2025屆山東省師大附中物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆山東省師大附中物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、2016年2月，物理學(xué)界掀起了“引力波”風(fēng)暴，證實(shí)了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測(cè)。據(jù)報(bào)道，各種各樣的引力波探測(cè)器正在建造或者使用當(dāng)中?？赡艿囊Σㄌ綔y(cè)源包括致密雙星系統(tǒng)（白矮星、中子星和黑洞）。若質(zhì)量分別為m1和m2的A、B兩天體構(gòu)成雙星，如圖所示。某同學(xué)由此對(duì)該雙星系統(tǒng)進(jìn)行了分析并總結(jié)，其中結(jié)論不正確的是（）A．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為m2：m1B．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小之比為1：1C．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速之比為1：1D．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比為1：12、如圖所示，圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星的周期分別為T1和T2，兩顆衛(wèi)星的軌道半徑的差值為d，地球表面重力加速度為g，根據(jù)以上已知量無法求出的物理量是（引力常量G未知）（）A．地球的半徑 B．地球的質(zhì)量C．兩顆衛(wèi)星的軌道半徑 D．兩顆衛(wèi)星的線速度3、如圖甲所示MN是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，從M點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶正電的帶電粒子，帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示下列敘述中不正確的是（）A．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比N的場(chǎng)強(qiáng)小B．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高C．從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能增大D．從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力逐漸地大4、如圖所示，a、b、c為三根與紙面垂直的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線，其截面位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，bc連線沿水平方向，導(dǎo)線中通有恒定電流，且，電流方向如圖中所示。O點(diǎn)為三角形的中心（O點(diǎn)到三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等），其中通電導(dǎo)線c在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍空間某點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=，其中I為通中導(dǎo)線的中流強(qiáng)度，r為該點(diǎn)到通中導(dǎo)線的垂直距離，k為常數(shù)，則下列說法正確的是（）A．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B0B．O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為5B0C．質(zhì)子垂直紙面向里通過O點(diǎn)時(shí)所受洛倫茲力的方向由O點(diǎn)指向cD．電子垂直紙面向里通過O點(diǎn)時(shí)所受洛倫茲力的方向垂直O(jiān)c連線向下5、如圖，兩質(zhì)點(diǎn)a，b在同一平面內(nèi)繞O沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a，b的周期分別為2s和20s，a，b和O三點(diǎn)第一次到第二次同側(cè)共線經(jīng)歷的時(shí)間為()A． B． C． D．6、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為的物塊在恒力的作用下，緊靠在一個(gè)水平的上表面上保持靜止，物塊與上表面間靜摩擦因數(shù)為，取。與水平面的夾角為，則角的最小值為（）A． B．C． D．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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、已知磁敏電阻在沒有磁場(chǎng)時(shí)電阻很小，有磁場(chǎng)時(shí)電阻變大，并且磁場(chǎng)越強(qiáng)阻值越大．為探測(cè)磁場(chǎng)的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場(chǎng)時(shí)調(diào)節(jié)變阻器R使燈泡L正常發(fā)光．若探測(cè)裝置從無磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，則A．燈泡L變亮B．燈泡L變暗C．電流表的示數(shù)變小D．電流表的示數(shù)變大8、一物體靜止在粗糙水平地面上，受到一恒力F作用開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t0，其速度變?yōu)関；若物體由靜止開始受恒力2F作用，經(jīng)時(shí)間t0，其速度可能變?yōu)椋ǎ〢．v B．2v C．3v D．4v9、用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電管陰極K與滑動(dòng)變阻器的中心抽頭c相連，光電管陽(yáng)極與滑動(dòng)變阻器的滑片P相連，初始時(shí)滑片P與抽頭c正對(duì)，電壓表的示數(shù)為0（電壓表0刻線在表盤中央）。在移動(dòng)滑片P的過程中，光電流，隨電壓表示數(shù)U變化的圖像如圖所示，已知入射光的光子能量為1.6eV。下列說法正確的是（）A．當(dāng)滑片P與c正對(duì)時(shí)，電路中無光電流B．當(dāng)U=－0.6V時(shí)，滑片P位于b、c之間C．陰極材料的逸出功為0.6eVD．當(dāng)U=0.8V時(shí)，到達(dá)陽(yáng)極的光電子的最大動(dòng)能為1.4eV10、如圖所示，半徑為r、電阻為R的單匝圓形線框靜止于絕緣水平面上，以圓形線框的一條直徑為界，其左、右兩側(cè)分別存在著方向如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以垂直紙面向里的磁場(chǎng)為正，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別如圖乙所示。則0~t0時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．時(shí)刻線框中磁通量為零B．線框中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向C．線框中的感應(yīng)電流大小為D．線框受到地面向右的摩擦力為三、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）某實(shí)驗(yàn)小組利用電流傳感器（可視為理想電流表）和定值電阻以及電阻箱、待測(cè)電池等器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電流的值通過數(shù)據(jù)采集器輸入到計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)對(duì)原電路的影響可忽略。他們連接好電路，閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)電阻箱，計(jì)算機(jī)中顯示電流均為零，由此判斷電路可能出現(xiàn)了故障。經(jīng)小組討論后，嘗試用多用電表的歐姆檔來檢測(cè)電路。已知保護(hù)電阻，電流傳感器量程為。操作步驟如下：①將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×1”擋，再將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零；②斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；③斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的示數(shù)如圖乙所示；④斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，多用電表的指針不偏轉(zhuǎn)；⑤斷開甲圖電路開關(guān)S，將多用電表兩表筆分別接在上，計(jì)算機(jī)中顯示電流不為零。回答下列問題：（1）操作步驟③中，多用電表內(nèi)阻_____________；（2）操作步驟⑤中，多用電表紅表筆應(yīng)接_______________（選“”或“”點(diǎn)）;（3）電路的故障可能是__________________;A．保護(hù)電阻短路B．保護(hù)電阻斷路C．電阻箱短路D．電阻箱斷路（4）排除電路故障后，該小組按照?qǐng)D甲的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。改變電阻箱的阻值，得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作出圖像，如圖所示，則電源電動(dòng)勢(shì)_____________V，內(nèi)阻__________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）利用如圖所示的裝置探究動(dòng)能定理。將木板豎直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白紙、復(fù)寫紙，將小球從不同的標(biāo)記點(diǎn)由靜止釋放。記錄標(biāo)記點(diǎn)到斜槽底端的高度H，并根據(jù)落點(diǎn)位置測(cè)量出小球離開斜槽后的豎直位移y，改變小球在斜槽上的釋放位置，在斜槽比較光滑的情況下進(jìn)行多次測(cè)量，已知重力加速度為g，記錄數(shù)據(jù)如下：(1)小球從標(biāo)記點(diǎn)滑到斜槽底端的過程，速度的變化量為______（用x、y、g表示）；(2)已知木板與斜槽末端的水平距離為x，小球從標(biāo)記點(diǎn)到達(dá)斜槽底端的高度為H，測(cè)得小球在離開斜槽后的豎直位移為v，不計(jì)小球與槽之間的摩擦及小球從斜槽滑到切線水平的末端的能量損失。小球從斜槽上滑到斜槽底端的過程中，若動(dòng)能定理成立，則應(yīng)滿足的關(guān)系式是______；(3)保持x不變，若想利用圖像直觀得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最好應(yīng)以H為縱坐標(biāo)，以_____為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)畫圖。四、計(jì)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，打開水龍頭，流出涓涓細(xì)流。將乒乓球靠近豎直的水流時(shí)，水流會(huì)被吸引，順著乒乓球表面流動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象稱為康達(dá)效應(yīng)（CoandaEffect）。某次實(shí)驗(yàn)，水流從點(diǎn)開始順著乒乓球表面流動(dòng)，并在乒乓球的最低點(diǎn)與之分離，最后落在水平地面上的點(diǎn)（未畫出）。已知水流出水龍頭的初速度為，點(diǎn)到點(diǎn)的水平射程為，點(diǎn)距地面的高度為，乒乓球的半徑為，為乒乓球的球心，與豎直方向的夾角，不計(jì)一切阻力，若水與球接觸瞬間速率不變，重力加速度為。(1)若質(zhì)量為的水受到乒乓球的“吸附力”為，求的最大值；(2)求水龍頭下端到的高度差。14．（16分）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定在O點(diǎn)，下端連接一個(gè)質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)，繩與豎直方向的夾角θ=37°。此勻強(qiáng)電場(chǎng)的空間足夠大，且場(chǎng)強(qiáng)為E。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)空氣阻力。(1)請(qǐng)判斷小球的電性，并求出所帶電荷量的大小q；(2)如將小球拉到O點(diǎn)正右方C點(diǎn)（OC=L）后靜止釋放，求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受細(xì)繩拉力的大小F；(3)O點(diǎn)正下方B點(diǎn)固定著鋒利刀片，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷了。求小球從細(xì)繩斷開到再次運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的過程中重力對(duì)小球所做的功W。15．（12分）一足夠長(zhǎng)的水平絕緣軌道上有A、B兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，在AB之間的空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E。A物體帶正電，電量為q，小物塊B不帶電且絕緣，如圖所示。小物體A由靜止釋放，一段時(shí)間后與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短）；當(dāng)A返回到軌道上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，速度減為0，再過一段時(shí)間A剛好能到達(dá)B再次靜止的位置。A物體在電場(chǎng)中第一次加速所用時(shí)間等于A在電場(chǎng)中向左減速所用時(shí)間的2.5倍。物體A與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，其中的μ1和μ2均為未知量。已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m。初始時(shí)A與B的距離為d，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功。

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

AB．因?yàn)閮商祗w的角速度相同，由萬有引力提供向心力可知兩天體的向心力大小相等，半徑之比為AB正確；C．根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知兩天體轉(zhuǎn)速相同，C正確；D．由得D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選D。2、B【解析】

ABC．根據(jù)萬有引力提供向心力，依據(jù)牛頓第二定律，則有且由公式聯(lián)立可解得兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和地球的半徑，由于引力常量G未知?jiǎng)t無法求出地球的質(zhì)量，故AC正確，B錯(cuò)誤；D．由公式可知，由于兩顆衛(wèi)星的軌道半徑和周期已知或可求出，則可求出兩顆衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選B。3、C【解析】

AD．從v-t圖像可以看出，加速度越來越大，根據(jù)牛頓第二定律，則說明受到的電場(chǎng)力越來越大，根據(jù)公式，說明電場(chǎng)強(qiáng)度越來越大，所以M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)比N的場(chǎng)強(qiáng)小，故AD正確；B．因?yàn)閹щ娏Ｗ幼黾铀龠\(yùn)動(dòng)，所以受到的電場(chǎng)力往右，又因?yàn)閹щ娏Ｗ訋д?，所以電?chǎng)線的方向往右，又因?yàn)轫樦妶?chǎng)線的方向電勢(shì)降低，所以M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高，故B正確；C．從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能增加，電勢(shì)能應(yīng)該減小，故C錯(cuò)誤。故選C。4、A【解析】

AB．根據(jù)右手螺旋定則，通電導(dǎo)線在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于指向左方，通電導(dǎo)線在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于指向右下方，通電導(dǎo)線在點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)平行于指向左下方；根據(jù)公式可得根據(jù)平行四邊形定則，則點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)的方向平行于指向左下方，大小為，故A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)左手定則，質(zhì)子垂直紙面向里通過點(diǎn)時(shí)所受洛倫茲力的方向垂直連線由點(diǎn)指向，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)左手定則，電子垂直紙面向里通過點(diǎn)時(shí)所受洛倫茲力的方向垂直連線由點(diǎn)指向，故D錯(cuò)誤；故選A。5、B【解析】a、b和O三點(diǎn)第一次到第二次同側(cè)共線即質(zhì)點(diǎn)a要比質(zhì)點(diǎn)b多運(yùn)動(dòng)一周．則要滿足,代入數(shù)據(jù)得解得：，B正確．故選B6、D【解析】

對(duì)物塊受力分析：物塊受重力、恒力靜摩擦力彈力。正交分解后，豎直方向平衡有最大靜摩擦力水平方向有（臨界點(diǎn)）解得題意有結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，聯(lián)立方程解得ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】

CD．探測(cè)裝置進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)以后磁敏電阻阻值變大，回路總電阻變大，總電流減小，電流表示數(shù)變小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；AB．由于總電流變大，則電源內(nèi)電阻分壓變小，路端電壓變大，則電燈L亮度增加，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。8、CD【解析】

設(shè)恒力與水平方向夾角為，物體質(zhì)量為m，動(dòng)摩擦力因數(shù)為，由牛頓第二定律有得同理當(dāng)拉力變?yōu)?F時(shí)，有由速度公式可知，速度將大于原來的2倍，故AB錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。9、BD【解析】

A．由題意可知，能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)滑片P與c正對(duì)時(shí)，光電管兩端無電壓，但此時(shí)光電子仍能從陰極到達(dá)陽(yáng)極，則電路中有光電流，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，當(dāng)U=－0.6V時(shí)，光電流為0即為遏制電壓，即光電管兩端接反向電壓，則陰極電勢(shì)應(yīng)更高，滑片P位于b、c之間，故B正確；C．由光電效應(yīng)方程有，由圖可知，當(dāng)U=－0.6V時(shí)，光電流為0即為遏制電壓，則有聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能為當(dāng)U=0.8V時(shí)由動(dòng)能定理得得故D正確。故選BD。10、ACD【解析】

A．時(shí)刻，兩部分磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，線框中的磁通量為零，A正確。B．根據(jù)楞次定律可知，左側(cè)的導(dǎo)線框的感應(yīng)電流是逆時(shí)針，而右側(cè)的導(dǎo)線框的感應(yīng)電流也是逆時(shí)針，則整個(gè)導(dǎo)線框的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，B錯(cuò)誤。C．由法拉第電磁感應(yīng)定律，因磁場(chǎng)的變化，導(dǎo)致導(dǎo)線框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合題意可知整個(gè)導(dǎo)線框產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為左、右兩側(cè)電動(dòng)勢(shì)之和，即由閉合電路歐姆定律，得感應(yīng)電流大小故C正確。D．由左手定則可知，左、右兩側(cè)的導(dǎo)線框均受到向左的安培力，則所受地面的摩擦力方向向右、大小與線框所受的安培力大小相等，即故D正確。故選ACD。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、15.0cD1.53.0【解析】

（1）[1]．操作步驟③中，多用電表內(nèi)阻等于中值電阻，大小為15.0Ω；（2）[2]．因c端是電流傳感器的負(fù)極，則操作步驟⑤中，多用電表紅