河南省三门峡市灵宝市实验高级中学2025届学业水平测试试题

河南省三门峡市灵宝市实验高级中学2025届学业水平测试试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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，箱子中固定有一根轻弹簧，弹簧上端连着一个重物，重物顶在箱子顶部，且弹簧处于压缩状态。

设弹簧的弹力大小为F，重物与箱子顶部的弹力大小为F N。

当箱子做竖直上抛运动时（）
A．F=F N=0 B．F=F N≠0C．F≠0，F N=0 D．F=0，F N≠0
2、在物理学研究过程中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、理想模型法、微元法等。

以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是()
A．牛顿采用微元法提出了万有引力定律，并计算出了太阳和地球之间的引力
B．根据速度定义式v＝
x
t
∆
∆
，当Δt非常小时，
x
t
∆
∆
就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法
C．将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水，用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生了形变，该实验采用了放大的思想
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
3、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。

如图所示，把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为M、m，相距为L，周期为T，若有间距也为L 的双星P、Q，P、Q的质量分别为2M、2m，则（）
A．地、月运动的轨道半径之比为M
m
B．地、月运动的加速度之比为
M
m
C．P运动的速率与地球的相等D．P、Q运动的周期均为
2 2
T
4、下列说法中正确的是
A．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力
B．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运动
C．一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大
D．一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大
5、如图所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电金属滑块以E k0＝30 J的初动能从斜面底端A冲上斜面，到顶端B时返回，已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10 J，克服重力做功24 J，则()
A．滑块带正电，上滑过程中电势能减小4 J
B．滑块上滑过程中机械能增加4 J
C．滑块上滑到斜面中点时重力势能增加14 J
D．滑块返回到斜面底端时动能为15 J
6、如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是
A．图甲是α粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行α粒子散射实验研究时，发现了质子和中子
B．图甲是α粒子散射实验装置，汤姆孙根据α粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构
C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大
D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大
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，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。

当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，则下列说法中正确的是（两球均可看作点电荷）（）
A．此时丝线长度为
2 2
L
B．以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小保持不变
C．若保持悬点C位置不变，缓慢缩短丝线BC的长度，B球运动轨迹在最初阶段为圆弧
D．若A对B的静电力为B所受重力的
3
3
倍，要使B球依然在θ=30°处静止，则丝线BC的长度应调整为
3
3
h或
23
3
h
8、在医学上，常用钴60产生的γ射线对患有恶性肿瘤的病人进行治疗。

钴60的衰变方程为，下列说法正确的是（）
A．钴60发生的是β衰变，X是电子
B．γ射线比β射线的穿透能力强
C．X粒子是钴60原子核的组成部分
D．该衰变过程释放的核能全部转化为γ射线的能量
9、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水
平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。

现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度E = 4mg
q
，式中g为重
力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（）
A．从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小
B．刚施加电场的瞬间，A的加速度为4g
C．从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量
D．B刚要离开地面时，A的速度大小为2g 3m k
10、如图，正方形金属线框自某一高度在空气中竖直下落（空气阻力不计），然后进入并完全穿过与正方形等宽的匀强磁场区域，进入时线框动能为E k1，穿出时线框动能为E k2。

从刚进入到刚穿出磁场这一过程，线框产生的焦耳热为Q，克服安培力做的功为W1，重力做的功为W2，线框重力势能的减少量为∆E p，则下列关系正确的是（）
A．Q=W1B．Q = W 2-W 1
C．Q=∆E p+E k1-E k2D．W2=W1+(E k2-E k1)
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）物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。

实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。

实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。

(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_________cm。

(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度
为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。

(3)根据实验数据作出h
t
t
图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为
________。

12．（12分）某同学用如图甲所示的电路测量一未知电阻R x的阻值。

电源电动势为12.0V，供选用的滑动变阻器有：A．最大阻值10Ω，额定电流2.0A；
B．最大阻值50Ω，额定电流0.2A。

回答以下问题：
(1)滑动变阻器应选用___________（选填“A”或“B”）。

(2)正确连接电路，闭合开关，电压表的示数为8.0V，电流表的示数为0.16A，则测得电阻阻值R x测甲=___________Ω。

(3)相同器材，用如图乙电路测量，操作和读数正确，测得电阻阻值R x测乙___________R x测甲（选填“=”或“>”或“<”）。

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）如图所示，矩形PQMN区域内有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，已知PQ长度为3L，PN长度为L。

质量为m、电量大小为q的带负电粒子以某一初速度从P点平行PQ射入匀强电场，恰好从M点射出，不计
粒子的重力，可能用到的三角函数值sin30°=0.5，sin37°=0.6，sin45°=
2
2。

(1)求粒子入射速度v0的大小；
(2)若撤走矩形PQMN区域内的匀强电场，加上垂直纸面向里的匀强磁场。

该粒子仍以相同的初速度从P点入射，也恰好从M点射出磁场。

求匀强磁场磁感应强度B的大小和粒子在磁场中运动的时间t。

14．（16分）有一个直角三角形的玻璃棱镜ABC，截面如图。

∠A=30°，D点是AC边的中点，AC边长为L。

一条光线从D点沿平行于AB方向射入棱镜，光线在AB面发生全反射后垂直BC从F点射出。

求
①玻璃的折射率n ；
②若光在真空中的速度为c ，光线从D 点到F 点经过的时间t 。

15．（12分）如图所示，ABCD 为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC 为光滑半圆形轨道，半径为R ，CD 为水平粗糙轨道，一质量为m 的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B 由静止释放，滑至D 点恰好静止，CD 间距为4R 。

已知重力加速度为g 。

(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数
(2)求小滑块到达C 点时，小滑块对圆轨道压力的大小
(3)现使小滑块在D 点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰好能通过最高点A ，求小滑块在D 点获得的初动能
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、B
【解题分析】
刚开始时，对重物受力分析，根据受力平衡有，N mg F F +=，弹簧的弹力大于重力；当箱子做竖直上抛运动时，重
物处于完全失重状态，弹簧仍然处于压缩状态，弹簧的弹力F 与箱子顶部的弹力F N 大小相等，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

2、A
【解题分析】
A ．牛顿采用理想模型法提出了万有引力定律，没有计算出太阳和地球之间的引力，故A 符合题意；
B ．根据速度定义式v ＝
x t ∆∆，当Δt 非常小时，x t
∆∆就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，故B 不符合题意 C ．将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水，用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生了形变，该实验采用了放大的思想，故C 不符合题意；
D ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D 不符合题意。

故选A 。

3、D
【解题分析】
双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式，进行求解即可。

【题目详解】
A ．对于地、月系统，两者具有相同的角速度和周期，万有引力提供向心力
22
22244M m GMm M r m r L T T
ππ== 则地、月系统，两者运动的轨道半径之比为
:m:M M m r r =
故A 错误；
B ．对于地、月系统，根据牛顿第二定律，得
2M m GMm Ma ma L
== :m:M M m a a =
故B 错误；
D ．同理，P 、Q 系统，万有引力提供向心力
22
222224422P Q M m G M r m r L T T ππ⨯==''
P 、Q 系统的轨道半径
P Q L r r =+
运行周期
2T '= 同理，对于地、月系统，运行周期
2T =联立解得
2
T '= 故D 正确；
C ．根据
M m L r r =+
:m:M M m r r =
得：
M mL r M m
=+ 地球的运动速率
22()
M r mL v T T M m ππ==+ 同理可得P 运动速率
22()
P r mL v T T M m ππ'==''+ 联立解得
v '=
故C 错误。

故选D 。

4、D
【解题分析】
A 项：用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故A 错误；
B 项：教室空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的；不是布朗运动；故B 错误；
C 项：由理想气体状态方程可知，当温度升高时如果体积同时膨胀，则压强有可能减小；故C 错误；
D 项：理想气体不计分子势能，故温度升高时，分子平均动能增大，则内能一定增大；故D 正确。

5、A
【解题分析】
A ．动能定理知上滑过程中
G f k W W W E --=∆电
代入数值得
4J W =电
电场力做正功，滑块带正电，电势能减小4J ，A 正确；
B ．由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量为
6J f E W W ∆=-=-电
即机械能减小6J ，B 错误；
C ．由题意知滑块上滑到斜面中点时克服重力做功为12J ，即重力势能增加12J ，C 错误；
D ．由动能定理知0f k k W
E E =-，所以滑块返回到斜面底端时动能为10J ，D 错误．
故选A 。

【题目点拨】
解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功等于重力势能的变化量，合力做功等于动能的变化量，除重力以外其它力做功等于机械能的变化量，电场力做功等于电势能的变化量．
6、C
【解题分析】
AB 、图甲是α粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A 、B 错误；
C 、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程km E hv W =-可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C 正确；
D 、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D 错误．
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、BCD
【解题分析】
A ．当A 对
B 的静场力为B 所受重力的0.5倍，B 静止时丝线B
C 与竖直方向夹角θ=30°，处于平衡，根据几何关系可知此时AB 与BC 互相垂直，此时丝线长度为32
h ，选项A 错误；
B ．而由三角形相似可知
G F T h AB BC
== 则在整个漏电过程中，丝线上拉力T 大小保持不变，选项B 正确；
Ｃ．以C 点为原点，以CA 方向为y 轴，垂直CA 方向向右为x 轴建立坐标系，设B 点坐标为（x ，y ），则由几何关系 cos sin x h θθ=⋅
tan x y
θ= 消掉θ角且整理可得
2222(cos )x y h BC +==θ
缓慢缩短丝线BC 的长度，最初阶段BC 的长度变化较小，B 球运动轨迹在最初阶段为圆弧，选项C 正确； D ．若A 对B 的静电力为B 所受重力的
33
倍，则B 静止在与竖直方向夹角仍为θ=30°时，对B 受力分析，G 、F 与T ，将F 与T 合成，则有 G F AC AB
= 解得
33
F AB h h
G == 根据余弦定理可得
22232cos30h BC BC h =+-⨯⨯︒（） 解得
BC =33
h 或233h 选项D 正确。

故选BCD 。

8、AB
【解题分析】
A ．由核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为0，电荷数为-1，则钴60发生的是β衰变，X 是电子，选项A 正确；
B ．射线比β射线的穿透能力强，选项B 正确；
C ．X 粒子是电子，不是钴60原子核的组成部分，选项C 错误；
D ．该衰变过程释放的核能一部分转化为新核的动能，一部分转化为射线的能量，选项D 错误。

9、BD
【解题分析】
AB ． 在未施加电场时，A 物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A 物体受到的合力为施加的电场力，故有： qE =4mg =ma
解得：
a =4g ，方向向上 B 刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg ，此时A 物体合力为2mg ，加速度为2g ，向上，从开始到B 刚要离开地面过程，A 物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A 物体速度一直增大，故A 错误B 正确；
C ． 从开始到弹簧恢复原长的过程，A 物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B 刚要离开地面的过程，A 物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故C 错误；
D ． 当B 离开地面时，此时B 受到弹簧的弹力等于B 的重力，从施加电场力到B 离开地面，弹簧的弹力做功为零，A 上升的距离为：
2mg x k
= 根据动能定理可知：
21()2
qE mg x mv -=
解得： 32m v k
= 故D 正确。

故选：BD 。

10、ACD
【解题分析】
AB ．由能量关系可知，线框产生的焦耳热Q 等于克服安培力做的功为W 1，选项A 正确，B 错误；
CD ．由动能定理
2121k k W W E E -=-
即
W 2=W 1+(E k2-E k1)
而
W 2=∆E p
则
Q =W 1= ∆E p +E k1-E k2
选项CD 正确。

故选ACD 。

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、1.170 212
gt vt -
+ 2k 【解题分析】
(1)[1]主尺读数为1.1cm ，游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm ，所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm ；
(2)[2]小球经过光电门2的速度为v ，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间 'v t g
= 所以从开始释放到经过光电门1的时间
'''v t t t t g
=-=- 所以经过光电门1的速度v
v gt v gt '="=-
根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离
'2122
v v h t vt gt +==-
(3)[3]由公式212
h gt =得 12
h v gt t =- 若h t t
-图线斜率的绝对值为k ，则 12
k g = 所以重力加速度大小
2g k =
12、A 50. 0 >
【解题分析】
(1)[1]．滑动变阻器要接成分压电路，则应选用阻值较小的A 。

(2)[2]．根据欧姆定律可得电阻阻值R x 测量值为
8.0=50.00.16
x U R I =Ω=Ω测甲 (3)[3]．甲图中电流的测量值偏大，根据=
x U R I 测可知，电阻的测量偏小；乙图中电压的测量值偏大，根据=x U R I
测可知，电阻的测量偏大；则电阻阻值
R x 测乙>R x 测甲
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）0=v （2）B =，t = 【解题分析】
(1)粒子做类平抛运动，有 qE ma =
212
L at = 03L v t =
解得
0=v
(2)洛伦磁力作为向心力，有
200v qv B m r
=
由几何关系得
222(3)()=+-r L r L 得
03552==mv mE B qL qL
回旋角
33tan 4
L r L θ=
=- 又因为 0
2π=T v 360t T θ
︒=⋅
联立解得
372108mL t qE
π
=14、（13（233L 【解题分析】
①根据题意画出光路图，由几何知识求出光线在D 点时的折射角，再由折射定律求玻璃的折射率； ②根据几何关系求光线在棱镜中传播的距离，由v=c/n 求出光线在棱镜中的传播速度，再由运动学公式求传播时间．
【题目详解】
①光路图如图所示，设在AC 面入射角为i ，折射角为r ，在AB 面，光线与AB 的夹角为α，反射光线与AB 的夹角为β，光线垂直BC 射出，有
由几何知识可得：30606030i r r αβα==︒=︒+=︒=︒，，， 折射率：sin sin 603sin sin 30o
o
i n r === ②由于A α=∠ ，所以△ADE 为等腰三角形，所以：
2
L DE AD ==；90EF CD DE cos r （﹣）=-⋅︒ 设光线从D 点到F 点经过的距离为X ，X DE EF =+ ， 光线在玻璃中传播速度为c n ν=
则：t v
X =， 解得： 334L t c =
【题目点拨】
本题考查几何光学，掌握光的折射定律，正确画出光路图，运用几何知识求解相关角度和距离是关键．
15、 (1)0.25；(2)3mg ；(3)3.5mgR
【解题分析】
(1)从B 到D 的过程中，根据动能定理得
400mgR mgR μ-=-
所以
0.25μ=
(2)设小滑块到达C 点时的速度为C v ，根据机械能守恒定律得
212
C mgR mv = 解得：
2C v gR =设小滑块到达C 点时圆轨道对它的支持力为N F ，根据牛顿第二定律得
2N C v F mg m R
-= 解得：
N 3F mg =
根据牛顿第三定律，小滑块到达C 点时，对圆轨道压力的大小
N 3F F mg '==
(3)根据题意，小滑块恰好到达圆轨道的最高点A ，此时，重力充当向心力，设小滑块到达A 点时的速度为A v ，根据牛顿第二定律得
2A v mg m R
= 解得
A v 设小滑块在D 点获得的初动能为k E ，根据能量守恒定律得
k p k A E E E Q =++
即
2k 124 3.52
A E mgR mv mgR mgR μ=++=。