黑龙江省牡丹江市第一高级中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题（Word版附解析）

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考试时间：75分钟 分值：100分
一、单选题（本题有7个小题，每个小题只有一个选项正确，每小题4分，共28分）
1. 如图所示为玻尔模型中氢原子能级示意图，一群处于能级的氢原子向较低能级跃迁时会发出频率不同的光。下列关于这群氢原子的发射光谱的说法中，正确的是（ ）
A. 是连续谱
B. 最多有3种频率
C. 波长最长的是从能级跃迁到能级所发出的光
D. 只有3种不同频率的光能使逸出功为3.34eV的锌板发生光电效应
【答案】D
【解析】
【详解】A．是线状光谱，A错误；
B．最多有6种频率，B错误；
C．根据 ，波长最长的是从能级跃迁到能级所发出的光，C错误；
D．只有从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级发出光子的能量大于3.34eV，所以只有3种不同频率的光能使逸出功为3.34eV的锌板发生光电效应，D正确。
故选D。
2. 下列关于电场线和磁感线的图像，错误的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．右手螺旋定则可知图中通电直导线产生的磁感线方向应为顺时针方向（从上往下看），故A错误，符合题意；
B．右手螺旋定则可知通电螺旋管内部磁场方向水平向右，故小磁针N极向右，故B正确，不符合题意；
CD．电场线从正电荷出发止于负电荷，故CD正确，不符合题意。
故选A。
3. 如图是一个多用电表的简化电路，S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通不同挡位，下列说法正确的是（ ）
A. 当开关S分别接1和2时，测量的是电流，其中S接1时量程较小
B. 当开关S分别接3和4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔
C. 当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中A是红表笔
D. 当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大
【答案】C
【解析】
【详解】A．当开关S分别接1和2时，测量的是电流，其中S接1时所并联的分流电阻较小，则量程较大，A错误；
B．当开关S分别接3和4时，测量的是电阻，其中黑表笔接内部电源的正极，即B是黑表笔，B错误；
CD．当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中A是红表笔，其中S接6时所串联的分压电阻较大，则量程较大，C正确，D错误。
故选C
4. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列选项说法正确的是（ ）
A. q1为正电荷，q2为正电荷
B. q1电荷量大于q2的电荷量
C. NC间场强方向沿x轴正方向
D. 将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电。故A错误；
B．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零。由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量。故B正确；
C．由图可知从N到C，电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向，故C错误；
D．段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功。故D错误。
故选B。
5. 如图a所示的xOy平面处于匀强电场中，电场方向与x轴平行，电场强度E随时间t变化的周期为T，变化图线如图b所示，E为+E0时电场强度的方向沿x轴正方向。有一带正电的粒子P，在某一时刻t0以某一速度v沿y轴正方向从坐标原点O射入电场，粒子P经过时间T到达的点记为A（A点在图中未画出）。若t0=0，则OA连线与x轴正方向夹角为30°，不计粒子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 当t0=0时，从O到A的路程为2vT
B. 若，A点的坐标为（，vT）
C. 粒子的比荷为
D. 若，粒子到达A点时的速度为2v
【答案】B
【解析】
【详解】AC．粒子在t0=0时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，位移大小为
粒子沿x轴方向在0~内做初速度为零的匀加速运动，位移为x1，末速度为v1，则
粒子沿x轴方向在~T内做匀减速运动，位移为x2，则
粒子沿x轴方向的总位移为x，则
粒子只受到电场力作用，由牛顿第二定律得
由题意知，OA与x轴正方向夹角为30°，则
，
解得
，
即粒子的位移大小为2vT，其小于路程，故AC错误；
B．粒子在时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，位移大小为
粒子沿x轴方向在~内做初速度为零的匀加速运动，位移为x3，末速度为v2，则
粒子沿x轴方向在~T内做匀变速运动，位移为x4，末速度为v4，则
粒子沿x轴方向在T~内做匀减速运动，位移大小为x5，则
粒子沿x轴的总位移为x′，则
则A点的坐标为（，vT），故B正确；
D．粒子在时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，速度不变；沿x轴方向在~内做初速度为零的匀加速运动，末速度为v5，则
粒子沿x轴方向在～T内做匀变速运动，末速度为v5，则
粒子沿x轴方向T~在内做匀减速运动，末速度为
解得
则粒子通过A点的速度等于竖直方向速度v，故D错误。
故选B。
6. 如图甲所示，M为一电动机，定值电阻，各电表均可视为理想电表。闭合开关K，滑动变阻器R的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，两电压表和的示数随电流表A示数的变化情况如图乙所示。已知电流表A的示数小于0.4A时，电动机不转动。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数对应图乙中图线Ⅰ
B. 电动机的内阻为，电源的电动势为
C. 滑动变阻器的最大阻值为
D. 电流表的示数为时，电动机的输出功率为0.72W
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有
因测量的是电动机与滑动变阻器串联部分的电压，故图线Ⅰ对应电压表，图线Ⅱ对应电压表，故A错误；
B．根据图线Ⅰ中提供的两组数据，即，；，
代入
可得，
联立解得，
当电流为0.2A时，电压表的示数为0.4V，电动机被卡住，则电动机的阻值为，故B错误；
C．图线Ⅱ对应电压表V1，当电流表读数最小为0.2A时，滑动变阻器的阻值为最大，此时电压表V1的示数为，可得滑动变阻器两端电压为
故滑动变阻器的最大阻值为，故C错误；
D．电流表的示数为时，电压表V1的示数为2.4V，电动机的输出功率为，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表均可视为理想电表。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间，若将滑动变阻器R的滑片向b端移动，则下列说法正确的是（ ）
A. 油滴向上运动
B. 电压表的示数变小，电流表的示数变小
C. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变小
D. 电源的输出功率逐渐增大，电源的效率逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．滑动变阻器的滑片向端移动，则滑动变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则干路电流增大，则有
可知电容器两端电压减小，板间场强减小，油滴受到的电场力减小，故油滴将向下运动，故A错误；
B．由于干路电流增大，而，故两端电压减小，因此通过的电流减小，而
故流过的电流增大，电流表示数变大，两端电压增大，而
故滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数变小，故B错误；
C．设电压表示数为U，电流表示数为，根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知与成线性关系，即图像为一条倾斜的直线，所以图像的斜率不变，即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变，故C错误；
D．由于且外电阻减小，与电源内阻越来越接近，故电源的输出功率增大，而电源效率为
外电阻减小，电源的效率减小，故D正确。
故选D。
二、多选题（本题有3个小题，每小题有两个或两个以上正确选项，全对得6分，选对但不全得3分，有错误选项得0分）
8. 下列对各图的叙述，正确的是（ ）
A. 图甲是小区门口利用光敏电阻及定值电阻设计的行人监控装置，光敏电阻无光照时，阻值较大，阻值随光照的增强而减小。当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压增大
B. 图乙为一个单摆做受迫振动的振幅A与驱动力频率f的曲线，此单摆的固有周期约为
C. 图丙中两个相干简谐横波在同一区域传播，b、d连线的中点始终是振动加强点
D. 图丁为移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成水波的多普勒效应，表明振动片正向左移动
【答案】CD
【解析】
【详解】A．当有人通过而遮住光线时，R1阻值变大，则总电阻变大，总电流减小，则R2两端电压减小，即A、B之间电压减小，选项A错误；
B．单摆的固有频率为0.5Hz，则固有周期约为2s，选项B错误；
C．图丙中两个相干简谐横波在同一区域传播，因b和d都是振动加强点，则b、d连线的中点始终是振动加强点，选项C正确；
D．图丁为移动的振动片上金属丝周期性触动水面形成水波的多普勒效应，由图可知振动片正向左移动，选项D正确。
故选CD。
9. 如图所示，在匀强电场中有一正四面体ABCD，边长为2cm，已知四个顶点处电势分别为=2V，=4V，=6V，=4V，由此可判断（ ）
A. 电场强度的方向由B指向A
B. 电场强度的方向由C指向A
C. 电场强度的大小为V/m
D. 电场强度的大小为200V/m
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．边的中点处的电势
由可知，三点构成的平面为等势面，如图所示
垂直于三角形平面，故与电场线重合，再根据，可知电场强度方向由指向，选项错误，正确；
CD．在匀强电场中，根据，选项错误，正确。
故选BD。
10. 如图所示，水平地面上竖直放置着用轻质弹簧拴接的物块A，B，弹簧劲度系数为，A的质量为。质量也为的物块C从距A高度为处由静止释放，与A碰撞后粘在一起，之后它们运动到最高点时，B与地面间的弹力恰好减小为0。已知弹簧的弹性势能为（为弹簧的形变量），质量为的弹簧振子的振动周期为，重力加速度为，不计碰撞时间及空气阻力，弹簧足够长且弹力始终在弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A. 物块B的质量为
B. 物块A、C粘在一起后做简谐运动的振幅为
C. A、C碰撞后，第一次运动至最低点的时间为
D. A、C运动到最低点时，地面对B的支持力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．C与A碰撞，由动量守恒
对C由动能定理可得
对A受力分析可得
A、C碰后一起运动的过程中，系统机械能守恒，在平衡位置时
A、C在最高点时，此时对B受力分析可得
此时弹簧被拉长，弹簧振子的振幅为
A、C运动到最高点的过程中，根据机械能守恒可得
联立解得，，
故A正确，B错误；
D．A、C运动到最低点时，弹簧压缩量为
弹簧弹力为
对B受力分析可得
得，故D正确；
C．A、C碰后，位移从，则第一次运动到最低点的时间小于，弹簧振子的振动周期
则其时间
故C错误。
故选AD。
三、实验题（本题包括2个小题，每空2分，共14分）
11. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度，实验装置如图1所示，在该实验条件下，小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
（1）该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径，示数如图2所示，则小球的直径为d=______cm。
（2）该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器，将小球从A点由静止释放后，压力传感器的示数变化如图3所示，则小球摆动的周期为T=__________。
（3）根据已知的物理量，可得当地重力加速度g的表达式为g=__________（用d、t0、R表示）。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【详解】（1）由游标卡尺读数规则可知，小球的直径
（2）由题图3可知为小球从圆弧球面最左端运动到最右端的时间，故小球的运动周期为
（3）小球的运动可视为单摆运动，该等效单摆的摆长为
由单摆周期公式
可知，当地重力加速度的表达式为
12. 某实验小组在实验室发现一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中为电阻丝，是阻值为的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的长度x，绘制了图线如图乙所示。
（1）由图乙求得电池的电动势________V，内阻________；（结果均保留两位小数）
（2）根据实验数据可绘出图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率______，测得的电阻率________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 1.49 ②. 0.45 ③. kS##Sk ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
所以U-I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示R0+r，则由图可知
（2）[3]根据欧姆定律可得PN段的阻值为
根据电阻定律有
联立以上两式可得
由题意可得
解得
[4]当考虑电流表内阻对实验的影响时，有
整理得
由此可知电流表内阻不影响所作图线的斜率，因此测得的电阻率等于真实值。
四、解答题（本题包括3个小题，共40分）
13. 如图所示，竖直面内固定一个圆管轨道，圆管内径远小于圆管轨道半径。小球质量为m，以水平速度通过最高点时，对圆管外壁弹力的大小为其重力的三分之二，重力加速度为g，小球直径略小于圆管的内径。
（1）求圆管的半径R；
（2）若小球运动到最低点时的速度为，求小球从最高点到最低点过程中摩擦力对小球做的功。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
小球在最高点时，受到重力和圆管外壁的弹力，两者的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得
将代入可得
解得圆管的半径为
【小问2详解】
小球从最高点到最低点的过程中，只有重力做功和摩擦力做功，根据动能定理得
由（1）可知，代入上式解得
14. 如图所示，沿x轴传播的简谐横波，实线为t1=0.5s时刻的波形图，虚线为t2=1.5s时刻的波形图，已知波的周期大于2s，试求：
（1）判断波的传播方向，并求波的传播速度大小；
（2）写出x=2m处质点的振动方程；
（3）求从0～8.25s时间x=2m处质点通过的路程。
【答案】（1）波向右传播，4m/s；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）若波向左传播，则传播的距离为
x=12n+8(m)
传播的时间
因周期T>2s，可知周期无解；
若波向右传播，则传播的距离为
x=12n+4(m)
传播的时间
因周期T>2s可知，n=0时周期
T=3s
波速
（2）设x=2m处质点的振动方程为
其中，当t=0.5s和1.5s时y=1m带入数据可知
则质点的振动方程为
（3）根据x=2m处质点的振动方程
可知，在t=0时刻x=2m处质点的位移为y1=-1m，则在t=8.25s时刻x=2m处质点的位移为y2=-m，因，则在0～8.25s时间内x=2m处质点的通过的路程为
15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的区域内有一方向沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E。有一长为L的水平光滑台面放在x轴上，台面左端与坐标原点重合，台面右端静止放置一不带电的绝缘小球A，其质量为mA。将另一大小与A相同，质量为mB、带电量为+q的带电小球B从台面左端由静止释放，小球A、B碰撞瞬间撤走台面。已知mA=2mB=2m，小球A、B均可视为质点，A、B间的碰撞均为弹性对心碰撞且碰撞时间极短，不计空气阻力，整个过程中小球B电荷量不变，小球A均不带电，重力加速度为g，求：
（1）第一次碰撞后小球B的速度；
（2）小球A、B在电场内的碰撞次数；
（3）小球A离开电场时的坐标。
【答案】（1），沿轴负方向；（2）5次；（3）
【解析】
【详解】（1）小球B在平台上的运动过程有
解得
小球A、B第一次碰撞过程动量守恒
动能守恒
解得
方向沿轴负方向。
（2）第1次碰撞后，在竖直方向上小球A、B均做自由落体运动，保持相对静止；在水平方向上，小球A沿轴正方向做匀速直线运动，小球B沿轴负方向做匀减速直线运动，加速度
第1、2次碰撞之间，小球A、B的位移相同
即
解得
第2次碰前，小球B水平速度为
第2次碰撞过程动量守恒
动能守恒
第2、3次碰撞之间，小球A、B位移相同
即
解得
第3次碰前，小球B水平速度为
第3次碰撞过程动量守恒
动能守恒
第3、4次碰撞之间，小球A、B的位移相同
即
解得
以此类推，可发现
由等差数列求和公式可解得，在电场右边缘时
即在电场中A、B刚好发生5次碰撞。
（3）第5次碰撞后小球A离开电场，在电场中运动时间为
小球A在竖直方向上的位移为