2025屆湖南省十四校聯(lián)考物理高三上期末學業(yè)水平測試試題含解析

2025屆湖南省十四校聯(lián)考物理高三上期末學業(yè)水平測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、2019年10月8日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2019年諾貝爾物理學獎，一半授予美國普林斯頓大學吉姆·皮布爾斯，以表彰他“關(guān)于物理宇宙學的理論發(fā)現(xiàn)”，另外一半授予瑞士日內(nèi)瓦大學的米歇爾·麥耶和瑞士日內(nèi)瓦大學教授兼英國劍橋大學教授迪迪埃·奎洛茲，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類日恒星運行的系外行星”。若某一系外行星的半徑為R，公轉(zhuǎn)半徑為r，公轉(zhuǎn)周期為T，宇宙飛船在以系外行星中心為圓心，半徑為r1的軌道上繞其做圓周運動的周期為T1，不考慮其他星球的影響。(己知地球的公轉(zhuǎn)半徑為R0，公轉(zhuǎn)周期為T0)則有A． B．C．該系外行星表面重力加速度為 D．該系外行星的第一宇宙速度為2、利用碘131()治療是臨床上常用的一種治療甲亢的方法，它是通過含有β射線的碘被甲狀腺吸收，來破環(huán)甲狀腺組織，使甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素水平減少來達到治愈甲亢的目的。已知碘131發(fā)生β衰變的半衰期為8天，則以下說法正確的是（）A．碘131的衰變方程為B．碘131的衰變方程為C．32g碘131樣品經(jīng)16天后，大約有8g樣品發(fā)生了β衰變D．升高溫度可能會縮短碘131的半衰期3、在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖乙所示，則（）A．t=0.005s時線框的磁通量變化率為零B．t=0.01s時線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為300VD．線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz4、物體做勻速圓周運動時，在任意相同時間間隔內(nèi)，速度的變化量（）A．大小相同、方向相同 B．大小相同、方向不同C．大小不同、方向不同 D．大小不同、方向相同5、如圖所示，傳送帶以恒定速率逆時針運行，將一小物體從頂端A無初速釋放，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)，已知物體到達底端B前已與傳送帶共速，下列法中正確的是（）A．物體與傳送帶共速前摩擦力對物體做正功，共速后摩擦力對物體不做功B．物體與傳送帶共速前摩擦力對物體做的功等于物體動能的增加量C．物體與傳送帶共速前物體和傳送帶間的摩擦生熱等于物體機械能的增加量D．物體從A到B過程中物體與傳送帶間的摩擦生熱等于物體機械能的增加量6、如圖，裝備了“全力自動剎車”安全系統(tǒng)的汽車，當車速v滿足3.6km/h≤v≤36km/h、且與前方行人之間的距離接近安全距離時，如果司機未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，使汽車避免與行人相撞。若該車在不同路況下“全力自動剎車”的加速度取值范圍是4~6m/s2，則該系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為（）A．0.08m B．1.25m C．8.33m D．12.5m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、如圖所示，a、b、c、d、e、f是以O(shè)為球心的球面上的點，平面aecf與平面bedf垂直，分別在a、c兩個點處放等量異種電荷＋Q和－Q，取無窮遠處電勢為0，則下列說法正確的是（）A．b、f兩點電場強度大小相等，方向相同B．e、d兩點電勢不同C．電子沿曲線運動過程中，電場力做正功D．若將＋Q從a點移動到b點，移動前后球心O處的電勢不變8、如圖所示，兩光滑平行金屬導軌與，其間距為，直導線垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為。電容器接在、兩端，其電容為，除電路中的電阻外，導軌和直導線的電阻均不計。現(xiàn)給直導線一初速度，使之向右運動，當電路穩(wěn)定后，直導線以速度向右勻速運動，則（）A．電容器兩端的電壓為 B．電阻兩端的電壓為零C．電容器所帶電荷量為 D．直導線所受安培力為9、如圖所示，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，圖中AC=h。當B靜止在與豎直方向夾角θ=30°方向時，A對B的靜電力為B所受重力的0.5倍，則下列說法中正確的是（兩球均可看作點電荷）（）A．此時絲線長度為B．以后由于A漏電，B在豎直平面內(nèi)緩慢運動，到θ=0°處A的電荷尚未漏完，在整個漏電過程中，絲線上拉力大小保持不變C．若保持懸點C位置不變，緩慢縮短絲線BC的長度，B球運動軌跡在最初階段為圓弧D．若A對B的靜電力為B所受重力的倍，要使B球依然在θ=30°處靜止，則絲線BC的長度應(yīng)調(diào)整為h或h10、空間存在水平向左的勻強電場，在該電場中由靜止釋放一個帶負電的油滴。關(guān)于該油滴的運動下列表述正確的是（）A．向左下方做曲線運動B．向右下方做直線運動C．電勢能逐漸增大D．速度隨時間均勻增大三、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）某學習小組利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗，其主要實驗步驟如下：A．用游標卡尺測量擋光條的寬度為d，用天平測量滑塊（含擋光條）的質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m；B．調(diào)整氣墊導軌水平；C．光電門移到B處，讀出A點到B點間的距離為x1，滑塊從A處由靜止釋放，讀出擋光條通過光電門的擋光時間為t1；D．多次改變光電門位置，重復步驟C，獲得多組數(shù)據(jù)。請回答下列問題：(1)用游標卡尺測量擋光條的寬度時示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為___________mm；(2)調(diào)整氣墊導軌下螺絲，直至氣墊導軌工作時滑塊輕放在導軌上能__________，表明導軌水平了；(3)在實驗誤差允許范圍內(nèi)，機械能守恒定律得到驗證，則如圖丙圖象中能正確反映光電門的擋光時間t隨滑塊的位移大小x的變化規(guī)律的是_________。A．B．C．D．12．（12分）在“測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中：(1)第一組同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量，電壓表選擇量程“3V”，實驗后得到了如圖乙的圖像，則電池內(nèi)阻為_______Ω；(2)第二組同學也利用圖甲的實驗裝置測量另一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑動的過程中，電流表的示數(shù)先始終為零，滑過一段距離后，電流表的示數(shù)才逐漸增大。該組同學記錄了多組電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)、滑片P向左滑動的距離x。然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別作出了U-x圖象、I-x圖象，如圖丙所示，則根據(jù)圖像可知，電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為_______Ω。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原長，問此時兩管水銀面的高度差．14．（16分）如圖所示，在直角坐標系xOy平面內(nèi)第一、三、四象限存在垂直紙面向里的勻強磁場，第二象限存在沿y軸正方向的勻強電場。兩個電荷量均為q、質(zhì)量均為m的帶負電粒子a、b先后以v0的速度從y軸上的P點分別沿x軸正方向和負方向進入第一象限和第二象限，經(jīng)過一段時間后，a、b兩粒子恰好在x負半軸上的Q點相遇，此時a、b兩粒子均為第一次通過x軸負半軸，P點離坐標原點O的距離為d，已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為，粒子重力不計，a、b兩粒子間的作用力可忽略不計。求：（1）粒子a從P點出發(fā)到達Q點的時間t；（2）勻強電場的電場強度E的大小。15．（12分）如圖所示，兩平行金屬板，、長，兩板間距離，、兩板間的電勢差。一比荷為的帶正電粒子（不計重力）從點沿電場中心線垂直電場線以初速度飛入電場，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面、間的無電場區(qū)域，已知兩界面、相距為。帶點粒子從分界線上的點進入右側(cè)的區(qū)域，右側(cè)是一個矩形磁場區(qū)域上下無邊界，磁感應(yīng)強度大小為，方向如圖所示。求：（1）分界線上的點與中心線的距離；（2）粒子進入磁場區(qū)域后若能從邊返回，求磁場寬度應(yīng)滿足的條件。

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】

AB．開普勒第三定律，其中k與中心天體有關(guān)，系外行星，宇宙飛船，地球做圓周運動的中心天體均不同，故AB錯誤；C．對宇宙飛船解得故C錯誤；D．對系外行星的近地衛(wèi)星：解得故D正確。2、B【解析】

AB．原子核衰變過程中放出電子，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，碘131的衰變方程為，故A錯誤，B正確；C．32g碘131樣品經(jīng)16天，即經(jīng)過2個半衰期，大約有8g樣品未發(fā)生衰變，衰變的質(zhì)量為24g，故C錯誤；D．改變溫度或改變外界壓強都不會影響原子核的半衰期，故D錯誤。故選B。3、B【解析】

由圖乙可知特殊時刻的電動勢，根據(jù)電動勢的特點，可判處于那個面上；由圖像還可知電動勢的峰值和周期。根據(jù)有效值和峰值的關(guān)系便可求電動勢的有效值；根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可求頻率?！驹斀狻緼．由圖乙知t=0.005s時，感應(yīng)電動勢最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，磁通量的變化率最大，但線圈與磁場平行磁通量為零，故A錯誤。B．由圖乙可知t=0.01時刻，e=0，說明此時線圈正經(jīng)過中性面，故B正確。CD．由圖乙可知，該交變電流的周期為T=0.02s，電動勢最大值為Em=311V。根據(jù)正弦式交變電流有效值和峰值的關(guān)系可得，該交變電流的有效值為據(jù)周期和頻率的關(guān)系可得，該交變電流的頻率為故CD錯誤。故選B?！军c睛】本題考查的是有關(guān)交變電流的產(chǎn)生和特征的基本知識，注意會由圖像得出線圈從何處開始計時，并掌握正弦交流電的最大值與有效值的關(guān)系。4、B【解析】

物體做勻速圓周運動時，速度的變化量，由于加速度的大小不變但方向時刻在變化，所以在任意相同時間間隔內(nèi)，速度的變化量大小相等，方向不同。A.大小相同、方向相同，與分析不符，故A錯誤；B.大小相同、方向不同，與分析相符，故B正確C.大小不同、方向不同，與分析不符，故C錯誤；D.大小不同、方向相同，與分析不符，故D錯誤。5、C【解析】

A.物體與傳送帶共速前，物體受到的滑動摩擦力沿傳送帶向下，與速度方向相同，則摩擦力對物體做正功。共速后，物體受到的靜摩擦力方向沿傳送帶向上，與速度方向相反，對物體做負功，選項A錯誤；B.物體與傳送帶共速前，重力和摩擦力對物體做功之和等于物體動能的增加量，選項B錯誤；C.設(shè)傳送帶的速度為v，物體與傳送帶共速前，物體機械能的增加量為：物體與傳送帶間的相對位移為：物體與傳送帶間的摩擦生熱為：所以有Q=△E，選項C正確；D.物體從A到B過程中，只有物體與傳送帶共速前摩擦產(chǎn)生熱量，共速后不產(chǎn)生熱量，但共速后物體的機械能在減少，所以物體從A到B過程中物體與傳送帶間的摩擦生熱大于物體機械能的增加量，選項D錯誤。故選C。6、D【解析】

由題意知，車速3.6km/h≤v≤36km/h即，系統(tǒng)立即啟動“全力自動剎車”的加速度大小約為4~6m/s2，最后末速度減為0，由推導公式可得故ABC錯誤，D正確。故選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、AD【解析】

AB．等量異種電荷的電場線和等勢線都是關(guān)于連線、中垂線對稱的，由等量異號電荷的電場的特點，結(jié)合題目的圖可知，圖中bdef所在的平面是兩個點電荷連線的垂直平分面，所以該平面上各點的電勢都是相等的，各點的電場強度的方向都與該平面垂直，由于b、c、d、e各點到該平面與兩個點電荷的連線的交點O的距離是相等的，結(jié)合該電場的特點可知，b、c、d、e各點的場強大小也相等，由以上的分析可知，b、d、e、f各點的電勢相等且均為零，電場強度大小相等，方向相同，故A正確，B錯誤；C．由于b、e、d各點的電勢相同，故電子移動過程中，電場力不做功，故C錯誤；D．將+Q從a點移動到b點，球心O仍位于等量異種電荷的中垂線位置，電勢為零，故其電勢不變，故D正確。故選AD。8、ABC【解析】

AB．當直導線勻速向右運動時，直導線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為電路穩(wěn)定后，電容器兩極板間的電壓電容器既不充電也不放電，電路中無電流，電阻兩端無電壓，故A、B正確；C．電容器所帶電荷量為故C正確；D．電路穩(wěn)定后，直導線中無電流，根據(jù)可知直導線不受安培力，故D錯誤；故選ABC。9、BCD【解析】

A．當A對B的靜場力為B所受重力的0.5倍，B靜止時絲線BC與豎直方向夾角θ=30°，處于平衡，根據(jù)幾何關(guān)系可知此時AB與BC互相垂直，此時絲線長度為，選項A錯誤；B．而由三角形相似可知則在整個漏電過程中，絲線上拉力T大小保持不變，選項B正確；

Ｃ．以C點為原點，以CA方向為y軸，垂直CA方向向右為x軸建立坐標系，設(shè)B點坐標為（x，y），則由幾何關(guān)系消掉θ角且整理可得緩慢縮短絲線BC的長度，最初階段BC的長度變化較小，B球運動軌跡在最初階段為圓弧，選項C正確；D．若A對B的靜電力為B所受重力的倍，則B靜止在與豎直方向夾角仍為θ=30°時，對B受力分析，G、F與T，將F與T合成，則有解得根據(jù)余弦定理可得解得BC=h或h選項D正確。故選BCD。10、BD【解析】

AB．油滴受向下的重力和向右的電場力，且兩力均為恒力。其合力的大小恒為方向恒定為右偏下、與水平方向的夾角的正切值為由知加速度恒定，則油滴由靜止向右下方做勻加速直線運動，故A錯誤，B正確；C．運動過程中電場力方向與位移夾角始終為銳角，電場力做正功，則油滴電勢能減小，故C錯誤；D．由知速度隨時間均勻增大，故D正確。故選BD。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、3.40靜止D【解析】

（1）[1]因游標尺是20分度的，則游標卡尺的精確度為0.05mm，則其讀數(shù)（2）[2]調(diào)整氣墊導軌下螺絲，直至氣墊導軌工作時滑塊輕放在導軌上能靜止，表明導軌水平。（3）[3]動能的增量重力勢能的減小量機械能守恒需要驗證動能的增量等于重力勢能的減小量，則則有ABC錯誤D正確。故選D。12、1.51.51【解析】

(1)[1]．由圖乙圖像可知，電源內(nèi)阻(2)[2][3]．由圖示圖像可知，時，，；當時，，，則由U=E-Ir可得1.20=E-0.3r1.35=E-0.15r解得：r=1ΩE=1.5V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=70cmH