甘肅省蘭州市第九中學(xué)2025屆高三物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

甘肅省蘭州市第九中學(xué)2025屆高三物理第一學(xué)期期末考試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、4月1日，由于太陽光不能照射到太陽能電池板上，“玉兔二號”月球車開始進(jìn)入第十六個月夜休眠期。在之后的半個月內(nèi)，月球車采用同位素電池為其保暖供電，已知是人工放射性元素，可用中子照得到。衰變時只放出射線，其半衰期為88年。則（）A．用中子輻照Np237制造Pu238時將放出電子B．Pu238經(jīng)一次衰變會有兩個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€中子C．Pu238經(jīng)一次衰變形成的新核含有144個中子D．當(dāng)?shù)竭_(dá)下個月晝太陽能電池板工作時，Pu238停止衰變不再對外供電2、如圖所示，兩個完全相同的小球A、B，在同一高度處以相同大小的初速度v0分別水平拋出和豎直向上拋出，下列說法正確的是（）A．兩小球落地時的速度相同B．兩小球落地時，重力的瞬時功率相同C．從開始運(yùn)動至落地，重力對兩小球做功相同D．從開始運(yùn)動至落地，重力對兩小球做功的平均功率相同3、高速公路的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長度是識別區(qū)起點(diǎn)到自動欄桿的水平距離．某汽車以21.6km/h的速度勻速進(jìn)入識別區(qū)，ETC天線用了0.3s的時間識別車載電子標(biāo)簽，識別完成后發(fā)出“滴”的一聲，司機(jī)發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿．已知司機(jī)的反應(yīng)時間為0.7s，剎車的加速度大小為5m/s2，則該ETC通道的長度約為（）A．4.2m B．6.0m C．7.8m D．9.6m4、如圖所示，邊長為L的正六邊形ABCDEF的5條邊上分別放置5根長度也為L的相同絕緣細(xì)棒。每根細(xì)棒均勻帶上正電?，F(xiàn)將電荷量為+Q的點(diǎn)電荷置于BC中點(diǎn)，此時正六邊形幾何中心O點(diǎn)的場強(qiáng)為零。若移走+Q及AB邊上的細(xì)棒，則O點(diǎn)強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)(不考慮絕緣棒及+Q之間的相互影響)A．B．C．D．5、乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對斜面靜止（設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)）則（）A．小物塊受到的支持力方向豎直向上B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物塊受到的靜摩擦力為D．小物塊受到的滑動摩擦力為6、如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β；a、b為兩個位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)a、b沿斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于（）A．Mg+mgB．Mg+2mgC．Mg+mg（sinα+sinβ）D．Mg+mg（cosα+cosβ）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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，甲、乙兩帶電粒子從a點(diǎn)沿與ab成30°角的方向垂直射入磁場．甲粒子垂直于bc邊離開磁場，乙粒子從ad邊的中點(diǎn)離開磁場．已知甲、乙兩a帶電粒子的電荷量之比為1:2，質(zhì)量之比為1:2，不計粒子重力．以下判斷正確的是A．甲粒子帶負(fù)電，乙粒子帶正電B．甲粒子的動能是乙粒子動能的16倍C．甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍D．甲粒子在磁場中的運(yùn)動時間是乙粒子在磁場中運(yùn)動時間的倍8、如圖所示，氣缸分上、下兩部分，下部分的橫截面積大于上部分的橫截面積，大小活塞分別在上、下氣缸內(nèi)用一根硬桿相連，兩活塞可在氣缸內(nèi)一起上下移動，缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，活塞與缸壁無摩擦且不漏氣起初，在小活塞上的燒杯中放有大量沙子能使兩活塞相對于氣缸向上移動的情況是A．給氣缸緩慢加熱B．取走燒杯中的沙子C．大氣壓變小D．讓整個裝置自由下落9、如圖所示，一磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，且范圍足夠大。紙面上M、N兩點(diǎn)之間的距離為d，一質(zhì)量為m的帶電粒子（不計重力）以水平速度v0從M點(diǎn)垂直進(jìn)入磁場后會經(jīng)過N點(diǎn)，已知M、N兩點(diǎn)連線與速度v0的方向成角。以下說法正確的是（）A．粒子可能帶負(fù)電B．粒子一定帶正電，電荷量為C．粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的時間可能是D．粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的時間可能是10、在傾角為θ的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上．a(chǎn)棒在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計．則（）A．物塊c的質(zhì)量是2msinθB．b棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動能C．b棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能D．b棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是三、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）在“用DIS實(shí)驗(yàn)研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,請完成下列問題:（1）下列說法中正確的是（_____）A．要控制小車和鉤碼的質(zhì)量都不變B．要控制小車的質(zhì)量不變,改變鉤碼的質(zhì)量C．要控制鉤碼的質(zhì)量不變,改變小車的質(zhì)量D．小車和鉤碼的質(zhì)量都要改變（2）實(shí)驗(yàn)中測得了下表所示的五組數(shù)據(jù),并已在坐標(biāo)平面上畫出部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn),在圖中畫出第四組數(shù)據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn),然后做出a-m的關(guān)系圖象（______）組別12345a（m/s2）0.330.280.250.220.20m（kg）0.300.350.400.450.50（3）為進(jìn)一步確定加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)畫a-_____圖象;（4）本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是_____．12．（12分）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，木塊置于長木板上，并用細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車左端連一條紙帶，通過打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況。(1)下列做法正確的是（_____）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將砂桶通過定滑輪拴在木塊上C．實(shí)驗(yàn)時，先放開木塊再接通打點(diǎn)計時器的電源D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度(2)某學(xué)生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大。他所得到的a－F關(guān)系可用圖中的________表示(圖中a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力)。（3）右圖是打出紙帶的一段，相鄰計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出，已知打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率50Hz。由圖可知，打紙帶上B點(diǎn)時小車的瞬時速度vB＝________m/s，木塊的加速度a＝________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(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，平行金屬板M、N豎直放置，兩板足夠長且板間有水平向左的勻強(qiáng)電場，P點(diǎn)離N板的距離為d，離M板的距離為d。一個質(zhì)量為m、帶正電荷量為q的小球從P點(diǎn)以初速度水平向右拋出，結(jié)果小球恰好不能打在N板上。已知重力加速度為g，小球的大小不計，求（1）兩板間的電場強(qiáng)度的大（2）小球打到M板時動能的大小。14．（16分）如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC長14cm，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為76cmHg的壓強(qiáng)。（1）當(dāng)空氣柱溫度為T1=273K，長為l1=8cm時，BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm，AB管內(nèi)水銀柱長也是2cm，則右邊水銀柱總長是多少?（2）當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時，左邊水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)?（3）當(dāng)空氣柱溫度為490K時，兩豎直管內(nèi)水銀柱上表面高度各為多少？15．（12分）如圖所示是研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖。在xOy平面坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在兩個電場強(qiáng)度大小均為E，方向分別水平向左和豎直向上的勻強(qiáng)電場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ。兩電場的邊界均是邊長為L的正方形，位置如圖所示。（不計電子所受重力）(1)在Ⅰ區(qū)域AO邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開Ⅱ區(qū)域的位置坐標(biāo)；(2)在電場區(qū)域Ⅰ內(nèi)某一位置（x、y）由靜止釋放電子，電子恰能從Ⅱ區(qū)域右下角B處離開，求滿足這一條件的釋放點(diǎn)x與y滿足的關(guān)系。

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

A．用中子輻照Np237時的核反應(yīng)方程為根據(jù)核反應(yīng)方程可知，有電子放出，故A正確；BC．Pu238經(jīng)一次衰變，衰變方程為Pu238經(jīng)一次衰變會把2個質(zhì)子和2個中子作為一個整體拋射出來，衰變后形成的新核中有中子數(shù)為（個）故BC錯誤；D．放射性元素有半衰期是由放射性元素本身決定的，與外界環(huán)境無關(guān)，故D錯誤。故選A。2、C【解析】

A．兩個小球在運(yùn)動的過程中都是只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒可知兩物體落地時速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故A錯誤。B．落地時兩物體的速率相同，重力也相同，但A物體重力與速度的夾角為銳角，B物體重力與速度方向相同，所以落地前的瞬間B物體重力的瞬時功率大于A物體重力的瞬時功率，故B錯誤。C．根據(jù)重力做功的表達(dá)式得兩個小球在運(yùn)動的過程重力對兩小球做功都為mgh，故C正確。D．從開始運(yùn)動至落地，重力對兩小球做功相同，但過程A所需時間小于B所需時間，根據(jù)P=W3、D【解析】

汽車的速度21.6km/h＝6m/s，汽車在前0.3s+0.7s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，位移為：x1＝v0（t1+t2）＝6×（0.3+0.7）＝6m，隨后汽車做減速運(yùn)動，位移為：3.6m，所以該ETC通道的長度為：L＝x1+x2＝6+3.6＝9.6m，故ABC錯誤，D正確【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是明確汽車的兩段運(yùn)動的特點(diǎn)，然后合理選擇公式．4、D【解析】

根據(jù)對稱性，AF與CD上的細(xì)棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度疊加為零，AB與ED上的細(xì)棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度疊加為零.BC中點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為，因EF上的細(xì)棒與BC中點(diǎn)的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度疊加為零，EF上的細(xì)棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為，故每根細(xì)棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為，移走+Q及AB邊上的細(xì)棒，O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為EF與ED上的細(xì)棒在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度疊加，這兩個場強(qiáng)夾角為60°，所以疊加后電場強(qiáng)度為；故選D。A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；5、C【解析】

由題知：木塊的加速度大小為a，方向沿斜面向上，分析木塊受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向。根據(jù)牛頓第二定律求解木塊所受的摩擦力大小和方向?！驹斀狻緼B．以木塊為研究對象，分析受力情況為重力mg，斜面的支持力N和摩擦力為靜摩擦力f，根據(jù)平衡條件可知支持力N垂直于斜面向上，摩擦力f沿斜面向上，故AB錯誤；CD．由于小物塊和斜面保持相對靜止，小物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律得解得，方向平行斜面向上，故C正確，D錯誤。故選C?！军c(diǎn)睛】本題首先要正確分析木塊的受力情況，其次要能根據(jù)牛頓第二定律列式，求摩擦力。6、A【解析】

本題由于斜面光滑，兩個木塊均加速下滑，分別對兩個物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出地面對斜面體的支持力，然后根據(jù)牛頓第三定律得到斜面體對地面的壓力?！驹斀狻繉δ緣Ka受力分析，如圖，受重力和支持力

由幾何關(guān)系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為：N1′=mgcosα…①同理，物體b對斜面體的壓力為：N2′=mgcosβ…②對斜面體受力分析，如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，得到：N2′cosα-N1′cosβ=0…③F支-Mg-N1′sinβ-N2′sinα=0…④根據(jù)題意有：α+β=90°…⑤由①～⑤式解得：F支=Mg+mg根據(jù)牛頓第三定律，斜面體對地的壓力等于Mg+mg；故選：A。【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先對木塊a和b受力分析，求出木塊對斜面的壓力，然后對斜面體受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出各個力。也可以直接對三個物體整體受力分析，然后運(yùn)用牛頓第二定律列式求解，可使解題長度大幅縮短，但屬于加速度不同連接體問題，難度提高。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、CD【解析】

根據(jù)粒子運(yùn)動軌跡，應(yīng)用左手定則可以判斷出粒子的電性；粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意求出粒子軌道半徑關(guān)系，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的速度然后分析答題；根據(jù)粒子做圓周運(yùn)動的周期公式與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角求出粒子的運(yùn)動時間．【詳解】由甲粒子垂直于bc邊離開磁場可知，甲粒子向上偏轉(zhuǎn)，所以甲粒子帶正電，由粒子從ad邊的中點(diǎn)離開磁場可知，乙粒子向下偏轉(zhuǎn)，所以乙粒子帶負(fù)電，故A錯誤；由幾何關(guān)系可知，R甲=2L，乙粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的弦切角為60°，弦長為，所以：=2R乙sin60°，解得：R乙=L，由牛頓第二定律得：qvB=m，動能：EK=mv2=，所以甲粒子的動能是乙粒子動能的24倍，故B錯誤；由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，洛倫茲力：f=qvB=，即，故C正確；由幾何關(guān)系可知，甲粒子的圓心角為300，由B分析可得，乙粒子的圓心角為120°，粒子在磁場中的運(yùn)動時間：t=T，粒子做圓周運(yùn)動的周期：可知，甲粒子在磁場中的運(yùn)動時間是乙粒子在磁場中運(yùn)動時間的1/4倍，故D正確．.【點(diǎn)睛】題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運(yùn)動軌跡后，利用洛倫茲力提供向心力，結(jié)合幾何關(guān)系進(jìn)行求解；運(yùn)用粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，結(jié)合周期公式，求解粒子在磁場中運(yùn)動的時間．8、BD【解析】

以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知(P0-P)(S-s)=G，明確原來氣體壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)；題目設(shè)計的變化如加熱、取走沙子、大氣壓減小、裝置自由下落后，我們根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷出氣體的體積增大還是減小，就可以知道活塞上升還是下降了．【詳解】A．設(shè)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)P，外界大氣壓為P0，大活塞面積S，小活塞面積s，活塞和鋼球的總重力為G，以活塞和氣體整體為研究對象，由物體平衡條件知：(P0-P)(S-s)=G…①給氣缸緩慢加熱，氣體溫度升高，由蓋呂薩克定律知?dú)怏w體積要增大，從氣缸結(jié)構(gòu)上看活塞應(yīng)向下移動，故A錯誤．B．取走燒杯中的沙子后，整體的重力小了，由①式知容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)必須增大，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要減小，所以氣缸要向上移動，故B正確．C．大氣壓變小時，由①式知道缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)要減小，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要增大，所以氣缸要向下移動，故C錯誤．D．讓整個裝置自由下落，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大(原來小于大氣壓強(qiáng))，由玻意耳定律知?dú)怏w體積要減小，所以氣缸向上移動，故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是利用活塞受力平衡的條件和理想氣體狀態(tài)方程判斷封閉氣體的體積如何變化，是一道比較困難的易錯題．9、BCD【解析】

A．由左手定則可知，粒子帶正電，選項(xiàng)A錯誤；B．由幾何關(guān)系可知，r=d，由可知電荷量為選項(xiàng)B正確；CD．粒子運(yùn)動的周期第一次到達(dá)N點(diǎn)的時間為粒子第三次經(jīng)過N點(diǎn)的時間為選項(xiàng)CD正確。故選BCD。10、AD【解析】

b棒靜止說明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒勻速向上運(yùn)動，說明a棒受繩的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三個力平衡，c勻速下降則c所受重力和繩的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小F安=mgsinθ，由a平衡可知F繩=F安+mgsinθ=2mgsinθ，由c平衡可知F繩=mcg；因?yàn)槔K中拉力大小相等，故2mgsinθ=mcg，即物塊c的質(zhì)量為2msinθ，故A正確；b放上之前，根據(jù)能量守恒知a增加的重力勢能也是由于c減小的重力勢能，故B錯誤；a勻速上升重力勢能在增加，故根據(jù)能量守恒知C錯誤；根據(jù)b棒的平衡可知F安=mgsinθ又因?yàn)镕安=BIL，故，故D正確；故選AD．考點(diǎn)：物體的平衡；安培力.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、C見解析在外力不變時,加速度與質(zhì)量成反比【解析】

（1）[1]該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，采用控制變量法進(jìn)行研究，所以要控制鉤碼的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量，故C正確。

（2）[2]做出a-m的關(guān)系圖象如圖；（3）[3]由于，所以圖象應(yīng)是一條過原點(diǎn)的直線，所以數(shù)據(jù)處理時，常作出a與的圖象。

（4）[4]a-圖象是一條過原點(diǎn)的直線，則在外力不變時，加速度與質(zhì)量成反比。12、ADC0.150.60【解析】

（1）[1]A.該實(shí)驗(yàn)“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”，所以每次物體受力為恒力，所以細(xì)繩