2025屆黑龍江哈爾濱市省實驗中學高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆黑龍江哈爾濱市省實驗中學高三物理第一學期期末學業(yè)水平測試模擬試題考生須知：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．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。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、如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為B．a(chǎn)、b、c的向心加速度大小關(guān)系為C．a(chǎn)、b、c的線速度大小關(guān)系為D．a(chǎn)、b、c的周期關(guān)系為2、一三棱鏡截面如圖所示，∠C=90°，∠B=60°，AC面涂有反光涂層。一細束光從O垂直AB邊射入棱鏡，經(jīng)AC面反射到BC面，在BC面上恰好發(fā)生全反射。則該棱鏡的折射率為（）A． B． C． D．23、一根輕質(zhì)彈簧原長為l0，在力F作用下伸長了x。則彈簧的勁度系數(shù)k是（）A． B． C． D．4、關(guān)于原子能級躍遷，下列說法正確的是（）A．處于n=3能級的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射三種頻率的光子B．各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能減小D．已知氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)需要吸收的能量為12.09eV，則動能等于12.09eV的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生正碰，可以使這個原來靜止并處于基態(tài)的氫原子躍遷到該激發(fā)態(tài)5、已知天然材料的折射率都為正值（）。近年來，人們針對電磁波某些頻段設(shè)計的人工材料，可以使折射率為負值（），稱為負折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負折射介質(zhì)時，符合折射定律，但折射角為負，即折射線與入射線位于界面法線同側(cè)，如圖所示。點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2 C．3 D．46、如圖所示，一帶正電小球穿在一根絕緣粗糙直桿上，桿與水平方向夾角為θ，整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，先給小球一初速度，使小球沿桿向下運動，在A點時的動能為100J，在C點時動能減為零，D為AC的中點，那么帶電小球在運動過程中（）A．到達C點后小球不可能沿桿向上運動B．小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等C．小球在D點時的動能為50JD．小球電勢能的增加量等于重力勢能的減少量二、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，兩根平行金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面的夾角為30°，導(dǎo)軌間距為0.5m。導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌放置，用一不可伸長的細線繞過光滑的滑輪將b棒與物體c相連，滑輪與b棒之間的細線平行于導(dǎo)軌。整個裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為0.2T。物體c的質(zhì)量為0.06kg，a、b棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為0.1Ω，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。將a、b棒和物體c同時由靜止釋放，運動過程中物體c不觸及滑輪，a、b棒始終與兩導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計且足夠長，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2.則（）A．b棒剛要開始運動時，a棒的加速度大小為3.5m/s2B．b棒剛要開始運動時，a棒的速度大小為5.0m/sC．足夠長時間后a棒的加速度大小為D．足夠長時間后a棒的速度大小為7.0m/s8、紙面內(nèi)有一矩形邊界磁場ABCD，磁場方向垂直于紙面（方向未畫出），其中AD=BC=L，AB=CD=2L，一束β粒子以相同的速度v0從B點沿BA方向射入磁場，當磁場為B1時，β粒子從C射出磁場；當磁場為B2時，β粒子從D射出磁場，則（）A．磁場方向垂直于紙面向外B．磁感應(yīng)強度之比B1：B2=5：1C．速度偏轉(zhuǎn)角之比θ1：θ2=180：37D．運動時間之比t1：t2=36：539、一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質(zhì)點P的速度為v，經(jīng)過1s后它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷正確的是_______。A．波沿x軸負方向傳播，且周期為1.2sB．波沿x軸正方向傳播，且波速為10m/sC．質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移大小總是相等，方向總是相反D．若某時刻N質(zhì)點速度為零，則Q質(zhì)點一定速度為零E.從圖示位置開始計時，在3s時刻，質(zhì)點M偏離平衡位置的位移y=-10cm10、在如圖所示的軸上有M、N兩質(zhì)點，兩點之間的距離為x=12m，已知空間的簡諧橫波由M向N傳播，某時刻兩質(zhì)點的振動圖像如圖所示，已知該簡諧橫波的波長介于8m和10m之間。下列正確的是（）A．該簡諧橫波的傳播周期為0.8sB．該簡諧波的波長可能為48mC．該簡諧波的波長一定等于9.6mD．該簡諧橫波的傳播速度大小為12m/sE.0~1.2s的時間內(nèi)質(zhì)點M點的路程為120cm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）某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度以和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在水平軌道上做了實驗，得到了圖線，如圖（）所示。滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量_________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)_________（g取10m/s2）。12．（12分）某同學要測量一電池的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗器材有一個電阻箱R、一個開關(guān)S、導(dǎo)線若干和一個靈敏電流計G（滿偏電流1mA，內(nèi)阻未知）。由于G量程太小，需要改裝成量程更大的電流表A，實驗過程如下：(1)使用多用電表測靈敏電流計內(nèi)阻時，選擇開關(guān)撥至“×10”擋，歐姆檔調(diào)零后測量，指針的位置如圖甲所示，阻值為____Ω；(2)用圖乙電路圖進行測量，需要電流表A的量程為0.6A，則對靈敏電流計G進行改裝，需要在G兩端___（選填“并"或“串”）聯(lián)一個阻值為___Ω的電阻（結(jié)果保留一位有效數(shù)值）。(3)該同學在實驗中測出多組電流表A的電流I與電阻箱的阻值R的實驗數(shù)據(jù)，作出—R圖像。在坐標紙上做出如圖所示的圖線，由做出的圖線可知，該電池的電動勢是____V，內(nèi)電阻為______Ω（小數(shù)點后保留兩位數(shù)值）。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）我校陽光體育活動跑操過程如圖所示．環(huán)形跑道由矩形ABCD和兩個半圓BEC、DFA組成．已知AB長L，AD長d．跑操時，學生均勻地排列在環(huán)形跑道上以相同的方式整齊地跑動．某人用遙控直升機下懸掛質(zhì)量為m的攝像機拍攝跑操情況．開始時遙控直升機懸停在C點正上方．（1）小王在跑操前正好站在A點，聽到起跑命令后從靜止開始沿AB方向做勻加速直線運動，到達AB中點時速度達到v，然后勻速率跑動．求小王跑完一圈所用的時間；（2）若遙控直升機從C點正上方運動到D點正上方經(jīng)歷的時間為t，直升飛機的運動視作水平方向的勻加速直線運動．在拍攝過程中懸掛攝影機的輕繩與豎直方向的夾角始終為β，假設(shè)空氣對攝像機的作用力始終水平．試計算這段時間內(nèi)空氣對攝像機作用力的大小．14．（16分）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中．該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改部其性能．一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃．氬氣可視為理想氣體．（1）求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；（2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時爐腔中氣體的壓強．15．（12分）如圖所示，左端封閉右端開口、直徑相同的U形細玻璃管豎直放置，左管中封閉有長的空氣柱，兩管水銀面相平，水銀柱足夠長，已知大氣壓強。現(xiàn)將下端閥門打開，緩慢流出部分水銀，然后關(guān)閉閥門，左管水銀面下降的高度。(1)求右管水銀面下降的高度；(2)若再將右端封閉，同時對左管緩慢加熱，并保持右管內(nèi)氣體的溫度不變，使右管的水銀面回到最初高度，求此時左管內(nèi)氣體的壓強。

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．地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)a=rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度。根據(jù)得b的向心加速度大于c的向心加速度。即故A正確，B錯誤。C．地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根據(jù)v=rω，c的線速度大于a的線速度。根據(jù)得b的線速度大于c的線速度，故C錯誤；D．衛(wèi)星C為同步衛(wèi)星，所以Ta=Tc，根據(jù)得c的周期大于b的周期，故D錯誤；

故選A。2、C【解析】

做出光路圖，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系，光線到達AC面的入射角為α=30°，則反射角為，根據(jù)幾何關(guān)系，光線在BC面的入射角為i=60°，因為光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，則故C正確，ABD錯誤。故選C。3、B【解析】

已知彈簧的彈力F與伸長的長度x，根據(jù)胡克定律得ACD錯誤，B正確。故選B。4、B【解析】

A．處于n=3的一個氫原子回到基態(tài)時可能會輻射一種頻率的光子，或兩種不同頻率的光子。處于n=3的“一群”氫原子回到基態(tài)時會輻射三種頻率的光子；故A錯誤；B．根據(jù)玻爾理論，各種氣體原子的能級不同，躍遷時發(fā)射光子的能量（頻率）不同，因此利用不同的氣體可以制成五顏六色的霓虹燈，故選項B正確；C．氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時，會輻射一定頻率的光子，同時氫原子的電勢能減小，電子的動能增大。故選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，要使原來靜止并處于基態(tài)的氫原子從基態(tài)躍遷到某一激發(fā)態(tài)，需要吸收的能量為1．09eV，則必須使動能比1．09eV大得足夠多的另一個氫原子與這個氫原子發(fā)生碰撞，才能躍遷到某一激發(fā)態(tài)，故D錯誤。故選B。5、D【解析】

ABCD．由題，點波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負折射率平板介質(zhì)后，折射光線與入射光線在法線的同一側(cè)，所以不可能是光學1或2；根據(jù)光線穿過兩側(cè)平行的介質(zhì)后的特點：方向與開始時的方向相同，所以光線3出介質(zhì)右側(cè)后，根據(jù)折射光線與入射光線在法線同側(cè)這一條件，光線將無法匯聚形成實像；光線4才能滿足“同側(cè)”+“成實像”的條件，所以折射光線4可能是正確的，光線3是錯誤的，由以上的分析可知，ABC錯誤D正確。故選D。6、B【解析】

A.如果小球受電場力大于重力，則到達C點后小球可能沿桿向上運動，選項A錯誤；B.小球受重力、電場力、洛倫茲力、彈力和滑動摩擦力的作用，由于，故下滑過程中洛倫茲力減小，導(dǎo)致支持力和滑動摩擦力變化，故小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等，選項B正確；C.由于小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等，故小球在D點時的動能也就不為50J，選項C錯誤；D.該過程是小球的重力勢能、電勢能、動能和系統(tǒng)的內(nèi)能之和守恒，故小球電勢能的增加量不等于重力勢能的減少量，選項D錯誤；故選B。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、BC【解析】

A．b棒所受的最大靜摩擦力而則b棒剛要開始運動時，所受的安培力方向向下，大小為此時a棒受到向上的安培力大小仍為F安=0.25N，則a棒的加速度大小為選項A錯誤；B．b棒剛要開始運動時，對a棒F安=BILE=BLv聯(lián)立解得v=5m/s選項B正確；CD．足夠長時間后，兩棒的速度差恒定，設(shè)為?v，此時兩棒受的安培力均為此時對a棒b棒其中解得此時導(dǎo)體棒a的速度不是恒定值，不等于7.0m/s，選項C正確，D錯誤；故選BC。8、BD【解析】

A．由帶負電的β粒子(電子)偏轉(zhuǎn)方向可知，粒子在B點所受的洛倫茲力方向水平向右，根據(jù)左手定則可知，磁場垂直于紙面向里，A錯誤；B．粒子運行軌跡：由幾何關(guān)系可知：又：解得：洛倫茲力提供向心力：解得：故，B正確；C．偏轉(zhuǎn)角度分別為：θ1=180°θ2=53°故速度偏轉(zhuǎn)角之比，C錯誤；D．運動時間：因此時間之比：D正確。故選BD。9、ADE【解析】

AB．由于1s＞0.2s，即質(zhì)點P第一次達到相同速度的時間間隔大于第二次的，故可得到圖示時刻質(zhì)點P向下運動，經(jīng)過1.2s正好運動一個周期回到圖示位置，故波沿x軸負方向傳播，且周期為1.2

s，波速故A正確，B錯誤；

C．M、Q的平衡位置距離大于λ，故質(zhì)點M和質(zhì)點Q的相位差不等于π，那么，質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移不可能總是大小相等，方向相反，故C錯誤；

D．N、Q的平衡位置距離剛好等于λ，故質(zhì)點M和質(zhì)點Q的相位差等于π，那么，質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移、速度總是大小相等，方向相反，故若某時刻N質(zhì)點速度為零，則Q質(zhì)點一定速度為零，故D正確；

E．3s＝T，即質(zhì)點M振動個周期，那么，由波沿x軸負方向傳播可得：零時刻質(zhì)點向上振動，故在3s時刻，質(zhì)點M偏離平衡位置的位移y=-10cm，故E正確；

故選ADE。10、ACD【解析】

A．由振動圖像可知這列波的周期為T=0.8s，A正確；BCD．由于簡諧波由M向N傳播，則有，（n=0、1、2、3…）又因為8m<λ<10m，所以n=1時，λ=9.6m，則波速由可得v=12m/sB錯誤，CD正確；E．一個周期內(nèi)質(zhì)點通過的路程為振幅的4倍，1.2s為1.5個周期，則M點通過的路程為振幅的6倍，即60cm，E錯誤。故選ACD。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、0.50.2【解析】

[1]由圖形b得加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象的斜率所以滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量[2]由圖形b得，在水平軌道上F=1N時，加速度a=0，根據(jù)牛頓第二定律得解得12、180并0.31.41~1.450.38~0.44【解析】

(1)[1]．多用表歐姆擋讀數(shù)為刻度值與倍率的乘積，即靈敏電流計內(nèi)阻rg=18×10Ω=180Ω。