2025屆山東省曲阜師范大學(xué)附屬中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2025屆山東省曲阜師范大學(xué)附屬中學(xué)物理高三上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)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(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(wú)效。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、如圖甲所示的理想變壓器，原線圈接一定值電阻R0，副線圈與一額定電流較大的滑動(dòng)變阻器R相連接，現(xiàn)在M、N間加如圖乙所示的交變電壓。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，定值電阻的額定電流為2.0A，阻值為R=10Ω。為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值至少為（）A．1Ω B．ΩC．10Ω D．102Ω2、如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過(guò)小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài).設(shè)小球受支持力為FN，則下列關(guān)系正確的是（）A．F=2mgtanθ B．F=mgcosθC．FN=mg D．FN=2mg3、在如圖所示的電路中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，則正確的是（）A．電路再次穩(wěn)定時(shí)，電源效率增加B．燈L2變暗，電流表的示數(shù)減小C．燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減小D．電容器存儲(chǔ)的電勢(shì)能增加4、質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力、的作用而從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間和4，A、B的速度分別達(dá)到2和時(shí)，分別撤去和，以后物體繼續(xù)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止，兩個(gè)物體速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，設(shè)和對(duì)A、B的沖量分別為和，和，對(duì)A、B做的功分別為和，則下列結(jié)論正確的是A．，B．，C．，D．，5、如圖所示，直線1和曲線2分別是汽車(chē)a和b在同一平直公路上行駛的位置－時(shí)間（x－t）圖像，由圖像可知（）A．在t1時(shí)刻，a、b兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相同B．在t2時(shí)刻，a、b兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相反C．在t1到t3這段時(shí)間內(nèi)，a、b兩車(chē)的平均速率相等D．在t1到t3這段時(shí)間內(nèi)，a、b兩車(chē)的平均速度相等6、如圖甲所示，梯形硬導(dǎo)線框abcd固定在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，圖乙表示該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系，t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在0～5t0時(shí)間內(nèi)，設(shè)垂直ab邊向上為安培力的正方向，線框ab邊受到該磁場(chǎng)對(duì)它的安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖為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、圖（a）為一交流發(fā)電機(jī)示意圖，線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞固定軸OO'沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，圖（b）是該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)已隨時(shí)間t按余弦規(guī)律變化的圖像。已知線圈電阻為2.5Ω，定值電阻R=10Ω，電表均為理想交流電表。由此可以判定（）A．電流表讀數(shù)為0.8AB．電壓表讀數(shù)為10VC．t=0.1s時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零D．0~0.05s內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量為0.04C8、如圖所示，質(zhì)量均為的物塊放在傾角為的光滑斜面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板，與擋板接觸，間用勁度系數(shù)為的輕彈簧連接，均處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)物塊施加沿斜面向上、大小恒定的拉力，使物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)向上運(yùn)動(dòng)到速度最大時(shí)，對(duì)擋板的壓力恰好為零，重力加速度為，則在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．拉力等于B．物塊的加速度一直減小C．物塊向上移動(dòng)的距離為D．物塊的加速度大小為時(shí)，物塊對(duì)擋板的壓力為9、如圖所示，絕緣底座上固定一電荷量為+q的小球A，在其上方l處固定著一個(gè)光滑的定滑輪O，絕緣輕質(zhì)彈性繩一端系在O點(diǎn)正上方處的D點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為m的帶電小球B連接。小球B平衡時(shí)OB長(zhǎng)為l，且與豎直方向夾角為60°。由于小球B緩慢漏電，一段時(shí)間后，當(dāng)滑輪下方的彈性繩與豎直方向夾角為30°時(shí)，小球B恰好在AB連線的中點(diǎn)C位置平衡。已知彈性繩的伸長(zhǎng)始終處于彈性限度內(nèi)，靜電力常量為k，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球B帶負(fù)電B．彈性繩原長(zhǎng)為C．小球B在C位置時(shí)所帶電荷量為D．小球B在初始平衡位置時(shí)所帶電荷量為10、用a、b兩種不同波長(zhǎng)的光，先后用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距小于b光的條紋間距，則()A．a(chǎn)光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)B．a(chǎn)光的光強(qiáng)大于b光的光強(qiáng)C．a(chǎn)光的光子能量大于b光的光子能量D．a(chǎn)、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應(yīng)，則b光一定發(fā)生光電效應(yīng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示是研究電源電動(dòng)勢(shì)和電路內(nèi)、外電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。電池的兩極A、B與電壓表V2相連，位于兩個(gè)電極內(nèi)側(cè)的探針a、b與電壓表V1相連，R是滑動(dòng)變阻器，電流表A測(cè)量通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，置于電池內(nèi)的擋板向上移動(dòng)可以使內(nèi)阻減小。當(dāng)電阻R的滑臂向左移動(dòng)時(shí)，電壓表V2的示數(shù)_______________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。若保持滑動(dòng)變阻器R的阻值不變，將擋板向上移動(dòng)，則電壓表V1的示數(shù)變化量ΔU1與電流表示數(shù)變化量ΔI的比值_______________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）12．（12分）一實(shí)驗(yàn)小組用某種導(dǎo)電材料制作成電阻較小(約小于3Ω)的元件Z，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究該元件中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過(guò)程中的變化規(guī)律。(1)該小組連成的實(shí)物電路如圖(a)所示，其中有兩處錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的連線上打“×”，并在原圖上用筆畫(huà)出正確的連線__________。(2)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_________。A．滑動(dòng)變阻器R1(0～5Ω額定電流5A)B．滑動(dòng)變阻器R2(0～20Ω額定電流5A)C．滑動(dòng)變阻器R3(0～100Ω額定電流2A)(3)圖(b)中的點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)測(cè)得的元件Z中的電流與電壓值，請(qǐng)將點(diǎn)連接成圖線__________。(4把元件Z接入如圖(c)所示的電路中，當(dāng)電阻R的阻值為2Ω時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.25A；當(dāng)電阻R的阻值為3.6Ω時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.8A。結(jié)合圖線，可求出電池的電動(dòng)勢(shì)E為_(kāi)_____V，內(nèi)阻r為_(kāi)_____Ω。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）在水面上P點(diǎn)正下方有兩個(gè)點(diǎn)光源a、b，a、b分別發(fā)出紅光和綠光，它們對(duì)水的折射率分別為n1和n2。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在水面上只形成了一個(gè)半徑為R的藍(lán)色圓形區(qū)域，顯然這是紅光和綠光復(fù)合而成的。求：(i)a、b點(diǎn)的高度差是多少?(ii)若點(diǎn)光源a到P的距離加倍，圓圈邊緣為什么顏色?圓圖面積變化多少?14．（16分）如圖，豎直放置的粗細(xì)均勻的U形管左端封閉，右端開(kāi)口。左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)L1＝20cm的空氣柱，左右兩管水銀面差為h＝15cm。已知外界溫度為27℃，大氣壓為75cmHg。(i)如果緩慢向右管內(nèi)注入水銀，直到左右水銀面相平(原來(lái)右管水銀沒(méi)有全部進(jìn)入水平部分)，求在右管注入的水銀柱長(zhǎng)度(ii)在左右管水銀面相平后，緩慢升高左管內(nèi)封閉氣體的溫度，使封閉空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm，求此時(shí)左端空氣柱的溫度。15．（12分）受控核聚變是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。我國(guó)的“東方超環(huán)”世界領(lǐng)先，將氘氚燃料用特殊的加熱方法加熱到聚變反應(yīng)溫區(qū)（即1億度以上）以點(diǎn)燃氘氚反應(yīng)[一個(gè)氘核（）和一個(gè)氚核（）發(fā)生聚變核反應(yīng)，生成一個(gè)氦核（），放出一個(gè)中子]，利用特殊設(shè)計(jì)的“籠子”將它們穩(wěn)定地約束在該真空容器內(nèi)。使聚變反應(yīng)能夠穩(wěn)定進(jìn)行，其中一種方法是磁約束，圍繞這種"磁籠子"的設(shè)計(jì)和建道，人類(lèi)已經(jīng)走過(guò)了半個(gè)多世紀(jì)艱苦的歷程。某校的研究小組進(jìn)行了以下的設(shè)計(jì)，如圖所示，矩形abcd的ab邊長(zhǎng)為2L，ab與ac夾角為，矩形對(duì)角線ac上下方分別分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)氚核（）從ab邊中點(diǎn)P處以某一速度垂直ab邊進(jìn)入下方磁場(chǎng)恰好不從對(duì)角線ac邊射出，一個(gè)氘核（）從c點(diǎn)以某一速度水平向左進(jìn)入上方磁場(chǎng)并與氚核（）在對(duì)角線ac上相遇并發(fā)生聚變反應(yīng)，生成一個(gè)氦核（），放出一個(gè)中子，生成的氫核（）速度方向豎直向下。已知一個(gè)核子的質(zhì)量為m，質(zhì)子的電量為q，求：（1）氘核（）與氚核（）射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小之比；（2）先后釋放氚核（）與氘核（）的時(shí)間差；（3）生成的氫核（）速度v應(yīng)滿足的條件。使之偏轉(zhuǎn)后恰好到達(dá)矩形的a點(diǎn)。

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】

由題意可知，定值電阻R0在額定電流情況下分得的電壓為：則原線圈輸入電壓：U1=220V－20V=200V由變壓器的工作原理：可知：允許電流最大時(shí)原線圈的輸入功率為：P1=U1I=200×2W=400W由變壓器輸出功率等于輸入功率可得：P2=P1=400W又由公式可知可得：故A正確，BCD錯(cuò)誤。2、C【解析】

對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受重力G，F(xiàn)，F(xiàn)N，三個(gè)力，滿足受力平衡。作出受力分析圖如下：由圖可知△OAB∽△GFA，即：解得：FN=G=mgA．F=2mgtanθ，與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．F=mgcosθ，與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．FN=mg，與分析相符，故C正確；D．FN=2mg，與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選：C。3、C【解析】

A．電源的效率將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路電阻減小，則電源的效率減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，R與燈L2并聯(lián)的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電壓表示數(shù)減小，燈L1變亮。R與燈L2并聯(lián)電路的電壓U并=U-U1，U減小，U1增大，U并減小，燈L2變暗。流過(guò)電流表的電流IA=I-I2，I增大，I2減小，IA增大，電流表的示數(shù)增大。故B錯(cuò)誤，C正確；

D．電容器兩端的電壓等于并聯(lián)部分的電壓，電壓變小，由Q=CU知電容器的電荷量減少，電容器存儲(chǔ)的電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。

故選C。4、B【解析】從圖象可知，兩物塊勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小之都為，根據(jù)牛頓第二定律，勻減速運(yùn)動(dòng)中有f=ma′，則摩擦力大小都為m．根據(jù)圖象知，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度分別為：，，根據(jù)牛頓第二定律，勻加速運(yùn)動(dòng)中有F-f=ma，則F1=，F(xiàn)1=，F(xiàn)1和F1的大小之比為11：5；所以：，則I1＜I1；圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示運(yùn)動(dòng)的位移，則位移之比為；兩個(gè)物體的初速度、末速度都是0，所以拉力做的功與摩擦力做的功大小相等，所以：，則W1＞W(wǎng)1．故選B.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵通過(guò)圖象得出勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，得出兩個(gè)力的大小之比，以及知道速度-時(shí)間圖線與時(shí)間軸所圍成的面積表示位移．5、D【解析】

AB．由圖像的斜率正負(fù)表示速度方向，由圖像可知，t1時(shí)刻，a、b兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相反，t2時(shí)刻，a、b兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相同，故AB錯(cuò)誤；C．由圖像可知，b汽車(chē)的路程大于a汽車(chē)的路程，由于時(shí)間相同，所以b車(chē)的平均速率大于a車(chē)的平均速率，故C錯(cuò)誤；D．在t1到t3這段時(shí)間內(nèi)，兩汽車(chē)的位移相同，時(shí)間相同，故a、b兩車(chē)的平均速度相等，故D正確。故選D。6、D【解析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)歐姆定律求解感應(yīng)電流，根據(jù)安培力公式F＝BIL求解安培力；根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判定安培力的方向，即可求解?！驹斀狻?﹣2t0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E1＝SS，為定值，3t0﹣5t0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E2＝SS，也為定值，因此感應(yīng)電流也為定值，那么安培力F＝BIL∝B，由于0﹣t0，B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零，根據(jù)楞次定律，可知，線圈中感應(yīng)電流方向順時(shí)針，依據(jù)左手定則，可知，線框ab邊受到安培力方向向上，即為正；同理，t0﹣2t0，安培力方向向下，為負(fù)，大小增大，而在2t0﹣3t0，沒(méi)有安培力；在3t0﹣4t0，安培力方向向上，為正，大小減??；在4t0﹣5t0，安培力方向向下，為負(fù)，大小增大，故D正確，ABC錯(cuò)誤。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、AC【解析】

AB．電動(dòng)勢(shì)有效值為電流表的讀數(shù)電壓表讀數(shù)選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．t=0.1s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為零，選項(xiàng)C正確；D．0~0.05s內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量為則選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。8、ABD【解析】

AB．由分析，可知物塊A沿斜面向上做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊速度最大時(shí)，加速度為零，此時(shí)物塊剛要離開(kāi)擋板，由受力分析得彈簧的彈力為對(duì)物塊A分析，有故AB正確；C．開(kāi)始時(shí)，彈簧的壓縮量為同理，當(dāng)物塊速度最大時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為因此物塊向上移動(dòng)的距離為故C錯(cuò)誤；D．由分析得知，當(dāng)物塊的加速度為時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得彈簧的彈力即彈簧處于原長(zhǎng)，對(duì)物塊B分析，則有故物塊B對(duì)擋板壓力為，故D正確。故選ABD。9、BC【解析】

A．由同種電荷相互排斥可知，小球B帶正電，故A錯(cuò)誤；D．根據(jù)受力分析和平衡條件，可得解得小球B在初始位置時(shí)所帶電荷量為，故D錯(cuò)誤；C．小球B在C位置時(shí)，由相似三角形原理可得解得，故C正確；B．當(dāng)小球B在C位置時(shí)，設(shè)繩子原長(zhǎng)為x，由受力分析和相似三角形原理可知，當(dāng)小球B在初始平衡位置時(shí)有當(dāng)小球B在C位置時(shí)有聯(lián)立方程組可得彈性繩原長(zhǎng)，故B正確。故選BC。10、AC【解析】

A．根據(jù)Δx＝λ得λ＝，則a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確；BC．由c＝νλ知，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，則a光的頻率大于b光的頻率，由E＝hν可得a光的光子能量大于b光的光子能量，光強(qiáng)與光的頻率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D．由于a光的頻率大于b光的頻率，a、b光分別照射同一光電管，若a光發(fā)生光電效應(yīng)，則b光不一定發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、變小不變【解析】

[1]根據(jù)題意，電壓表測(cè)量是電源的內(nèi)電壓，電壓表測(cè)量是路端電壓，由閉合電路歐姆定律：可知，當(dāng)電阻的滑臂向左移動(dòng)時(shí)外電阻減小，總電流增大，由：可知內(nèi)電壓變大，故電壓表2的示數(shù)變?。籟2]因電源電動(dòng)勢(shì)等于電源內(nèi)外電路之和，故電壓表1和電壓表2的示數(shù)之和不變；若保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，將擋板向上移動(dòng)，則電源的內(nèi)電阻將減小，根據(jù)結(jié)合數(shù)學(xué)推理可知：所以電壓表1的示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值大小等于電源的內(nèi)阻，由于擋板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體的橫截面積變大，根據(jù)電阻定律：可知內(nèi)電阻減小，故比值變小。12、電源負(fù)極與滑動(dòng)變阻器a端相連A4.10.45【解析】

(1)[1]因Z電阻較小，電流表應(yīng)采用外接法；由于要求電壓從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器選用分壓接法，錯(cuò)誤的連線標(biāo)注及正確接法如圖：(2)[2]分壓接法中，為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器選用總阻值小，且額定電流較大的，故選：A；(3)[3]根據(jù)描點(diǎn)法得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線如圖所示：；(4)[4][5]當(dāng)電流為1.25A時(shí)，Z電阻兩端的電壓約為1.0V；當(dāng)電流為0.8A時(shí)，Z電阻兩端的電壓約為0.82V；由閉合電路歐姆