山西吕梁市2025-2026学年高三第一学期期末调研测试物理试卷（试卷+解析）

这是一份山西吕梁市2025-2026学年高三第一学期期末调研测试物理试卷（试卷+解析），共27页。试卷主要包含了 选择题的作答， 填空题和解答题的作答， 考试结束后，将答题卡上交等内容，欢迎下载使用。
（本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上）
注意事项：
1. 答题前，先将自己的姓名、准考证号等信息填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2. 选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3. 填空题和解答题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4. 考试结束后，将答题卡上交。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 如图所示，过均匀带电圆环圆心的垂线上有一带电荷量为+q的点电荷，a、b到圆心的距离均为d，点电荷与圆心的距离为2d，静电力常量为k。若b点处的电场强度为零，下列说法正确的是（ ）
A. a点的电场强度大小也为0
B. a点的电场强度方向向右
C. 撤去点电荷+q，a点的电场强度大小为
D. 撤去点电荷+q，a点的电场强度大小为
2. 某同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的电音装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（ ）
A. 金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势
B. 金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向左
C. 金属线向左振动的过程中，线圈中有逆时针方向的感应电流
D. 金属线中通过载有音乐信号的电流时扬声器没有声音
3. 如图甲所示，将小球系在细绳一端，用手握住绳的另一端，使小球以定点O为圆心在竖直面内做完整的圆周运动。如图乙所示，质量为m的小朋友坐在圆盘上，随盘一起在水平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，周期为T。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中小球在最低点时速度最大，向心加速度最大，处于平衡状态
B. 图甲中小球运动至最高点时突然松开绳子，此后小球一定做自由落体运动
C. 图乙中相同转速下小朋友离圆心越远越易相对圆盘滑动
D. 图乙中小朋友转动半圈过程中所受摩擦力的冲量为
4. 在铅球比赛中，某运动员投出的铅球在空中的某段运动轨迹如图所示，铅球在A点时的速度大小v0=6m/s，在B点时的速度大小v=8m/s，且恰好与v0方向垂直，铅球可视为质点，忽略空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，则铅球由A点运动到B点过程中速度变化量的大小为（ ）
A. 2m/sB. 6m/sC. 10m/sD. 14m/s
5. 如图1所示，足够长的斜面固定在水平地面上，一质量为的光滑小球静止在水平面和斜面的连接处。时刻对小球施加沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化的图像如图2所示。已知重力加速度为，则下列关于小球的加速度、速度、位移随时间变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为（ ）
A. B. C. D.
7. 如图甲所示，水平传送带始终沿顺时针方向匀速转动，t=0时刻质量为m的物块（可视为质点）以速度v0滑上传送带左侧，t=t2时恰好运动到右侧，其运动的v-t图像如图乙所示。已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 在t1~t2时间内物块受到向右的静摩擦力
B. 物块与传送带之间动摩擦因数
C. 物块与传送带之间的最大相对位移
D. 运输物块的全过程传送带克服摩擦力做的功
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图如图甲所示；平衡位置位于x=8m处的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示。若该波的波长大于8m，则该简谐横波（ ）
A. 周期为2.5sB. 最小波长为24m
C. 最大波速为10m/sD. 最大波速为20m/s
9. 如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2均为定值电阻，且R1>r，R为滑动变阻器，电压表V及电流表A1、A2均为理想电表，现闭合开关S，将滑动变阻器的触头自b向a端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 定值电阻R2消耗的功率增大
B. 电源的输出功率减小，电源的效率减小
C. 两电流表A1、A2的示数变化量
D. 电压表V的示数随着电流表A1示数的增大均匀减小
10. 如图所示，日字形金属框CDEF长2L、宽L，放置在光滑绝缘水平面上，左侧接一个阻值为4R定值电阻，中间位置和右端接有阻值均为2R的金属棒PQ和金属棒CF，其他电阻不计，线框总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B．已知金属框以初速度v0进入匀强磁场，最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是（ ）
A. 在PQ棒进入磁场前，通过PQ棒间定值电阻的总电荷量为
B. 在PQ棒进入磁场后，通过DE间定值电阻的总电荷量为
C. PQ棒刚进入磁场时的速度为
D. 整个过程中D、E间定值电阻产生的焦耳热为
三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。
11. 如图所示为“探究质量一定时加速度与合力的关系”实验装置。主要实验仪器：气垫导轨、滑块（带两个宽度均为d的遮光板）总质量为M、钩码、光电计时器、细线等。滑块滑动过程中遮光板1、2挡光时间分别为t1、t2。
（1）实验中，若以钩码重力替代滑块所受合力F，钩码的质量______（选填“需要”或者“不需要”）远小于滑块质量。
（2）以______（选填下列选项）为纵轴、以钩码重力替代滑块所受合力F为横轴描点做图。所做图像有一段可近似看作过原点的倾斜直线，说明质量一定时，在符合（1）条件的情况下，加速度与合力成正比。
A B. C. D.
（3）在（2）中倾斜直线斜率为k，则遮光板1、2间的距离为_______（用题中所给物理量表示）。
12. 某科技创新小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验：
（1）粗测水果电池电动势，某同学用多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为____V。
（2）按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出U-I图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势E=_____V，内阻r=____kΩ（结果保留两位有效数字）。
（3）该同学用三个一样水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管（LED）正常发光，LED的I-U图像如图丁中曲线所示，则LED正常发光时的电压U=_____V（结果保留两位有效数字）。
（4）在（3）中，LED正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于LED正常发光时的电压且LED熄灭，造成电压减小的原因可能是由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多，电压表的分流作用明显，导致干路电流______，内电压_____，路端电压减小。
四、解答题：共3小题，13题10分，14题13分，15题16分，共39分。
13. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球，线的上端固定于O点。若在B点小球由静止开始摆动，当细线摆过120°小球到达A点时，速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态。设整个过程中细线始终处于拉直状态，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）BA间电势差UBA和电场强度E的大小；
（2）摆动过程中小球在B点时对细线拉力大小。
14. 如图所示，质量为M=2kg的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB部分是长为l=1m的粗糙水平轨道，BC部分是半径为R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道，滑块P置于滑槽上面的A点。一根长为L=0.9m、不可伸长的轻质细绳一端固定于O'，另一端拴着小球Q。将小球Q拉至细绳与竖直方向成60°的位置，静止释放，小球Q到达最低点时与滑块P发生弹性碰撞且时间极短，最终滑块P未离开滑槽。已知滑块P和小球Q的质量均为m=1kg，它们均可视为质点，取g=10m/s2，忽略空气阻力，滑块P与滑槽AB之间的动摩擦因数满足0r，故电源输出功率增大；外电阻减小，根据可知电源的效率减小，故B错误；
C．由A选项分析，可知电流表A1示数增大，通过定值电阻R2的电流减小，所以A2的示数增大，又，故，故C正确。
D．根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知电压表V的示数随着电流表A1示数的增大均匀减小，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，日字形金属框CDEF长2L、宽L，放置在光滑绝缘水平面上，左侧接一个阻值为4R的定值电阻，中间位置和右端接有阻值均为2R的金属棒PQ和金属棒CF，其他电阻不计，线框总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B．已知金属框以初速度v0进入匀强磁场，最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是（ ）
A. 在PQ棒进入磁场前，通过PQ棒间定值电阻的总电荷量为
B. 在PQ棒进入磁场后，通过DE间定值电阻的总电荷量为
C. PQ棒刚进入磁场时的速度为
D. 整个过程中D、E间定值电阻产生的焦耳热为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．在PQ棒进入磁场前，回路总电阻
通过CF的总电量
通过PQ棒定值电阻的总电荷量为，故A正确；
BC．设PQ棒刚进入磁场时的速度为v1，则从CF进入磁场到PQ棒刚进入磁场的过程，由动量定理
其中
从PQ进入磁场到DE刚进入磁场的过程，由动量定理
其中
联立解得
在PQ棒进入磁场后，通过DE定值电阻的总电荷量为，故B错误，C正确；
D．金属棒PQ刚进入磁场时，整体产生的焦耳热为
其中D、E间定值电阻产生的焦耳热为
金属棒PQ进入磁场后整体产生焦耳热
D、E间定值电阻产生的焦耳热为
所以整个过程中D、E间定值电阻产生的焦耳热为，故D错误。
故选AC。
三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。
11. 如图所示为“探究质量一定时加速度与合力的关系”实验装置。主要实验仪器：气垫导轨、滑块（带两个宽度均为d的遮光板）总质量为M、钩码、光电计时器、细线等。滑块滑动过程中遮光板1、2挡光时间分别为t1、t2。
（1）实验中，若以钩码重力替代滑块所受合力F，钩码的质量______（选填“需要”或者“不需要”）远小于滑块质量。
（2）以______（选填下列选项）为纵轴、以钩码重力替代滑块所受合力F为横轴描点做图。所做图像有一段可近似看作过原点的倾斜直线，说明质量一定时，在符合（1）条件的情况下，加速度与合力成正比。
A. B. C. D.
（3）在（2）中倾斜直线斜率为k，则遮光板1、2间的距离为_______（用题中所给物理量表示）。
【答案】（1）需要 （2）B
（3）
【解析】
【小问1详解】
以钩码重力替代滑块所受合力F为横轴。所以钩码的质量需要远小于滑块质量。
【小问2详解】
设遮光板宽度为d，遮光板1、2之间的距离为L。1、2挡光时间分别为t1、t2，则遮光板通过的速度大小为，
由运动学公式有
根据牛顿第二定律有F=Ma
联立可得
整理得
以F横轴，为纵轴描点作图。
故选B。
【小问3详解】
由
可知，图像斜率
解得
12. 某科技创新小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验：
（1）粗测水果电池电动势，某同学用多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为____V。
（2）按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出U-I图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势E=_____V，内阻r=____kΩ（结果保留两位有效数字）。
（3）该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管（LED）正常发光，LED的I-U图像如图丁中曲线所示，则LED正常发光时的电压U=_____V（结果保留两位有效数字）。
（4）在（3）中，LED正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于LED正常发光时的电压且LED熄灭，造成电压减小的原因可能是由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多，电压表的分流作用明显，导致干路电流______，内电压_____，路端电压减小。
【答案】（1）1.00
（2） ①. 0.97 ②. 0.75
（3）2.0 （4） ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
根据多用电表的读法可知，水果电池的电动势为
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得E=U+Ir
整理可得U=E-Ir
故在U-I图像中，纵截距即为电源的电动势，则有E=0.97V
斜率为电源的内阻，则有
【小问3详解】
当三个一样的水果电池串联形成一个电池组时，根据闭合电路欧姆定律有
变形可得
作出该电源的I-U图线，如图所示
两图线的交点横坐标即为LED正常发光时的电压，即U=2.0V
【小问4详解】
[1][2]由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多，电压表的分流作用明显，导致干路电流增大，内电压增大，路端电压减小。
四、解答题：共3小题，13题10分，14题13分，15题16分，共39分。
13. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球，线的上端固定于O点。若在B点小球由静止开始摆动，当细线摆过120°小球到达A点时，速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态。设整个过程中细线始终处于拉直状态，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
（1）BA间电势差UBA和电场强度E的大小；
（2）摆动过程中小球在B点时对细线拉力大小。
【答案】（1）；
（2）
【解析】
【详解】（1 ）小球从B到A过程，由动能定理得
解得
BA 间沿电场线的距离为
则匀强电场的场强大小为
联立解得
（ 2） 解法一：在B点，沿细线和垂直细线方向建立如图所示坐标系xOy
B点速度为0，向心力为0，沿y轴方向合力为0
有：
解得：
根据牛顿第三定律，球对细线的拉力
解法二：在A点速度为0，向心力为0，所以拉力
根据对称性，
根据牛顿第三定律，球对细线的拉力
14. 如图所示，质量为M=2kg的滑槽静止在光滑的水平地面上，滑槽的AB部分是长为l=1m的粗糙水平轨道，BC部分是半径为R=0.2m的四分之一光滑圆弧轨道，滑块P置于滑槽上面的A点。一根长为L=0.9m、不可伸长的轻质细绳一端固定于O'，另一端拴着小球Q。将小球Q拉至细绳与竖直方向成60°的位置，静止释放，小球Q到达最低点时与滑块P发生弹性碰撞且时间极短，最终滑块P未离开滑槽。已知滑块P和小球Q的质量均为m=1kg，它们均可视为质点，取g=10m/s2，忽略空气阻力，滑块P与滑槽AB之间的动摩擦因数满足0