2025屆湖南省長沙市岳麓區(qū)湖南師大附中物理高三上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2025屆湖南省長沙市岳麓區(qū)湖南師大附中物理高三上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、天津市有多條河流，每條河流需要架設(shè)多座橋梁。假如架設(shè)橋梁的每一個(gè)橋墩有兩根支柱，每根支柱都是用相同橫截面積的鋼筋混凝土鑄造。按照下列角度設(shè)計(jì)支柱，能使支柱的承重能力更強(qiáng)的是A． B． C． D．2、如圖甲所示，開口向上的導(dǎo)熱氣缸靜置于水平桌面，質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量氣體，若在活塞上加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積減小了△V1，如圖乙；繼續(xù)在活塞上再加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積又減小了△V2，如圖丙．不計(jì)摩擦，環(huán)境溫度不變，則（）A．△V1＜△V2 B．△V1=△V2C．△V1＞△V2 D．無法比較△V1與△V2大小關(guān)系3、如圖所示，電路中所有元件完好，當(dāng)光照射到光電管上時(shí)，靈敏電流計(jì)G中沒有電流通過，可能的原因是（）A．入射光強(qiáng)度較弱 B．光照射時(shí)間太短C．入射光的頻率較小 D．光電管上金屬對(duì)應(yīng)的極限頻率較小4、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一部分在同一水平面內(nèi)，另一部分垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度v1沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以速度v2向下勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為 B．cd桿所受摩擦力為零C．回路中的電流強(qiáng)度為 D．μ與v1大小的關(guān)系為μ=5、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示．在1.5s～2s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的速度v、加速度a的大小的變化情況是（）A．v變小，a變大 B．v變小，a變小C．v變大，a變小 D．v變大，a變大6、如圖所示，一輕彈簣豎直固定在地面上，一個(gè)小球從彈簧正上方某位置由靜止釋放，則小球從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中（彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)），動(dòng)能隨下降高度的變化規(guī)律正確的是（）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、在某均勻介質(zhì)中，甲、乙兩波源位于O點(diǎn)和Q點(diǎn)，分別產(chǎn)生向右和向左傳播的同性質(zhì)簡諧橫波，某時(shí)刻兩波波形如圖中實(shí)線和虛線所示，此時(shí)，甲波傳播到x=24m處，乙波傳播到x=12m處，已知甲波波源的振動(dòng)周期為0.4s，下列說法正確的是________．A．甲波波源的起振方向?yàn)閥軸正方向B．甲波的波速大小為20m/sC．乙波的周期為0.6sD．甲波波源比乙波波源早振動(dòng)0.3sE.從圖示時(shí)刻開始再經(jīng)0.6s，x=12m處的質(zhì)點(diǎn)再次到達(dá)平衡位置8、如圖所示，A和B是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，電荷量的絕對(duì)值為q，兩點(diǎn)電荷的連線水平且間距為L，OP是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，O點(diǎn)是垂足，P點(diǎn)到兩點(diǎn)電荷的距離也為L。整個(gè)系統(tǒng)處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，一重力不計(jì)的電子恰好能靜止在P點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．點(diǎn)電荷A一定帶正電B．勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為C．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為D．O點(diǎn)和P點(diǎn)電勢(shì)相同9、如圖所示，在第一象限內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向外。在y軸上的A點(diǎn)放置一放射源，可以不斷地沿xOy平面內(nèi)的不同方向以大小不等的速度放射出質(zhì)量為m、電荷量+q的同種粒子，這些粒子打到x軸上的P點(diǎn)。知OA＝OP＝L。則A．粒子速度的最小值為v=B．粒子速度的最小值為v=C．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t=D．粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為t=10、在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，用到了下面的裝置和圖像。以下描述正確的是（）A．圖甲中，弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，由此說明鋅板帶正電B．圖乙中，向右移動(dòng)滑片，微安表讀數(shù)變小，可以測(cè)量遏止電壓C．圖乙中，可以研究單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強(qiáng)度的關(guān)系D．圖丙中，強(qiáng)、弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)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）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置某測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)：(1)從打出的若干紙帶中選出了如圖所示的一條，紙帶上A、B、C、D、E這些點(diǎn)的間距如圖中標(biāo)示，其中每相鄰兩點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率是50Hz，根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算：則打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為___________m/s；紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度大小為___________m/s2。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(2)通過(1)測(cè)得木塊的加速度為a，還測(cè)得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為m和M，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_________。12．（12分）某同學(xué)利用如圖1所示的裝置“探究合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:A．按照?qǐng)D示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上砂桶（含少量砂子）。B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等。C．取下細(xì)繩和砂桶，測(cè)量砂子和桶的質(zhì)量m，并記錄數(shù)據(jù)。D．保持長木板的傾角不變，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門甲和乙時(shí)的時(shí)間t1、t2，并測(cè)量光電門甲、乙之間的距離為s.E.改變光電門甲、乙之間的距離，重復(fù)步驟D。請(qǐng)回答下列各問題：（1）若砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車下滑時(shí)所受合力大小為________。（忽略空氣阻力）（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片寬度（如圖2所示）d=_________mm。（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足__________，則表明物體所受合外力做的功等于物體動(dòng)能變化量。（用題目所給字母表示）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，一絕緣水平桌面，空間存在一廣域勻強(qiáng)電場，強(qiáng)度大小為，現(xiàn)同時(shí)將兩個(gè)質(zhì)量均為的滑塊、由靜止釋放在桌面上。已知兩滑塊AB均帶正電，電荷量大小為q，且間的距離為。已知滑塊、與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為和，重力加速度，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，滑塊之間發(fā)生的碰撞為彈性碰撞，且無電荷轉(zhuǎn)移，滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求：(1)兩滑塊從靜止釋放開始經(jīng)過多長時(shí)間，滑塊之間發(fā)生第二次碰撞；(2)從釋放到最終停止所運(yùn)動(dòng)的位移。14．（16分）如圖所示，軸、y軸和直線將x=L平面劃分成多個(gè)區(qū)域。其中I區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的電場，II區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，III區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，II、III區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。質(zhì)量為m、電量為q的粒子從P點(diǎn)（－L，y）以垂直于電場方向、大小為v0的速度出發(fā)，先后經(jīng)O點(diǎn)（0，0）、M點(diǎn)（L，0）到達(dá)N點(diǎn)（L，－L），N點(diǎn)位于磁場分界線處。已知粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了，不計(jì)粒子的重力，回答下面問題。(1)求帶電粒子在電場運(yùn)動(dòng)過程中電場力的沖量；(2)若粒子從P點(diǎn)出發(fā)依次通過O點(diǎn)、M點(diǎn)并于M點(diǎn)第一次射出磁場分界線后到達(dá)N點(diǎn)，則粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？(3)粒子到達(dá)N點(diǎn)時(shí)在磁場中運(yùn)動(dòng)的路程為多少？15．（12分）如圖所示，材質(zhì)相同的直角三角形和圓形玻璃磚緊緊貼在一起（不考慮中間縫隙），AB=BD=L，其中AD是一個(gè)平面鏡，一束平行光線垂直于AB邊從空氣射入玻璃磚，通過BD邊的光線中，只有占BD長度的光線可以從圓弧CD射出，光在真空中傳播速度為c，則：（可能用到的數(shù)值：sin74°=0.96，結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示）(1)玻璃磚對(duì)光線的折射率n；(2)恰好沒有從圓弧面CD射出的光線在玻璃中的傳播的時(shí)間t。

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、A【解析】

依據(jù)受力分析，結(jié)合矢量的合成法則，及兩力的合力一定時(shí)，當(dāng)兩分力夾角越大，則分力越大，夾角越小時(shí)，則分力越小，從而即可求解?！驹斀狻坑深}意可知，兩根支柱支撐相同的質(zhì)量的橋梁，即兩個(gè)力的合力是一定，當(dāng)兩個(gè)力的夾角越大時(shí)，則分力也越大，當(dāng)兩個(gè)力的夾角越小時(shí)，則分力也越小，能使支柱的承重能力更強(qiáng)的是，即使支柱支撐的力要小，故A正確，故BCD錯(cuò)誤；故選A?！军c(diǎn)睛】考查矢量的合成法則，掌握兩力的合成，當(dāng)合力一定時(shí)，兩分力大小與夾角的關(guān)系，同時(shí)理解能使支柱的承重能力更強(qiáng)，不是支柱支撐的力最大，而要最小的。2、C【解析】

設(shè)大氣壓強(qiáng)為，起初活塞處于平衡狀態(tài)，所以：解得該氣體的壓強(qiáng)為：則甲狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為：乙狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：丙狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：由玻意耳定律得：得：，所以所以：．故本題選C．【點(diǎn)睛】對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，由平衡條件分別求出幾種情況下的氣體壓強(qiáng)；由玻意耳定律可以求出氣體體積，然后比較體積的變化即可．3、C【解析】

由、和光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件可知，能不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象和光照強(qiáng)度、光照時(shí)間無關(guān)，和入射光的頻率及光電管上金屬對(duì)應(yīng)的極限頻率有關(guān)，綜合分析可知，選項(xiàng)C項(xiàng)正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、D【解析】

A．導(dǎo)體ab切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿ab方向，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體cd向下勻速運(yùn)動(dòng)，未切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故整個(gè)電路的電動(dòng)勢(shì)為導(dǎo)體ab產(chǎn)生的，大小為：①感應(yīng)電流為：②導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得：③解得：④AC錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒cd勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向受到摩擦力和重力平衡，有：⑤即導(dǎo)體棒cd摩擦力不為零，B錯(cuò)誤；D．聯(lián)立②⑤式解得，D正確。故選D。5、A【解析】

由振動(dòng)圖線可知，質(zhì)點(diǎn)在1.5s～2s的時(shí)間內(nèi)向下振動(dòng)，故質(zhì)點(diǎn)的速度越來越小，位移逐漸增大，回復(fù)力逐漸變大，加速度逐漸變大，故選項(xiàng)A正確．6、D【解析】

小球在下落的過程中，動(dòng)能先增大后減小，當(dāng)彈簧彈力與重力大小相等時(shí)速度最大，動(dòng)能最大，由動(dòng)能定理得因此圖象的切線斜率為合外力，整個(gè)下降過程中，合外力先向下不變，后向下減小，再向上增大，選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤。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、BCE【解析】

甲波傳播到x=24m處，根據(jù)波向右傳播可知：質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，故甲波波源的起振方向?yàn)閥軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；由圖可知：甲波的波長為8m，又有甲波波源的振動(dòng)周期為0.4s，故甲波的波速大小為＝20m/s，故B正確；同一介質(zhì)中橫波波速相同，故乙波的波速也為20m/s，由圖可知：乙波的波長為12m，故周期為＝0.6s，故C正確；甲波的傳播距離為24m，故波源振動(dòng)時(shí)間為＝1.2s；乙波的傳播距離為42m-12m=30m，故波源振動(dòng)時(shí)間為＝1.5s，所以，甲波波源比乙波波源晚振動(dòng)0.3s，故D錯(cuò)誤；由圖可知：圖時(shí)時(shí)刻，兩波在x=12m處都處于平衡位置，將要向上振動(dòng)；故該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y＝15sin5πt+10sinπt(cm)，那么，t=0.6s時(shí)，y=0，即從圖示時(shí)刻開始再經(jīng)0.6s，x=12m處的質(zhì)點(diǎn)再次到達(dá)平衡位置；故E正確；故選BCE．【點(diǎn)睛】在給出波形圖求解質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)、波速的問題中，一般根據(jù)圖象得到波長及時(shí)間間隔與周期的關(guān)系，從而求得周期，即可得到質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況，由v＝求得波速．8、CD【解析】

A．對(duì)點(diǎn)的電子進(jìn)行受力分析可知，等量異種電荷、在點(diǎn)產(chǎn)生的合場強(qiáng)方向向左，故點(diǎn)電荷帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．勻強(qiáng)電場強(qiáng)度大小選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小選項(xiàng)C正確；D．由等量異種電荷電場的規(guī)律和勻強(qiáng)電場的特點(diǎn)可知，為電場的一條等勢(shì)線，故，選項(xiàng)D正確。故選CD。9、AD【解析】設(shè)粒子的速度大小為v時(shí)，其在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為R，則由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：qBv=mv2R；

若粒子以最小的速度到達(dá)P點(diǎn)時(shí)，其軌跡一定是以AP為直徑的圓（圖中圓O由幾何關(guān)系知：sAP=2l；R=22l

，則粒子的最小速度v=2qBl2m，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)周期T=2πmqB；設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t＝點(diǎn)睛：電荷在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是畫出軌跡，找出要研究的臨界狀態(tài)，由幾何知識(shí)求出半徑．定圓心角，求時(shí)間．10、BD【解析】

A．弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，僅僅能說明驗(yàn)電器帶電，無法判斷電性，故A錯(cuò)誤；B．滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，光電管所加反向電壓變大，光電流變小，可測(cè)量遏止電壓，故B正確；C．光電管加反向電壓，無法判定光電子數(shù)與光的強(qiáng)度關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．圖丙中，強(qiáng)黃光和弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明遏止電壓與光的強(qiáng)度無關(guān)，根據(jù)因此也說明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)，故D正確。故選BD。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、1.18m/s1.50m/s2【解析】

(1)[1][2]．因紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s，設(shè)s1=9.50cm、s2=11.00cm、s3=12.5cm、s4=14.00cm，打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為代入數(shù)值得vc=1.18m/s加速度代入數(shù)值得a=1.50m/s2(2)[3]．對(duì)木塊、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得mg－μMg=(M+m）a解得12、mg6.75mgs=-【解析】

(1)[1]探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”中小車所受的合外力等于沙桶和沙子的總重力，則步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為mg；(2)[2]根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，遮光片寬度d=6mm+15×0.05mm=6.75mm(3)[3]遮光片通過兩個(gè)光電門1、2的速度分別為v1=、v2=故小車動(dòng)能變化量為△Ek=-在誤差允許的范圍內(nèi)，合外力做功等于物體動(dòng)能的變化量，即mgs=-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、(1)；(2)【解析】

(1)兩滑塊由靜止釋放后，對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得得對(duì)有，故靜止，則得設(shè)發(fā)生第一次碰撞前的瞬間滑塊的速度是，則碰后滑塊、的速度分別是、，由彈性碰撞得：由動(dòng)量