山东省昌乐二中2025届物理高三第一学期期末统考试题含解析

山东省昌乐二中2025届物理高三第一学期期末统考试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，空间P点离地面足够高，从P点以很小的速度向右水平抛出一个小球，小球能打在竖直的墙壁上，若不断增大小球从P点向右水平抛出的初速度，则小球打在竖直墙壁上的速度大小
A．一定不断增大
B．一定不断减小
C．可能先增大后减小
D．可能先减小后增大
2、如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，其中a为地球同步卫星，b、c在同一轨道上，三颗卫星的轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（）
A．卫星a的运行周期大于卫星b的运行周期
B．卫星b的运行速度可能大于7.9/
km s
C．卫星b加速即可追上前面的卫星c
D．卫星a在运行时有可能经过宜昌市的正上方
3、一弹簧振子作简谐振动，某一时刻开始计时，经3
4
T振子具有负方向最大加速度。

则下列振动图像中正确反映振子振动情况的是（）
A．B．
C．D．
4、如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点；O'是三根细线的结点，bO'水平拉着重物B，cO'沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g=10 m/s2，若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是203N，则下列说法中正确的是（）
A．弹簧的弹力为103N
B．重物A的质量为2.5kg
C．桌面对重物B的摩擦力为103N
D．OP与竖直方向的夹角为60°
5、如图，平行板电容器两个极板与水平地面成2α角，在平行板间存在着匀强电场，直线CD是两板间一条垂直于板的直线，竖直线EF与CD交于O点，一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，重力加速度为g。

则在此过程中，下列说法正确的是（）
A．小球带正电
B．小球可能做匀加速直线运动
C．小球加速度大小为g cosα
D．小球重力势能的增加量等于电势能的增加量
6、一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。

如图甲所示，通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆叫作A点的曲率圆，其半径 叫做A点的曲率半径。

如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为r B和r C，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为v B，则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为（）
A．
22
B B
v r
GM
，
c
GM
r
B．2
B
GM
v，
c
GM
r
C．
22
B B
v r
GM
，B B
C
r
v
r D．2
B
GM
v，
B
B
C
r
v
r
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，固定的光滑斜面上有一小球，小球与竖直轻弹簧P和平行斜面的轻弹簧Q连接，小球处于静止状态，则小球所受力的个数可能是（）
A．2 B．3 C．4 D．5
8、如图所示，光滑水平面上放置一内壁光滑的半圆形凹槽，凹槽质量为M，半径为R。

在凹槽内壁左侧上方P点处有一质量为m的小球（可视为质点），距离凹槽边缘的高度为h。

现将小球无初速度释放，小球从凹槽左侧沿切线方向进入内壁，并从凹槽右侧离
开。

下列说法正确的是（）
A．小球离开凹槽后，上升的最大高度为h B．小球离开凹槽时，凹槽的速度为零C．小球离开凹槽后，不可能再落回凹槽
D．从开始释放到小球第一次离开凹槽，凹槽的位移大小为
2MR M m
9、密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，液面与空气、容器壁的接触情形如图所示。

则（）
A．水对容器壁是浸润的
B．水的表面层分子间作用力表现为斥力
C．水面上方的水蒸汽为饱和汽
D．环境温度改变时水的饱和气压不变
10、下列说法中正确的有（）
A．满足F=﹣kx的振动是简谐运动
B．波可以发生干涉、衍射等现象
C．由波速公式v=λf可知，空气中声波的波速由f、λ共同决定
D．发生多普勒效应时波的频率发生了变化
E.周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学欲将电流表改装为两用电表，即中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表及量程为0~15V的电压表，实验室可提供的器材有
A．一节全新的5号干电池E（内阻不计）
B．电流表A1（量程0~10mA，内阻为25Ω）
C．电流表A2（量程0~100mA，内阻为2.5Ω）
D．滑动变阻器R1（0~30Ω） E.滑动变阻器R2（0~3Ω）
F.定值电阻R3（117.5Ω）
G.定值电阻R4（120Ω）
H.定值电阻R5（147.5Ω）L.单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线
(1)图中a应接电流表的______（选填“+”或“－”）接线柱，测量电压时应将开关S扳向_______（选填“1”或“2”）；
(2)图中电流表应选用________（选填“B”或“C”），滑动变阻器应选用________（选填“D”或“E”），定值电阻R0应选________（选填“F"“G"或“H”）；
(3)在正确选用器材的情况下，正确连接好实验电路若电流表满偏电流为I g，则电阻刻
度盘上指针指在3
4
I g处应标上_______。

（填写具体数值）
12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，实验室提供了如下器材：A．小灯泡(3V，1．8W)
B．电压表(量程3V，内阻约为22kΩ)
C．电流表(量程2.6A，内阻约为2．2Ω)
D．滑动变阻器(2～12Ω，2A)
E．电源(电动势3V，内阻不计)
F．开关及导线若干，坐标纸
实验中要求小灯泡上的电压从零开始测量尽可能准确，调节测量多组对应的U、I值。

如图甲所示，一组同学已经完成导线的连接。

(1)如图甲连接好电路，不闭合电键，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数_______________(填“为零”“不为零”)。

(2)在图甲中闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程中灯泡亮度变化情况是____________。

(3)指出图甲中该组同学连接错误的两条导线_______________(填导线编号)。

(4)图乙中a图线是改正后描出的灯泡U—I图线，图乙中b图线是另一个电源路端电压U与电源电流I的图线。

如果将这样的一个灯泡与该电源连成闭合电路，该灯泡消耗电功率为____________W；如果将这样的两个灯泡串联接在该电源上，则每个灯泡消耗电功率为____________W。

(结果均保留两位小数)
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）彩虹的产生原因是光的色散，如图甲所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，光通过一次折射进入水珠，在水珠内进行一次反射后，再通过一次折射射出水珠．现有一单色光束以入射角θ1＝45°射入一圆柱形玻璃砖，在玻璃砖内通过一次折射、一次反射、再一次折射射出玻璃砖，如图乙所示，已知射出光线与射入光线的夹角φ＝30°，光在真空中的速度为c，求：
①该单色光的折射率；
②该单色光在玻璃中传播速度的大小．
14．（16分）如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为x0的小球A和B，A球所带电荷量为+q，B球不带电。

现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E，小球A在电场力作用下由静止开始运动，然后与B球
发生弹性正碰，A 、B 碰撞过程中没有电荷转移，且碰撞过程时间极短，求：
(1)A 球与B 球发生第一次碰撞后B 球的速度；
(2)从A 球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A 球所做的功；
(3)要使A 、B 两球只发生三次碰撞，所加电场的宽度d 应满足的条件。

15．（12分）图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L ，折射率为n ，AB 代表端面．已知光在真空中的传播速度为c .
(1)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角应满足的条件；
(2)求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解析】
设P 点到墙壁的距离为d ，小球抛出的初速度为v 0，运动时间0
d t v = 竖直速度0
y gd v gt v == 刚小球打到墙壁上时速度大小为
v=
根据数学知识：
gd
≥
即v≥。

由此可见速度有最小值，则小球打在竖直墙壁上的速度大小可能先减小后增大。

A．一定不断增大。

故A不符合题意。

B．一定不断减小。

故B不符合题意。

C．可能先增大后减小。

故C不符合题意。

D．可能先减小后增大。

故D符合题意。

2、A
【解析】
A、根据万有引力提供向心力，则有
2
22
•4
GMm m r
r T
π
=，轨道半径越大，周期越大，可
知a的运行周期大于卫星b的运行周期，故选项A正确；
B、根据
2
2
GMm mv
r r
=，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径等于地球半径时，速度
最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故选项B错误；
C、卫星b加速后需要的向心力增大，大于万有引力，所以卫星将做离心运动，所以不能追上前面的卫星c，故选项C错误；
D、a为地球同步卫星，在赤道的正上方，不可能经过宜昌市的正上方，故选项D错误．
3、C
【解析】
简谐振动的回复力：F kx
=-，故加速度：
F kx
a
m m
==-，
经3
4
T
周期振子具有负方向的最大加速度，此时振子有正方向的最大位移；
A．A图在3
4
T
周期时振子有负向最大位移，A错误；
B．B图在3
4
T
周期时振子位移为零，B错误；
C．C图在3
4
T
周期时振子有负向最大位移，C正确；
D．D图在3
4
T
周期时振子位移为零，D错误。

故选C。

4、C
【解析】
A．设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O′a绳的拉力分别为T1和T，则有：2T cos30°=T1
得：
T=20N
以结点O′为研究对象，受力如图
根据平衡条件得，弹簧的弹力为
F1=T cos60°=10N
故A错误；
B．重物A的质量
A
2kg T
m
g
==
故B错误；C．绳O′b的拉力
2
3
sin6020103N
F T︒
===
根据平衡条件可知，桌面对重物B的摩擦力为103，故C正确；
D．由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，根据对称性可知，细线OP与竖直方向的夹角为30°．故D错误。

故选：C。

5、D
【解析】
AB．带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动，所以小球合外力沿着AB；又由于小球受重力，所以电场力的方向由O到D；由于此电场的方向未
知，所以小球的电性是不能确定的，则小球做匀减速直线运动，故AB 错误； C ．据图可知，由于是角平分线，且小球的加速度方向由O 到D ，据几何关系可知 2cos a g α=
故C 错误；
D ．由分析可知，小球受重力等于电场力，运动的位移和夹角相同，所以二力做的功相同，据功能关系可知，小球重力势能的增加量等于电势能的增加量，故D 正确。

故选D 。

6、C
【解析】
由题意可知，一般曲线某点的相切圆的半径叫做该点的曲率半径，已知行星通过B 点处的速率为v B ，在太阳的引力下，该点的向心加速度为
2
B GM a r = 设行星在这个圆上做圆周运动，同一点在不同轨道的向心加速度相同，则在圆轨道上B 点的加速度为
2
2
B B v GM a r ρ== 则B 点的曲率半径为
22B B v r GM
ρ= 根据开普勒第二定律，对于同一颗行星，在相同时间在扫过的面积相等，则
22
c B B c v t v t r r ∆∆⋅=⋅ 即行星通过C 点处的速率为
B C B C
r v v r = 所以C 正确，ABD 错误。

故选C 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ABC
【解析】
若P 弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q 弹簧无弹力，小球受2个力平衡。

若P 弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q 的拉力处于平衡，小球受3个力。

若P 弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P 的拉力、支持力、弹簧Q 的拉力，小球受4个力平衡。

由于斜面光滑，小球不受摩擦力，知小球不可能受5个力。

故ABC 正确，D 错误。

故选ABC 。

8、AB
【解析】
ABC ．小球与半圆槽组成的系统在水平方向所受合外力为零，初状态时系统在水平方向动量为零，由动量守恒定律可知，小球第一次离开槽时，系统水平方向动量守恒，球与槽在水平方向的速度相等都为零，球离开槽后做竖直上抛运动，槽静止，小球会再落
回凹槽，由能量守恒可知小球离开凹槽后上升的最大高度为h 。

故AB 正确，C 错误；
D ．从开始释放到小球第一次离开凹槽，凹槽的位移大小为x ，由动量守恒
(2)Mx m R x =-
解得
2mR x M m
=+ 故D 错误。

故选AB 。

9、AC
【解析】
AB ．由图可知，水润湿容器壁并依附在容器壁上面，属于浸润现象，此时附着层内分子间的距离小于液体内部分子的距离，附着层分子之间的作用力表现为斥力，附着层有扩展趋势，故A 正确，B 错误；
C ．密闭的导热容器中盛有部分水，长时间静置后，水蒸气与水达到动态平衡，故水面上方的水蒸汽为饱和汽，故C 正确，
D ．水的饱和气压随温度的变化而变化，故D 错误。

故选AC 。

10、ABE
【解析】
A 、在简谐运动的回复力表达式F =-kx 中，对于弹簧振子，F 为振动物体在振动方向受到的合外力，k 为弹簧的劲度系数；对于单摆回复力为重力沿圆周的切向分力，故A 正
确．B 、一切波都可以发生干涉和衍射现象，是波特有现象，故B 正确．C 、声波是机械波，机械波的波速由介质决定，故C 错误．D 、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D 错误．E 、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生电场和磁场形成由近向远传播的电磁波，故E 正确．故选ABE ．
【点睛】
衍射、干涉是波所特有的现象，机械波的波速由介质决定；根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，交替产生，由近向远传播，形成电磁波．
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、+ 1 C D H 5Ω
【解析】
(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，则左边电笔为红表笔，所以图中a 应接电流表的“+”；
[2]电流表与分压电阻串联可以改装成电压表，由图示电路图可知，测量电压时应将开关S 扳向1；
(2)[3]中央刻度为15的“×1”挡的欧姆表中值电阻为15Ω，欧姆表内阻等于中值电阻，欧姆调零时电路电流
1.5==0.1A 100mA 15
E I R ==内 故电流表应选择C ；
[4]当改装成欧姆表时，接入一个调零电阻，由题意由于欧姆表的内阻为15Ω，则 =152
g g E R R I -=Ω滑
故滑动变阻器选D ；
[5]当改装为量程为0－15V 的电压表时，应串联一个阻值为 0150.1 2.5147.50.1
g g
g U I R R I --⨯==Ω=Ω 故定值电阻选H ；
(3)[6]若电阻值指在34g I ,即此时电流为 3=75mA 4
g I I = 所以待测电阻
3
1.5=(15)Ω5Ω7510E R R I Ω--=-=⨯ 12、不为零 先变暗再变亮 5、6 1.24
2.44
【解析】
（1）由实物电路图可知，开关不能控制分压电路的闭合和断开，比如闭合电建，滑动变阻器滑动头在图示中间位置时电压表示数不为零。

（2）由实物电路图可知，闭合电键滑动变阻器滑动头从右端滑到左端的过程滑动变阻器接入电路的阻值增大，流过灯泡的电流减小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，当滑片到达左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，灯泡两端电压增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮，
（3）描绘灯泡伏安特性曲线实验滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，所以连线5、6接法错误；
（4）由图乙所示数据可知，灯泡两端电压为2.1V ，流过灯泡的电流为2.5A ，灯泡实际功率为： 2.10.5 1.05W P UI ==⨯=（1.23V-1.26V ）由图乙所示图线可知电源电动势
为 3.0V E =，电源内阻为： 3.0 2.1 1.800.5
U r l ∆-=
==Ω∆ 当两灯泡串联，设每个灯泡两端的电压为U ，流过每一个灯泡的电流为I 则 1.50.922E r U I I =-=-，在灯泡U-I 图象坐标系内阻作出 1.50.9U I =-如图所示：
由图可知此时灯泡两端电压为1.2V ，通过灯泡的电流为2.37A ，则灯泡的功率为0.37 1.20.44W P UI ==⨯=
故本题答案是：
(1). 不为零 (2). 先变暗再变亮 (3). 5、6 (4). 1.24 (5). 2.44
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)2n = （2）22
v c = 【解析】
①如图所示，
设折射角为θ2，分析可知θ3=θ1-θ2
由等腰三角形可知θ4=θ2
由三角形内外角关系可得432φθθ=+ 得2122φ
θθ=+，即θ2 =30°
该单色光的折射率12sin 2sin n θθ== ②由光在玻璃中的传播速度c v n
= 得22
v c =． 14、（102qEx m （2）5qEx 0（3）8x 0<d≤18x 0 【解析】
（1）设A 球与B 球第一次碰撞前的速度为v 0，碰撞后的速度分别为v A1、v B1。

对A ，根据牛顿第二定律得：qE=ma
由运动学公式有：v 02=2ax 0。

解得：v 002qEx m
对于AB 碰撞过程，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得： mv 0=mv A1+mv B1
12mv 02=12mv A12+12
mv B12。

解得：v B1=v 0=02qEx m ，v A1=0 （2）设第一次碰撞到第二次碰撞前经历的时间为t 1．有：x A1=v A1t 1+12
at 12=v B1t 1 从A 球开始运动到两球在电场中发生第二次碰撞前电场力对A 球所做的功为： W=qE （x 0+x A1）
解得：W=5qEx 0。

（3）设第二次碰撞前A 的速度为v A1′，碰撞后A 、B 的速度分别为v A2、v B2．有： v A1′=v A1+at 1。

第二次碰撞过程，有：
mv A1′+mv B1=mv A2+mv B2。

12mv A1′2+12mv B12=12mv A22+12
mv B22。

第二次碰撞后，当A 球速度等于B 球速度v B2时，A 球刚好离开电场，电场区域宽度最小，有：v B22-v A22=2a•△x 1。

A 、
B 两球在电场中发生第三碰撞后，当A 球速度等于B 球速度时，
A 球刚好离开电场，电场区域的宽度最大，设第三次碰撞前A 球的速度为v A2′，碰撞后A 、
B 的速度分别为v A3、v B3．二、三次碰撞间经历的时间为t 2．有：
x A2=v A2t 2+12
at 22=v B2t 2。

v A2′=v A2+at 2。

第三次碰撞过程，有：mv A2′+mv B2=mv A3+mv B3
12mv A2′2+12mv B22=12mv A4+12
mv B4． v B4-v A4=2a•△x 2
所以电场区域宽度d 应满足的条件为：x 0+x A1+△x 1＜d≤x 0+x A1+x A2+△x 2。

解得：8x 0＜d≤18x 0
15、 (1)2sin 1i n ≤-(2)2Ln c
【解析】
(ⅰ)设光线在端面AB 上C 点(见图)的入射角为i ，折射角为r ，由折射定律，有
•
设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为，为了使该光线可在此光导纤中传播，应有
‚
式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足
ƒ
由几何关系得
④
由①②③④式通过三角变换得
⑤
(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为
⑥
光速在玻璃丝轴线方向的分量为
⑦
光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为
⑧
光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得
⑨。