2025屆河北省唐山開灤一中物理高三上期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2025屆河北省唐山開灤一中物理高三上期末學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項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(wù)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(yīng)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，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為R，將等電量的異種點電荷Q放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，+Q與O點的連線和OC間夾角為30°，靜電常量為k，則（）A．O點的電場強度大小為B．O點的電場強度方向由O指向AC．O點電勢小于C點電勢D．試探電荷q從B點移到D點過程中，電勢能始終不變2、如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，虛線左側(cè)無磁場，右側(cè)有磁感應(yīng)強度的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，質(zhì)量、帶電量的小球C靜置于其中；虛線左側(cè)有質(zhì)量，不帶電的絕緣小球A以速度進入磁場中與C球發(fā)生正碰，碰后C球?qū)λ矫鎵毫偤脼榱?，碰撞時電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移，g取10m/s

2，取向右為正方向．則下列說法正確的是（）

A．碰后A球速度為 B．C對A的沖量為C．A對C做功0.1J D．AC間的碰撞為彈性碰撞3、如圖所示，兩根互相平行的長直導(dǎo)線垂直于平面S，垂足分別為M、N，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。O為MN的中點，PQ為M、N的中垂線，以O(shè)為圓心的圓與MN、PQ分別相交于a、b、c、d四點。則下列說法中正確的是（）A．O點處的磁感應(yīng)強度為零B．a(chǎn)、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反C．a(chǎn)、c兩點處的磁感應(yīng)強度方向不同D．c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同4、一顆人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速率為v，角速度為ω，加速度為g，周期為T．另一顆人造地球衛(wèi)星在離地面高度為地球半徑的軌道上做勻速圓周運動，則（）A．它的速率為 B．它的加速度為C．它的運動周期為T D．它的角速度也為ω5、太陽輻射能量主要來自太陽內(nèi)部的（）A．裂變反應(yīng) B．熱核反應(yīng) C．化學反應(yīng) D．放射性衰變6、如圖甲所示，沿波的傳播方向上有六個質(zhì)點a、b、c、d、e、f，相鄰兩質(zhì)點之間的距離均為1m，各質(zhì)點均靜止在各自的平衡位置，t=0時刻振源a開始做簡諧運動，取豎直向上為振動位移的正方向，其振動圖像如圖乙所示，形成的簡諧橫波以2m/s的速度水平向左傳播，則下列說法正確的是（）A．此橫波的波長為1mB．質(zhì)點e開始振動的方向沿y軸負方向C．從t=0至t=3s內(nèi)質(zhì)點b運動的路程為10cmD．從t=2s至t=2.5s內(nèi)質(zhì)點d的加速度沿y軸正向逐漸減小二、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、“HAT-P-1”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的河外星系最大的行星，圍繞某恒星A做圓周運動，“HAT-P-1”距離地球的間距大約為450光年。另觀測到該行星的半徑為R，已知在該行星表面的重力加速度為g。由以上條件可求解的物理量是（）A．恒星A的密度 B．行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度C．行星“HAT-P-1”繞恒星A運行的周期 D．繞“HAT-P-1”運行的衛(wèi)星的最小周期8、如圖所示，長方體物塊上固定一長為L的豎直桿，物塊及桿的總質(zhì)量為如2m.質(zhì)量為m的小環(huán)套在桿上，當小環(huán)從桿頂端由靜止下滑時，物塊在水平拉力F作用下，從靜止開始沿光滑水平面向右勻加速運動，環(huán)落至桿底端時，物塊移動的距離為2L,已知F=3mg,重力加速度為g.則小環(huán)從頂端下落到底端的運動過程A．小環(huán)通過的路程為B．小環(huán)所受摩擦力為C．小環(huán)運動的加速度為D．小環(huán)落到底端時，小環(huán)與物塊及桿的動能之比為5:89、如圖甲所示，一個匝數(shù)為的多匝線圈，線圈面積為，電阻為。一個勻強磁場垂直于線圈平面穿過該線圈。在0時刻磁感應(yīng)強度為，之后隨時間變化的特點如圖乙所示。取磁感應(yīng)強度向上方向為正值。線圈的兩個輸出端、連接一個電阻。在過程中（）A．線圈的點的電勢高于點電勢B．線圈的、兩點間的電勢差大小為C．流過的電荷量的大小為D．磁場的能量轉(zhuǎn)化為電路中電能，再轉(zhuǎn)化為電阻、上的內(nèi)能10、如圖所示分別是a光、b光各自通過同一單縫衍射儀器形成的圖樣(灰黑色部分表示亮紋，保持縫到屏距離不變)，則下列說法正確的是_______。A．在真空中，單色光a的波長大于單色光b的波長B．在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．雙縫干涉實驗時a光產(chǎn)生的條紋間距比b光的大D．a(chǎn)光和b光由玻璃棱鏡進入空氣后頻率都變大E.光由同一介質(zhì)射入空氣，發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光大三、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）某同學用圖示的實驗裝置探究加速度與力的關(guān)系。他在氣墊導(dǎo)軌旁安裝了一個光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，力傳感器可直接測出繩中拉力大小，傳感器下方懸掛鉤碼。改變鉤碼數(shù)量，每次都從A處由靜止釋放滑塊。已知滑塊（含遮光條）總質(zhì)量為M，導(dǎo)軌上遮光條位置到光電門位置的距離為L。請回答下面相關(guān)問題。(1)如圖，實驗時用游標卡尺測得遮光條的寬度為___。某次實驗中，由數(shù)字毫秒計記錄遮光條通過光電門的時間為t，由力傳感器記錄對應(yīng)的細線拉力大小為F，則滑塊運動的加速度大小應(yīng)表示為____（用題干已知物理量和測得物理量字母表示）。(2)下列實驗要求中不必要的是（_________）A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量B．應(yīng)使遮光條位置與光電門間的距離適當大些C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)至水平D．應(yīng)使細線與氣墊導(dǎo)軌平行12．（12分）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（從第一滴落在地面上開始計時，20s時地面上正好共有51個小水滴）(1)由圖（b）可知，小車在桌面上是_____（填“從右向左”或“從左向右”）運動的。(2)該小組同學根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中A點位置時的速度大小為__________m/s，加速度大小為__________m/s2.（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）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，U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的倍，管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉了一段長為76cm、溫度為300K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為6cm，大氣壓為76cmHg．（1）給左管的氣體加熱，則當U形管兩邊水面等高時，左管內(nèi)氣體的溫度為多少？（2）在（1）問的條件下，保持溫度不變，往右管緩慢加入水銀直到左管氣柱恢復(fù)原長，問此時兩管水銀面的高度差．14．（16分）如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，導(dǎo)軌上端接有電阻R和一個理想電流表，導(dǎo)軌電阻忽略不計。導(dǎo)軌下部的勻強磁場區(qū)域有虛線所示的水平上邊界，磁場方向垂直于金屬導(dǎo)軌平面向外。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿MN，從距磁場上邊界h處由靜止開始沿著金屬導(dǎo)軌下落，金屬桿進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。金屬桿下落過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知重力加速度為g，不計空氣阻力。求：(1)磁感應(yīng)強度B的大??；(2)電流穩(wěn)定后金屬桿運動速度的大?。?3)金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓大小。15．（12分）一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為A、質(zhì)量為m，在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動．由于受到稀薄空氣阻力的作用，導(dǎo)致衛(wèi)星運行的軌道半徑逐漸變?。l(wèi)星在繞地球運轉(zhuǎn)很多圈之后，其軌道的高度下降了△H，由于△H<<R，所以可以將衛(wèi)星繞地球運動的每一圈均視為勻速圓周運動．設(shè)地球可看成質(zhì)量為M的均勻球體，萬有引力常量為G．取無窮遠處為零勢能點，當衛(wèi)星的運行軌道半徑為r時，衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢能可表示為．（1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運動的周期；（2）某同學為估算稀薄空氣對衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設(shè)：衛(wèi)星運行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為ρ，且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認為保持不變．在滿足上述假設(shè)的條件下，請推導(dǎo)：①估算空氣顆粒對衛(wèi)星在半徑為R軌道上運行時，所受阻力F大小的表達式；②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-△H的軌道的過程中，衛(wèi)星繞地球運動圈數(shù)n的表達式．

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、A【解析】

AB．兩電荷在O點的場強大小為E1=E2=k夾角為120°根據(jù)平行四邊形定則知合場強為E=E1=E2=k方向平行兩個電荷的連線向右，故A正確，B錯誤；C．等量正負點電荷連線的中垂線上電勢相等，因而φO=φC，故C錯誤；D．如果只有+Q存在，則B點電勢大于D點電勢；如果只有-Q存在，同樣是B點電勢大于D點電勢；由于電勢是標量，所以兩個場源電荷同時存在時，依然有B點電勢大于D點電勢，故試探電荷q從B點移到D點過程中，電勢能是變化的，故D錯誤。故選A。2、A【解析】

A．設(shè)碰后A球的速度為v1，C球速度為v2。

碰撞后C球?qū)λ矫鎵毫偤脼榱?，說明C受到的洛倫茲力等于其重力，則有Bqcv2=mcg代入數(shù)據(jù)解得v2=20m/s在A、C兩球碰撞過程中，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得mAv0=mAv1+mcv2代入數(shù)據(jù)解得v1=15m/s故A正確。

B．對A球，根據(jù)動量定理，C對A的沖量為I=mAv1-mAv0=（0.004×15-0.004×20）N?s=-0.02N?s故B錯誤。

C．對A球，根據(jù)動能定理可知A對C做的功為故C錯誤；

D．碰撞前系統(tǒng)的總動能為碰撞后的總動能為因Ek′＜Ek，說明碰撞有機械能損失，為非彈性碰撞，故D錯誤。

故選A。3、D【解析】

A．根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，故A錯誤；B．M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故B錯誤；C．M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，則a處的合磁場方向豎直向下，M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四邊形定則可知，c處的合磁場方向豎直向下，故C錯誤；D．M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，且大小相等，由平行四邊形定則可知，c處的合磁場方向豎直向下，同理可知，d處的合磁場方向豎直向下，由于c到M、N的距離與d到M、N的距離相等，則c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故D正確。故選D。4、B【解析】

A、研究地面附近的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力：，R為地球半徑，M為地球質(zhì)量，v為衛(wèi)星的速率．研究另一個衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力：，聯(lián)立解得：v′=v，故A錯誤；B、忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力：mg，可得：g=，即：g′=，故B正確；C、研究地面附近的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：T=2π，另一個衛(wèi)星的周期：T′=2π≠T，故C錯誤；D、地面附近的衛(wèi)星的周期與另一個衛(wèi)星的周期不等，根據(jù)ω=得它們的角速度也不等，故D錯誤。故選B。5、B【解析】

太陽的能量來自于內(nèi)部的核聚變，產(chǎn)生很高的能量，又稱為熱核反應(yīng)。B正確，ACD錯誤。故選B。6、C【解析】

A．由振動圖像可知T=2s，則波長為故A錯誤；B．由圖乙可知，波源起振方向為豎直向上，根據(jù)介質(zhì)中所有質(zhì)點開始振動方向都與波源起振方向相同，即質(zhì)點e開始振動的方向沿y軸正方向，故B錯誤；C．波從a傳到b所用的時間為從t=0至t=3s內(nèi)質(zhì)點b振動了則運動的路程為故C正確；D．波傳到d點需要1.5s，則從t=2s至t=2.5s內(nèi)質(zhì)點d的正在從最高點向最低點振動，加速度方向沿y軸負方向且逐漸減小，故D錯誤。故選C。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】

AC．本題中不知道行星“HAT-P-1”繞恒星A運動的任何量，故不可計算恒星A的密度和繞A運動的周期，AC錯誤；BD．根據(jù)在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，重力提供向心力得解得，則行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的線速度，所以行星“HAT-P-1”的第一宇宙速度就是，行星“HAT-P-1”附近運行的衛(wèi)星的最小周期就是在該星球表面附近繞該星球做勻速圓周運動的周期，所以最小周期是，故BD正確。故選BD。8、ABD【解析】

ABC.水平方向上，據(jù)牛頓第二定律有：代入數(shù)據(jù)解得：小球在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運動，另據(jù)水平方向的位移公式有：解得運動時間為：在豎直方向上有：解得：即小球在豎直方向上做加速度為的勻加速直線運動，據(jù)牛頓第二定律有：解得小球所受摩擦力為：故小球運動的加速度為：小球的合運動為勻加速直線運動，其路程與位移相等，即為：故AB正確，C錯誤；D.小環(huán)落到底端時的速度為：環(huán)其動能為：環(huán)此時物塊及桿的速度為：桿其動能為：桿故有小環(huán)與物塊及桿的動能之比為5:8，故D正確。9、ABC【解析】

A．結(jié)合圖乙知磁場方向向上且逐漸減小。由楞次定律知感應(yīng)電流的方向由點經(jīng)線圈到點，則點電勢高，A正確；B．感應(yīng)電動勢為又有電勢差大小解得B正確；C．流過電路的電荷量大小為解得C正確；D．電磁感應(yīng)的過程中磁場能量不轉(zhuǎn)化，而是作為媒介將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，然后再在電阻、上轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D錯誤。故選ABC。10、ACE【解析】

A．單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長越大，中央亮條紋越粗，由于光的中央亮條紋較粗，則光的波長較大，故A正確；B．根據(jù)知，光的波長較大，光的頻率較小，光的折射率較小，根據(jù)得，光的傳播速度較大，故B錯誤；C．根據(jù)得雙縫干涉實驗時光產(chǎn)生的條紋間距比光的大，故C正確；D．發(fā)生折射時光線的傳播方向可能發(fā)生改變，不改變光的頻率，故D錯誤；E．由臨界角公式可知，光發(fā)生全反射的臨界角大于光發(fā)生全反射的臨界角，故E正確；故選ACE。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、0.96cmA【解析】

(1)[1]游標卡尺的主尺讀數(shù)為9mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為12×0.05mm=0.60mm，所以最終讀數(shù)為：[2]已知初速度為零，位移為，要計算加速度，需要知道末速度，故需要由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，末速度：由得：(2)[3]A.拉力是直接通過傳感器測量的，故與小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，不必要使滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量，故A符合題意；B.應(yīng)使位置與光電門間的距離適當大些，有利于減小誤差，故B不符合題意；C.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平，使拉力才等于合力，故C不符合題意；D.要保持拉線方向與氣墊導(dǎo)軌平行，拉力才等于合力，故D不符合題意。12、從右向左0.30.1【解析】

(1)[1]．由于用手輕推一下小車，則小車做減速運動，根據(jù)桌面上連續(xù)6個水滴的位置，可知，小車從右向左做減速運動。

(2)[2]．已知滴水計時器每20s內(nèi)共滴下51個小水滴，那么各點時間間隔為根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有[3]．根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度，得那么加速度的大小為0.1m/s2。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、（i）342.9K（ii）4cm【解析】

利用平衡求出初末狀態(tài)封閉氣體的壓強，過程中封閉氣體壓強體積溫度均變化，故對封閉氣體運用理想氣體的狀態(tài)方程，即可求出當U形管兩邊水面等高時，左管內(nèi)氣體的溫度；保持溫度不變，氣體發(fā)生等溫變化，對封閉氣體運用玻意耳定律結(jié)合幾何關(guān)系，即可求出左管氣柱恢復(fù)原長時兩個水銀面的高度差．【詳解】（i）當初管內(nèi)氣體壓強p1=p-Δp=70cmHg，當左右兩管內(nèi)水銀面相等時，氣體壓強p2=76cmHg由于右管截面積是左管的兩倍，所以左管水銀面將下降4cm，右管中水銀面將上升2cm，管內(nèi)氣柱長度l2=80cm，根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得：T2=342