山東菏澤市2024-2025學(xué)年第二學(xué)期期末高三年級物理試題學(xué)科教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測試卷含解析

山東菏澤市2024-2025學(xué)年第二學(xué)期期末高三年級物理試題學(xué)科教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及地球表面附近的重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期C．月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離2、如圖所示，四個等量異種的點電荷，放在正方形的四個頂點處。A、B、C、D為正方形四個邊的中點，O為正方形的中心，下列說法正確的是（）A．A、C兩個點的電場強度方向相反B．O點電場強度等于零C．將一帶正電的試探電荷從B點沿直線移動到D點，電場力做正功D．O點的電勢低于A點的電勢3、如圖所示，四個小球質(zhì)量分別為、、、，用細線連著，在和之間細線上還串接有一段輕彈簧，懸掛在光滑定滑輪的兩邊并處于靜止狀態(tài)。彈簧的形變在彈性限度內(nèi)重力加速度大小為，則下列說法正確的是（）A．剪斷間細線的一瞬間，小球的加速度大小為B．剪斷間細線的一瞬間，小球和的加速度大小均為C．剪斷間細線的一瞬間，小球的加速度大小為零D．剪斷球上方細線的一瞬間，小球和的加速度大小均為零4、一含有理想變壓器的電路如圖所示，交流電源輸出電壓的有效值不變，圖中三個電阻R完全相同，電壓表為理想交流電壓表，當(dāng)開關(guān)S斷開時，電壓表的示數(shù)為U0；當(dāng)開關(guān)S閉合時，電壓表的示數(shù)為．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為（）A．5 B．6 C．7 D．85、教師在課堂上做了兩個小實驗，讓小明同學(xué)印象深刻。第一個實驗叫做“旋轉(zhuǎn)的液體”，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場中，液體就會旋轉(zhuǎn)起來，如圖甲所示。第二個實驗叫做“振動的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動，如圖乙所示。下列關(guān)于這兩個趣味實驗的說法正確的是（）A．圖甲中，如果改變磁場的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變B．圖甲中，如果改變電源的正負極，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變C．圖乙中，如果改變電源的正負極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動D．圖乙中，如果將水銀換成酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動6、科學(xué)家通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，放射性元素有多種可能的衰變途徑：先變成，可以經(jīng)一次衰變變成，也可以經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），和最后都變成，衰變路徑如圖所示。則以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)＝211，b＝82B．①是β衰變，②是α衰變C．①②均是α衰變D．經(jīng)過7次α衰變5次β衰變后變成二、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、一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時質(zhì)點A正沿y軸正向運動，質(zhì)點B位于波峰，波傳播速度為4m/s，則下列說法正確的是（）A．波沿x軸正方向傳播B．質(zhì)點A振動的周期為0.4sC．質(zhì)點B的振動方程為D．t=0.45s時，質(zhì)點A的位移為-0.01mE.從t=0時刻開始，經(jīng)過0.4s質(zhì)點B的路程為0.6m8、有四個完全相同的燈泡連接在理想變壓器的原、副線圈中，如圖所示。若開關(guān)接在位置1時，四個燈泡發(fā)光亮度相同；若將開關(guān)接在位置2時，燈泡均未燒壞。下列說法正確的是（）A．該變壓器是降壓變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比為3∶1B．該變壓器是升壓變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比為1∶3C．開關(guān)接在位置2時，副線圈中的燈泡發(fā)光亮度均減弱D．開關(guān)接在位置2時，副線圈中的燈泡發(fā)光亮度均加強9、如圖所示，正方形ABCD的四個頂點各固定一個點電荷，所帶電荷量分別為+q、-q、+q、-q，E、F、O分別為AB、BC及AC的中點．下列說法正確的是A．E點電勢低于F點電勢B．F點電勢等于O點電勢C．E點電場強度與F點電場強度相同D．F點電場強度大于O點電場強度10、如圖，空間存在方向豎直向上、場強大小為E的勻強電場；傾角為的光滑絕緣斜面固定在地面上，絕緣輕彈簧的下端連接斜面底端的擋板，上端連接一帶電量為+q的小球，小球靜止時位于M點，彈簧長度恰好為原長。某時刻將電場反向并保持電場強度大小不變，之后彈簧最大壓縮量為L，重力加速度為g。從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球（）A．機械能一直減少B．電勢能減少了EqLC．最大加速度為gD．最大速度為三、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）小明同學(xué)想要設(shè)計一個既能測量電源電動勢和內(nèi)阻，又能測量定值電阻阻值的電路。他用了以下的實驗器材中的一部分，設(shè)計出了圖(a)的電路圖：a．電流表A1(量程0.6A，內(nèi)阻很小)；電流表A2(量程300μA，內(nèi)阻rA=1000Ω)；b．滑動變阻器R(0-20Ω)；c，兩個定值電阻R1=1000Ω，R2=9000Ω；d．待測電阻Rx；e．待測電源E(電動勢約為3V，內(nèi)阻約為2Ω)f．開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)根據(jù)實驗要求，與電流表A2串聯(lián)的定值電阻為___________(填“R1”或“R2”)(2)小明先用該電路測量電源電動勢和內(nèi)阻，將滑動變阻器滑片移至最右端，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器，分別記錄電流表A1、A2的讀數(shù)I1、I2，得I1與I2的關(guān)系如圖(b)所示。根據(jù)圖線可得電源電動勢E=___________V；電源內(nèi)阻r=___________Ω，(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)小明再用該電路測量定值電阻Rx的阻值，進行了以下操作：①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器到適當(dāng)阻值，記錄此時電流表A1示數(shù)Ia，電流表A2示數(shù)Ib；②斷開開關(guān)S2，保持滑動變阻器阻值不變，記錄此時電流表A1示數(shù)Ic，電流表A2示數(shù)Id；后斷開S1；③根據(jù)上述數(shù)據(jù)可知計算定值電阻Rx的表達式為___________。若忽略偶然誤差，則用該方法測得的阻值與其真實值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)12．（12分）小明同學(xué)用如圖所示裝置探究物體的加速度跟力的關(guān)系。（1）圖為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖中所示。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=________（結(jié)果保2位有效數(shù)字）。（2）實驗時改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線，如圖所示。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是__________。A．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大B．所用小車的質(zhì)量過大C．平面軌道傾斜角度過小D．平面軌道傾斜角度過大四、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）如圖甲所示，足夠長的木板A靜止在水平面上，其右端疊放著小物塊B左端恰好在點。水平面以點為界，左側(cè)光滑、右側(cè)粗糙。物塊C（可以看成質(zhì)點）和D間夾著一根被壓縮的輕彈簧，并用細線鎖住，兩者以共同速度向右運動某時刻細線突然斷開，C和彈簧分離后撤去D，C與A碰撞（碰撞時間極短）并與A粘連，此后時間內(nèi)，A、C及B的速度一時間圖象如圖乙所示。已知A、B、C、D的質(zhì)量均為，A、C與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度。求：（1）木板A與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)及B與A間的動摩擦因數(shù)；（2）細線斷開之前彈簧的彈性勢能。14．（16分）如圖所示，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L。在導(dǎo)軌的下部有垂直于導(dǎo)軌所在平面、方向向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。在導(dǎo)軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對面積為S、極板間可認為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長度為L、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計．假設(shè)導(dǎo)軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達到擊穿電壓所用的時間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應(yīng)電動勢逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知兩極板間為真空時平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場能量密度ω與電場強度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結(jié)果用ε0和數(shù)字的組合表示)。15．（12分）空間存在如圖所示的相鄰磁場，磁場I垂直紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強度為B，磁場II垂直紙面向外，寬度為?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m帶電量為q的粒子以以水平速度v垂直磁場I射入磁場中，當(dāng)粒子a從磁場II邊緣C處射出時，速度也恰好水平。若讓質(zhì)量為2m、帶電量為q的粒子b從a下方處水平射入磁場I中，最終粒子b也恰好從C處水平射出。已知粒子以在磁場I中運動的時間是磁場II中運動的時間的2倍，且，不計粒子重力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求（1）粒子a在磁場中運動的時間；（2）粒子a、b的速度大小之比。

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】

A．根據(jù)地球表面物體重力等于萬有引力可得：所以地球質(zhì)量故A能計算出地球質(zhì)量，A項正確；B．由萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)v，T求得R，進而求得地球質(zhì)量，故B可計算，B項正確；CD．根據(jù)萬有引力做向心力可得：故可根據(jù)T，r求得中心天體的質(zhì)量M，而運動天體的質(zhì)量m無法求解，故C可求解出中心天體地球的質(zhì)量，D無法求解環(huán)繞天體地球的質(zhì)量；故C項正確，D項錯誤；本題選擇不可能的，故選D。2、D【解析】

AB．利用點電荷場強的合成A、O、C三點的合場強均水平向右，AB錯誤；C．在BD直線上場強方向垂直BD向右，則沿著BD移動正電荷電場力不做功，C錯誤；D．沿著電場線方向電勢降低，則O點的電勢低于A點的電勢，選項D正確.故選D。3、C【解析】

AB．開始時，彈簧的彈力為，剪斷CD間細線的一瞬間，彈簧的彈力不變，則小球C的加速度大小為AB的加速度為零，故AB錯誤；C．同理可以分析，剪斷AB間細線的一瞬間，小球C的加速度大小為0，故C正確；D．剪斷C球上方細線的一瞬間，彈簧的彈力迅速減為零，因此小球A和B的加速度大小為，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

設(shè)變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為k，當(dāng)開關(guān)斷開時，副線圈電壓為，根據(jù)歐姆定律得副線圈中電流為：，則原線圈中電流為：，則交流電的輸出電壓為：①；當(dāng)S閉合時，電壓表的示數(shù)為，則副線圈的電壓為，根據(jù)歐姆定律得：，則原線圈中電流為：，則交流電的輸出電壓為：②；①②聯(lián)立解得k=6，故B正確．5、C【解析】圖甲中，僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正負極位置，安培力方向肯定改變，液體的旋轉(zhuǎn)方向要改變，故AB均錯誤；圖乙中，當(dāng)有電流通過彈簧時，構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線周圍都產(chǎn)生了磁場，根據(jù)安培定則知，各圈導(dǎo)線之間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當(dāng)彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導(dǎo)線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復(fù)原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復(fù)上述過程，可以觀察到彈簧不斷上下振動；如果改變電源的正負極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動；但是如果將水銀換成酒精，酒精不導(dǎo)電，則彈簧將不再上下振動，故選項C正確，D錯誤；故選C.6、D【解析】

ABC．經(jīng)過①變化為，核電荷數(shù)少2，為衰變，即，故a＝210－4＝206經(jīng)過②變化為，質(zhì)量數(shù)沒有發(fā)生變化，為β衰變，即，故b＝83＋1＝84故ABC錯誤；D．經(jīng)過7次衰變，則質(zhì)量數(shù)少28，電荷數(shù)少14，在經(jīng)過5次β衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)增加5，此時質(zhì)量數(shù)為238－28＝210電荷數(shù)為92－14＋5＝83變成了，故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】

A．根據(jù)振動與波動的關(guān)系可知，波沿x軸正向傳播，A項正確；B．波動周期與質(zhì)點的振動周期相同，即為B項錯誤；C．質(zhì)點B的振動方程C項錯誤；D．從t=0到t=0.45s，經(jīng)過15個周期，t=0.45s時A質(zhì)點的位置與t=0時刻的位置關(guān)于x軸對稱，D項正確；E．從t=0時刻開始，經(jīng)過0.4s質(zhì)點B的路程為0.02m×5=0.2m，E項錯誤。故選AD。8、AD【解析】

AB．四個燈泡發(fā)光程度相同，所以原線圈電流與副線圈電流之比為1：3，根據(jù)可知該變壓器是降壓變壓器，原副線圈匝數(shù)比為3：1，故A正確，B錯誤；CD．接到2位置，原線圈電壓變大，根據(jù)電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知副線圈電壓變大，所以副線圈中的燈泡的電流變大，發(fā)光亮度均加強，故D正確，C錯誤。故選AD。9、BD【解析】A、對A、B位置的兩個電荷而言，E、O在中垂線上，電勢等于無窮遠電勢，為零；對C、D位置的兩個電荷而言，E、O同樣在中垂線上，電勢依然等于無窮遠電勢，為零；根據(jù)代數(shù)合成法則，E、O點的電勢均為零，相等；

同理，對A、D位置的兩個電荷而言，F(xiàn)、O在中垂線上，電勢等于無窮遠電勢，為零；對B、C位置的兩個電荷而言，F(xiàn)、O同樣在中垂線上，電勢依然等于無窮遠電勢，為零；根據(jù)代數(shù)合成法則，F(xiàn)、O點的電勢均為零，相等，故A錯誤，B正確；

C、先考慮O點場強，對A、C位置的電荷而言，O點場強為零；對B、D位置的電荷而言，O點場強同樣為零；故根據(jù)矢量合成法則，O點的場強為零；

再分析E點，對A、B位置的兩個電荷，在E位置場強向下，設(shè)為E1；對C、D位置的兩個電荷而言，在E位置場強向上，設(shè)為E2；由于E1＞E2，故E點的合場強向下，為E1-E2，不為零；

再分析F點，對B、C位置的兩個電荷，在EF置場強向左，大小也為E1；對A、D位置的兩個電荷而言，在F位置場強向右，大小也為E2；由于E1＞E2，故E點的合場強向左，為E1-E2，不為零；

故E點場強等于F點場強，但大于O點場強，故C錯誤，D正確．點睛：本題考查電場強度的和電勢的合成，關(guān)鍵是分成兩組熟悉的電荷，同時區(qū)分矢量合成和標量合成遵循的法則不同．10、BC【解析】

B．電勢能的減小量等于電場力做的功，即為故B正確；C．小球在M點時有從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球先做加速度減小的加速運動，再做加速度反向增大的減速運動，由彈簧振子對稱性可知，小球在M點開始運動時的加速度最大即為故C正確；D．小球速度最大時合力為0，由平衡可得由對稱性可知，速度最大時，小球運動的距離為由動能定理有得故D錯誤；A．小球速度最大時合力為0，由平衡可得此過程小球克服彈力做功為電場力做功為小球克服彈力做功與電場力做功相等，說明小球機械能不是一直減小，故A錯誤。故選BC。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、R23.02.1相等【解析】

（1）電流表A2與R2串聯(lián)，可改裝為量程為的電壓表，故選R2即可；（2）由圖可知電流表A2的讀數(shù)對應(yīng)的電壓值即為電源的電動勢，則E=3.0V；內(nèi)阻（3）由題意可知：，；聯(lián)立解得；由以上分析可知，若考慮電流表A1內(nèi)阻的影響，則表達式列成：，，最后求得的Rx表達式不變，則用該方法測得的阻值與其真實值相比相等。12、1.3A【解析】

[1]（1）小車運動的加速度的測量值[2]（2）此實驗要求所掛鉤碼的總質(zhì)量要遠遠小于小車的質(zhì)量。圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量過大，選項A正確，BCD錯誤。故選A。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、（1），；（2）9J【解析】

（1）設(shè)A與地面間的動摩擦因數(shù)為，B與A上表面間的動摩擦因數(shù)為，由題圖乙可知，內(nèi)，A、C整體做勻減速運動的加速度B做勻加速運動的加速度對A、C整體有對有解得，（2）C與A碰撞過程中動量守恒，有其中解得彈簧彈開過程中，C、D系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律有解得彈簧彈開過程中，C、D及彈簧組成的系統(tǒng)的機械能守恒，則有解得14、(1)(2)ε0，證明見解析【解析】

本題為“單棒＋電容器＋導(dǎo)軌模型”，可以根據(jù)牛頓第二定律，使用“微元法”對棒列方程求解。