2025屆湖北省武漢市鋼城第四中學物理高三第一學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆湖北省武漢市鋼城第四中學物理高三第一學期期末學業(yè)水平測試模擬試題注意事項1．考試結束后，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、如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關說法正確的是A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.5eV的光子后能躍遷至，n＝2能級B．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應，則用從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光，照射該金屬時一定能發(fā)生光電效應D．用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產生的光電子的最大初動能為6.41eV2、電路如圖所示，當a、b兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得c、d兩端電壓為20V；當c、d兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得a、b兩端電壓為50V，則R1∶R2∶R3等于()A．4∶2∶1 B．2∶1∶1C．3∶2∶1 D．5∶3∶23、P、Q兩種不同波長的光，以相同的入射角從玻璃射向空氣，P光發(fā)生全反射，Q光射入空氣，則（）A．玻璃對P光的折射率小于對Q光的折射率B．玻璃中P光的波長大于Q光的波長C．玻璃中P光的速度大于Q光的速度D．P光的光子能量大于Q光的光子能量4、我國的航天技術處于世界先進行列，如圖所示是衛(wèi)星發(fā)射過程中的兩個環(huán)節(jié)，即衛(wèi)星先經歷了橢圓軌道I，再在A點從橢圓軌道I進入圓形軌道Ⅱ，下列說法中錯誤的是（）A．在軌道I上經過A的速度小于經過B的速度B．在軌道I上經過A的動能小于在軌道Ⅱ上經過A的動能C．在軌道I上運動的周期小于在軌道Ⅱ上運動的周期D．在軌道I上經過A的加速度小于在軌道Ⅱ上經過A的加速度5、北斗衛(wèi)星導航系統(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．它們運行的線速度一定大于第一宇宙速度 B．地球對它們的吸引力一定相同C．一定位于赤道上空同一軌道上 D．它們運行的速度一定完全相同6、如圖所示，軌道NO和OM底端對接且。小環(huán)自N點由靜止滑下再滑上OM。已知小環(huán)在軌道NO下滑的距離小于軌道OM上滑的距離，忽略小環(huán)經過O點時的機械能損失，軌道各處的摩擦因數相同。若用a、f、v和E分別表示小環(huán)的加速度、所受的摩擦力、速度和機械能，這四個物理量的大小隨環(huán)運動路程的變化關系如圖。其中能正確反映小環(huán)自N點到右側最高點運動過程的是（）A． B．C． 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、關于熱現象，下列說法中正確的是（）A．對于一定質量的理想氣體，當分子間的平均距離變大時，壓強不一定變小B．氣體吸熱后溫度一定升高C．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關D．質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同E.自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的8、如圖，a、b、c、d是均勻介質中水平軸上的四個質點，相鄰兩點的間距依次為4m、6m和8m。一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，在t=0時刻傳到質點a處，使質點a由平衡位置開始豎直向下運動。波繼續(xù)向前傳播，t=5s時質點b已經通過了8cm路程并第一次回到了平衡位置，此時質點c剛好開始振動。則下列說法正確的是________A．該波的波速為1.6cm/sB．質點c開始振動后，其振動周期為6sC．當t>5s后，質點b向下運動時，質點c一定向上運動D．在7s<t<9s的時間間隔內質點c向上加速運動E.在t=10s時刻質點d的加速度方向向上9、沿x軸正方向傳播的一列橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則下列說法正確的是（）A．從圖示時刻開始，經0.01s質點a通過的路程為40cm，相對平衡位置的位移為零B．圖中質點b的加速度在增大C．若產生明顯的衍射現象，該波所遇到障礙物的尺寸為20mD．從圖示時刻開始，經0.01s質點b位于平衡位置上方，并沿y軸正方向振動做減速運動E.若此波遇到另一列波，并產生穩(wěn)定的干涉現象，則另一列波的頻率為50Hz10、粗細均勻的正方形金屬線框abcd靜止在光滑絕緣的水平面上，整個裝置處在垂直水平面的勻強磁場中，ab邊與磁場邊界MN重合，如圖所示?，F用水平向左的外力F將線框拉出磁場，且外力與時間的函數關系為F=b+kt，b和k均為常數。在拉出線框的過程中，用i表示線框中的電流，Q表示流過線框某截面的電荷量，下列描述電流與時間及電荷量與時間變化關系的圖象可能正確的是（）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）如圖a所示，某同學利用下圖電路測量電源電動勢和內阻。先將電路中的電壓傳感器d端與a端連接。（1）若該同學開始實驗后未進行電壓傳感器的調零而其他器材的使用均正確，則移動滑片后，得到的U-I圖象最可能為___________。A．B．C．D．（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，正確調零操作，移動滑片后，得到如圖b所示的U-I圖，已知定值電阻R=10Ω，則根據圖象可知電源電動勢為_________V、內阻為________Ω。（結果保留2位有效數字）12．（12分）同學們用如圖1所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯而成的電池組的電動勢和內電阻。實驗室提供的器材如下：電壓表，電阻箱（阻值范圍）；開關、導線若干。（1）請根據圖1所示的電路圖，在圖2中用筆替代導線，畫出連線，把器材連接起來_____________。（2）某同學開始做實驗，先把變阻箱阻值調到最大，再接通開關，然后改變電阻箱，隨之電壓表示數發(fā)生變化，讀取和對應的，并將相應的數據轉化為坐標點描繪在圖中。請將圖3、圖4中電阻箱和電壓表所示的數據轉化為坐標點描繪在圖5所示的坐標系中（描點用“+”表示），并畫出圖線_____________；（3）根據圖5中實驗數據繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值_____________V，內電阻測量值______________Ω.（保留2位有效數字）（4）實驗中測兩組的數據，可以利用閉合電路歐姆定律解方程組求電動勢和內阻的方法。該同學沒有采用該方法的原因是_____________________。（5）該實驗測得電源的電動勢和內阻都存在誤差，造成該誤差主要原因是__________________。（6）不同小組的同學分別用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯而成）完成了上述的實驗后，發(fā)現不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大。同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進一步探究，對電池組的內電阻熱功率以及總功率分別隨路端電壓變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖6所示的和圖象。若已知乙電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是_______________________（選填選項的字母）。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，質量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而與半徑R=m的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點B與圓心O等高。一質量m2=2kg、可視為質點的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動摩擦因數u=，木板每次撞擊圓弧軌道時都會立即停下而不反彈，最終滑未從木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s2。求(1)滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度；(2)木板的最小長度；(3)木板與圓弧軌道第二次碰撞時損失的機械能。14．（16分）如圖所示，A、B和M、N為兩組平行金屬板。質量為m、電荷量為+q的粒子，自A板中央小孔進入A、B間的電場，經過電場加速，從B板中央小孔射出，沿M、N極板間的中心線方向進入該區(qū)域。已知極板A、B間的電壓為U0，極板M、N的長度為l，極板間的距離為d。不計粒子重力及其在a板時的初速度。（1）求粒子到達b板時的速度大小v；（2）若在M、N間只加上偏轉電壓U，粒子能從M、N間的區(qū)域從右側飛出。求粒子射出該區(qū)域時沿垂直于板面方向的側移量y；（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強磁場，粒子恰好從N板的右側邊緣飛出，求磁感應強度B的大小和方向。15．（12分）如圖所示，一張紙上用筆點一個點A，紙放在水平桌面上，用一高度為h的平行玻璃磚放置在紙上且點A在玻璃磚的下面，設光在玻璃磚內的折射率為n，從正上方向下看點A，看到點A的深度為多少？

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．處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n=2能級，不能吸收10.2eV的能量．故A錯誤；B．大量處于n=4能級的氫原子，最多可以輻射出，故B錯誤；C．從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光的能量值大于從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光的能量值，用從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光，照射某金屬時恰好發(fā)生光電效應，則用從n=4能級躍遷到n=3能級輻射出的光，照射該金屬時不一定能發(fā)生光電效應，故C錯誤；D．處于n=4能級的氫原子躍遷到n=1能級輻射出的光的能量為：，根據光電效應方程，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產生的光電子的最大初動能為：，故D正確；2、A【解析】

當a、b兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得c、d兩端電壓為20V，有：＝Ucd即：＝20整理得＝2；當c、d兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得a、b兩端電壓為50V，有：＝Uab即：＝50整理得＝2，所以R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解析】

A．根據臨界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A錯誤；B．在玻璃球體中，光的波長是光在真空中的波長，光的折射率大，頻率大，在真空中的波長短，由知在玻璃球體中，光的波長小于光的波長，故B錯誤；C．根據可知玻璃中光的速度小于光的速度，故C錯誤；D．光的折射率大，頻率大，根據可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正確。故D正確。4、D【解析】

A．在軌道I上運動過程中，從B到A，萬有引力做負功，所以在軌道I上經過A的速度小于經過B的速度，故A不符題意；B．要實現從軌道I變軌到軌道II，要在軌道I的A點加速，才能變軌到軌道II，所以在軌道I上經過A的速度小于在軌道II上經過A的速度，即在軌道I上經過A的動能小于在軌道II上經過A的動能，故B不符題意；C．根據可知半長軸越大，周期越大，故在軌道I上運動的周期小于在軌道II上運動的周期，故C不符題意；D．根據可得由于在軌道I上經過A點時的軌道半徑等于軌道II上經過A的軌道半徑，所以兩者在A點的加速度相等，故D符合題意。本題選錯誤的，故選D。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)星的質量不一定相同，則地球對它們的吸引力不一定相同，選項B錯誤；同步衛(wèi)星的角速度與地球的自轉角速度，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：地球的質量一定、自轉角速度和周期一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉實現同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它有確定的軌道高度和固定的速度大?。?、A【解析】

A．小球沿軌道下滑做勻加速直線運動，滑至點速度為，下滑過程中有同理上滑過程中有根據題意可知，所以根據加速度的定義式結合牛頓第二定律，可知加速度大小恒定，且滿足A正確；B．小球下滑過程和上滑過程中的摩擦力大小根據題意可知，，則，B錯誤；C．小球在運動過程中根據速度與位移關系可知，速度與位移不可能為線性關系，所以圖像中經過點前后小球與路程的關系圖線不是直線，C錯誤；D．小球運動過程中摩擦力做功改變小球的機械能，所以圖像斜率的物理意義為摩擦力，即結合B選項分析可知下滑時圖像斜率的絕對值小于上滑時圖像斜率的絕對值，D錯誤。故選A。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、ACE【解析】

A．對于一定質量的理想氣體，當分子間的平均距離變大時，氣體體積變大，但氣體的溫度可能也變大，壓強不一定變小，A正確；B．根據熱力學定律，氣體吸熱后如果對外做功，則溫度不一定升高，B錯誤；C．氣體溫度升高過程吸收的熱量要根據氣體升溫過程是否伴隨做功來決定，C正確；D．氣體的內能由物質的量、溫度決定，質量和溫度都相同的氣體，內能可能不同，D錯誤；E．根據熱力學第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的，E正確。故選ACE。8、BCE【解析】

A．在t=5s的時間內波形從a傳播到c距離為10m，故波速為故A錯誤；B．從波源a起振開始到波形傳播到b點的時間為B點起振后振動了半個周期，總時間為5s，有可得而所有質點點的振動周期相同，故質點c開始振動后其振動周期也為6s，故B正確；C．當t>5s后，b和c都已開始振動，兩者的距離為6m等于半個波長，則質點b向下運動時質點c一定向上運動，故C正確；D．當時間7s<t<9s時，而周期，c點起振需要5s，則c點的振動時間在范圍內且起振向下，故c正經過波谷后向平衡位置振動，則質點c向上先加速運動后減速向上運動，故D錯誤；E．質點ad的距離為18m，則波源a到d的時間為故質點振動的時間，且起振豎直向下，而加速度指向平衡位置方向向上，故E正確。故選BCE。9、BDE【解析】

A．由圖象可知波長為又波速為則該列波的周期為那么經過0.01s，質點a振動了半個周期，質點a通過的路程為40cm，應在負向最大位移處，所以A錯誤；B．根據同側法可以判斷b質點此時正沿y軸負方向振動，也就是遠離平衡位置，所以回復力在增大，加速度在增大，所以B正確；C．由圖象已知該波的波長是4m，要想發(fā)生明顯的衍射現象，要求障礙物的尺寸與機械波的波長差不多或更小，所以障礙物20m不能觀察到明顯的衍射現象，C錯誤；D．經過0.01s，質點b振動了半個周期，圖示時刻質點b正沿y軸負方向振動，所以可知過半個周期后，該質點b在平衡位置上方且沿y軸正方向振動，速度在減小，所以D正確；E．該波的周期是0.02s，所以頻率為所以若此波遇到另一列波，并產生穩(wěn)定的干涉現象，那么另一列波的頻率也是50Hz，所以E正確。故選BDE。10、AC【解析】

A．根據牛頓第二定律可得b+kt－BIL=ma當b=ma時，線框勻加速離開磁場，電流與時間成正比，故A正確；B．由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能實現，故B錯誤；C．電流可以與時間成正比，而由A圖象可知電流與時間包圍的面積為電荷量，因此Q可以與t2成正比，圖象可以是曲線，故C正確；D．若Q與t成正比，則電流為恒量，不可能實現，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、B3.00.53【解析】

（1）該同學開始實驗后未進行電壓傳感器的調零，則電路電流為0時，電壓傳感器有示數，不為0，作出的U-I圖象中，電壓隨電流的增大而增大，但縱坐標有截距，觀察圖b中的圖象可知B符合；（2）將電壓傳感器d端改接到電路中c端，則電壓傳感器測量的是滑動變阻器的電壓，但由于正負接線接反了，因此測量的數值會變?yōu)樨撝?，計算時取絕對值即可，根據如圖（c）所示的U-I圖可知，電源電動勢為3V，由閉合電路的歐姆定律有：，當U=2V時，I=0.095A，即，解得：內阻r≈0.53Ω。12、（1）電路連線如圖：（2）畫出圖線如圖：（3）2.8V，1Ω（4）偶然誤差較大；（5）電壓表內阻不是無窮大；（6）AC【解析】

（1）電路連線如圖：（2）畫出圖線如圖：（3）根據閉合電路歐姆定律可得：，即，則由圖像可知：，r=b=1Ω；（4）由于讀數不準確帶來實驗的偶然誤差，實驗中測兩組U、R的數據，利用閉合電路歐姆定律解方程組求電動勢和內阻的方法不能減小這種偶然誤差，而利用圖象進行處理數據可以減小偶然誤差.（5）由于電壓表內阻不是無窮大，所以在電路中分流，從而帶來系統(tǒng)誤差；（6）電池組的內電阻熱功率，則對于相同的U值，則r越大，對應的P1越小，可知A正確，B錯誤；總功率：，則對相同的U值，r越大P2越小，故C正確，D錯誤.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)9.75m；(2)7.5m；(3)【解析】

(1)由滑塊與木板之間的動摩擦因數可知，滑塊在木板上勻速下滑，即滑塊到達A點時速度大小依然為v0=15m/s，設滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度為h，則由機械能守恒定律可得解得h=9.75m(2)由機械能守恒定律可得滑塊回到木板底端時速度大小為v0=15m/s，滑上木板后，木板的加速的為a1，由牛頓第二定律