<0的區(qū)域存在方向垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場。一個氕核從軸上點射出，速度方向沿軸正方向。已知進(jìn)入磁場時，速度方向與軸正方向的夾角為，并從坐標(biāo)原點O處第一次射出磁場。的質(zhì)量為，電荷量為q。不計重力。求：(1)第一次進(jìn)入磁場的位置到原點O的距離；(2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?3)氕核從y軸射入電場到從O點射出磁場運(yùn)動的時間。

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】

A．小球由到過程中動能增加量故A錯誤；BC．在豎直方向上，小球只受重力作用，小球豎直方向的分運(yùn)動為豎直上拋運(yùn)動，點為小球還動的最高點，，從到，小球克服重力做的功所以小球的重力勢能增加量小球的機(jī)械能增加量故B錯誤，C正確；D．由能量守恒定律可知，小球機(jī)械能增大，電勢能減少，故D錯誤。故選C。2、B【解析】

A．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故A錯誤；B．長為0.2m的直導(dǎo)線中通入2A的電流，將導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中,受到的安培力為0.2N，故有因為故可得，即大小可能是0.8T，故B正確；C．物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運(yùn)動的狀態(tài)，是牛頓在伽利略、笛卡爾的研究基礎(chǔ)上得到的牛頓第一定律，故C錯誤；D．比值定義法是物理學(xué)中定義物理量的一種常用方法，電流強(qiáng)度I的定義式是故D錯誤。故選B。3、D【解析】

當(dāng)聲音由鋼軌傳到空氣中時，頻率不變，由題意得知波速減小，由波速公式v=λf可知，波長變短。A．頻率變小，波長變長，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．頻率變大，波長變短，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．頻率不變，波長變長，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．頻率不變，波長變短，與結(jié)論相符，選項D正確；4、A【解析】

B．因F1與F3關(guān)于F2和F4方向?qū)ΨQ，根據(jù)幾何關(guān)系可知F1與F3必須相等，B錯誤；ACD．將F1與F3合成為一個F2方向上的力，大小未知，則F2、F4和合力三個力在同一直線上平衡，大小均未知，則大小關(guān)系無法確定，CD錯誤，A正確。故選A。5、C【解析】第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，即是衛(wèi)星環(huán)繞地球圓周運(yùn)動的最大速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以它們運(yùn)行的線速度一定小于7.9km/s，故A錯誤．5顆同步衛(wèi)星的質(zhì)量不一定相同，則地球?qū)λ鼈兊奈Σ灰欢ㄏ嗤?，選項B錯誤；同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度，所以它們的角速度相同，故C正確．5顆衛(wèi)星在相同的軌道上運(yùn)行，速度的大小相同，方向不同，選項D錯誤；故選C.

點睛：地球的質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)角速度和周期一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它有確定的軌道高度和固定的速度大小．6、D【解析】A物體先向負(fù)方向做減速運(yùn)動，然后在向正方向做加速運(yùn)動；B物體一直向正方向加速，故選項A錯誤；直線的斜率等于加速度，則A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等方向相同，選項B錯誤；前4s內(nèi)兩物體運(yùn)動方向相反，因不知起始位置，則A、B兩物體在前4s內(nèi)可能相遇，選項C錯誤；A、B兩物體若在6s時相遇，則計時開始時二者相距12點睛：能從圖象中獲取盡量多的信息是解決圖象問題的關(guān)鍵，在同一個坐標(biāo)系中要正確比較各個圖象表示的運(yùn)動情況，明確圖象斜率的含義，最好能把圖象和實際運(yùn)動想結(jié)合起來．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】

AB．互相圍繞運(yùn)行的恒星屬于雙星系統(tǒng)，大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動周期和角速度均相等，故A錯誤，B正確；CD．設(shè)大恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動軌跡的圓心為，小恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動軌跡的圓心為，由可得大，小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為1：3，故C錯誤、D正確。故選BD。8、AD【解析】

A．飛船在軌道Ⅰ上，萬有引力提供向心力在月球表面，萬有引力等于重力得解得故A正確；B．在圓軌道實施變軌成橢圓軌道在遠(yuǎn)地點是做逐漸靠近圓心的運(yùn)動，要實現(xiàn)這個運(yùn)動必須萬有引力大于飛船所需向心力，所以應(yīng)給飛船減速，減小所需的向心力，動能減小，故B錯誤；C．飛船在軌道Ⅱ上做橢圓運(yùn)動，根據(jù)開普勒第二定律可知：在進(jìn)月點速度大于遠(yuǎn)月點速度，所以飛船在A點的線速度大于在B點的線速度，機(jī)械能不變，故C錯誤；D．根據(jù)解得故D正確。故選AD。9、BC【解析】

A．由小球在C點處恰好與滑槽內(nèi)、外壁均無擠壓且無沿切線方向的加速度知：小球在C點的合力方向一定沿CO，且指向O點．A對小球吸引，B對小球排斥，因此小球帶負(fù)電、B帶負(fù)電，故A錯誤；B．由∠ABC=∠ACB=30°知：∠ACO=30°，AB=AC=L；BC=2ABcos30°=由力的合成可得即故B正確；C．圓周上各點電勢相等，小球在運(yùn)動過程中電勢能不變，根據(jù)能量守恒得知，小球的動能不變，小球做勻速圓周運(yùn)動，故C正確；D．由庫侖定律及場強(qiáng)的疊加知，D點的電場強(qiáng)度大于C點，故D錯誤．故選BC．10、AC【解析】

A．由公式可知，由于傾斜同步軌道與地球靜止軌道的半徑相同，則加速度大小相等，故A正確；B．中圓地球軌道衛(wèi)星與靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，故無法比較萬有引力大小，故B錯誤；C．傾斜同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑與靜止軌道同步衛(wèi)星的軌道半徑相等，故公轉(zhuǎn)周期相等，說明傾斜同步軌道衛(wèi)星每天在固定的時間經(jīng)過同一地區(qū)的正上方，故C正確；D．傾斜同步軌道衛(wèi)星與中圓地球軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系未知，故無法比較它們的機(jī)械能，故D錯誤。故選AC。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、2.150傾斜直線【解析】

(1)[1]螺旋測微器的讀數(shù)為；(2)[2]根據(jù)動能定理得得小球下滑到斜面底端的速度為小球與斜槽到光電門的速度為由動量守恒定律可得即整理得(3)[3]由可知，成正比，所以圖象是一條傾斜直線時同樣可以驗證動量守恒12、2.550madtm【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)為：2.5mm+0.050mm=2.550mm．（2）燒斷細(xì)線后，a向左運(yùn)動，經(jīng)過光電門，根據(jù)速度公式可知，a經(jīng)過光電門的速度為：va=dt，故a的動量為：Pa=madt，b離開平臺后做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可得：（3）對物體a由光電門向左運(yùn)動過程分析，則有：va2=2asa，經(jīng)過光電門的速度：va=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)設(shè)碰撞后瞬間大車的速度大小為v1，對于大車，根據(jù)動