江苏省苏州市重点中学2025届高三下期末教学质量检测试题物理试题(文理)试卷
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江苏省苏州市重点中学2025届高三下期末教学质量检测试题物理试题(文理)试卷 注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、2018年12月8日2时23分,我国成功发射“嫦娥四号”探测器。
“嫦娥四号”探测器经历地月转移、近月制动、环月飞行,最终于2019年1月3日10时26分实现人类首次月球背面软着陆。
假设“嫦娥四号"在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力,则有关“嫦娥四号”的说法中不正确的是( )
A .由地月转移轨道进人环月轨道,可以通过点火减速的方法实现
B .在减速着陆过程中,其引力势能逐渐减小
C .嫦娥四号分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时,半长轴的三次方与周期的平方比不相同
D .若知其环月圆轨道距月球表面的高度、运行周期和引力常量,则可算出月球的密度
2、如图所示,在与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直的平面内,有一根长为s 的导线,量得导线的两个端点间的距离ab =d ,导线中通过的电流为I ,则下列有关导线受安培力大小和方向的正确表述是( )
A .大小为BIs ,方向沿ab 指向b
B .大小为BIs ,方向垂直ab
C .大小为BId ,方向沿ab 指向a
D .大小为BId ,方向垂直ab
3、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B 的表达式:00
2I B r μπ=,其中r 0是该点到通电直导线的距离,I 为电流强度,μ0为比例系数(单位为N/A 2).试推断,一个半径为R 的圆环,当通过的电流为I 时,其轴线上距圆心O 点为r 0处的磁感应强度应为( )
A .()20322202r I
R r + B .()0322202IR R r μ+ C .()2
0322
202IR R r μ+ D .()200322
202r I R r μ+
4、下列说法正确的是( )
A .单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零
B .有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象
C .变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场
D .一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度大
5、2019年11月23日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第五十、五十一颗北斗导航卫星。
如图所示的a 、b 、c 为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星。
a 是地球同步卫星,b 是轨道半径与卫星a 相同的卫星,c 是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星。
下列关于这些北斗导航卫星的说法,正确的是( )
A .卫星a 的运行速度大于第一宇宙速度
B .卫星a 的向心加速度大于卫星c 的向心加速度
C .卫星b 可以长期“悬停”于北京正上空
D .卫星b 的运行周期与地球的自转周期相同
6、自然界的电、磁现象和热现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法正确的是( )
A .安培发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B .欧姆发现了欧姆定律,揭示了热现象和电现象之间的联系
C .法拉第发现了电流与其产生磁场的方向关系,并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”
D .库仑设计了电荷扭秤实验,并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”
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、两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播,某时刻两列波相遇,如图所示,其中实线波的频率为2.50Hz ,图示时刻平衡位置x =3m 处的质点正在向上振动。
则下列说法正确的是( )
A .实线波沿x 轴正方向传播,虚线波沿x 轴负方向传播
B .两列波在相遇区域发生干涉现象
C .两列波的波速均为25m/s
D .从图示时刻起再过0.025s ,平衡位置x =1.875m 处的质点将位于y =30cm 处
8、如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是
A .
B .
C .
D .
9、如图所示,两根间距为L 、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 水平故置。
导轨所在空间存在方向与导轨所在平面垂直、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。
平行金属杆ab 、cd 的质量分别为m 1、m 2,电阻分别为R 1、R 2,长度均为L , 且始终与导轨保持垂直。
初始时两金属杆均处于静止状态,相距为x 0。
现给金属杆ab 一水平向右的初速度v 0,一段时间后,两金属杆间距稳定为x 1,下列说法正确的是( )
A .全属杆cd 先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动
B .当全属杆ab 的加速度大小为a 时,金属杆cd 的加速度大小为21
m a m C .在整个过程中通过金属杆cd 的电荷量为()1012
-+BL x x R R
D .金属杆ab 、cd 运动过程中产生的焦耳热为()
2121202+m m v m m 10、如图所示,甲图为沿x 轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像,乙图为参与波动质点P 的振动图像,则下列判断正确的是________.
A .该波的传播速率为4m/s
B .该波的传播方向沿x 轴正方向
C .经过0.5s,质点P 沿波的传播方向向前传播4m
D .该波在传播过程中若遇到2m 的障碍物,能发生明显衍射现象
E.经过0.5s 时间,质点P 的位移为零,路程为0.4m
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)利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象,安装好仪器,调整光源的位置,使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。
放置单缝和双缝,使缝相互平行,调整各部件的间距,观察白光的双缝干涉图样,在光源和单缝间放置滤光片,使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。
用米尺测出双缝到屏的距离L ,用测量头测出相邻的两条亮(或暗)纹间的距离x ∆,换用不同颜色的滤光片,观察干涉图样的异同,并求出相应的波长。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________(填正确答案标号)。
A .增大单缝到双缝的距离。
干涉条纹间距变窄
B .将蓝色滤光片换成红色滤光片,干涉条纹间距变窄
C .换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄
D .去掉滤光片后,将观察到彩色的干涉条纹
(2)实验装置中分划板与螺旋测微器相连,第一次分划板中心刻度线对齐第1条亮纹中心,螺旋测微器读数为
1.990mm ,转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第10条亮纹中心,螺旋测微器的示数如图乙所示。
已知双缝的间距为0.5mm ,从双缝到屏的距离为1m ,则图乙中螺旋测微器的示数是_______mm ,求得相邻亮纹的间距x ∆为
________mm,所测光波的波长为_______m(结果保留两位有效数字)。
12.(12分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放.小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能E p与小球抛出时的动能E k相等.已知重力加速度大小为g,为求得E k,至少需要测量下列物理量中的(填正确答案标号).
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量△x
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示E k,得E k= .
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会(填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会(填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和E k的表达式可知,E p与△x的次方成正比.
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,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C 到滑板左端的距离L=0.5 m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ= 0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=lkg,g取10m/s2,.求:
(1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.
14.(16分)如图所示,在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E;在y<0的区域存在方向垂
直于xOy平面向外的匀强磁场。
一个氕核1
1H从y轴上y h
=点射出,速度方向沿x轴正方向。
已知1
1
H进入磁场时,
速度方向与x轴正方向的夹角为60︒,并从坐标原点O处第一次射出磁场。
11H的质量为m,电荷量为q。
不计重力。
求:
(1)1
1
H第一次进入磁场的位置到原点O的距离;
(2)磁场的磁感应强度大小;
(3)氕核从y轴射入电场到从O点射出磁场运动的时间。
15.(12分)横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口.初始时,右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱
A左端管内用水银封闭有长为L2=14cm的空气柱
B,这段水银柱液面高度差为h2=8cm,如图甲所示.
已知大气压强P0=76.0cmHg,环境温度不变.
(i)求初始时空气柱B 的压强(以cmHg 为单位);
(ii)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U 形管竖直倒置(水银未混合未溢出),如图乙所示当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h 3.
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
【解题分析】
A .“嫦娥四号”由地月转移轨道进入环月轨道,需点火减速,使得万有引力大于向心力,做近心运动,故A 正确;
B .在减速着陆过程中,万有引力做正功,根据功能关系可知,引力势能减小,故B 正确;
C .根据开普勒第三定律可知,半长轴的三次方与周期的平方的比值是与中心天体质量有关的量,“嫦娥四号”分别在绕地球的椭圆轨道和环月椭圆轨道上运行时,中心天体不同,半长轴的三次方与周期的平方比不相同,故C 正确;
D .已知“嫦娥四号”环月段圆轨道距月球表面的高度,运动周期和引力常量,但不知道月球的半径,无法得出月球的密度,故D 错误;
说法中不正确的,故选D 。
2、D
【解题分析】
导线的等效长度为d ,则所受的安培力为F=BId ,由左手定则可知方向垂直ab 。
故选D 。
3、C
【解题分析】 根据,00
2I B r μπ=,μ0单位为:T•m/A ; A 、等式右边单位:23m A =A/m m
,左边单位为T ,不同,故A 错误;B 、等式右边单位:3(T m/A)m A =T/m m ⋅⋅,左边单位为T ,不同,故B 错误;C 、等式右边单位:23(T m/A)m A =T m
⋅⋅,左边单位为T ,相同,故C 正确;D 、等式右
边单位23(T m/A)m A =T m
⋅⋅,左边单位为T ,相同,但当r 0=0时B =0,显然不合实际,故D 错误;故选C. 【题目点拨】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断,即先根据单位判断,再结合r 0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.
4、B
【解题分析】
A .单摆的摆球在通过最低点时,回复力等于零,而合外力一定不等于零,故A 错误;
B .薄而透明的羽翼上出现彩色光带,是由于羽翼前后表面反射,进行相互叠加,是薄膜干涉现象,故B 正确;
C .均匀变化的电场产生稳定磁场,非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场,故C 错误;
D .根据相对论,则有沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度短,故D 错误。
故选:B 。
5、D
【解题分析】
A .第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,根据万有引力提供向心力
2
2Mm v G m r r
= 得
v =卫星a 的轨道半径大于地球半径,则卫星a 的运行速度小于第一宇宙速度,故A 错误;
B .根据万有引力提供向心力
2Mm G
ma r
= 得 2GM a r =
卫星a 的轨道半径大于卫星c 的轨道半径,故卫星a 的向心加速度小于卫星c 的向心加速度,故B 错误; C .卫星b 不是同步卫星,不能与地面相对静止,不能“悬停”在北京上空,故C 错误;
D .根据万有引力提供向心力
222π()Mm G
m r r T
= 得
2T =卫星a 、b 的轨道半径相等,则周期相等,卫星a 是同步卫星,运行周期与地球自转周期相同,则卫星b 的运行周期与地球自转周期相同,故D 正确。
故选D 。
6、D
【解题分析】
A .奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系。
不是安培,所以A 错误;
B .欧姆发现了欧姆定律,说明了电路中的电流与电压及电阻的关系。
所以B 错误;
C .安培发现了电流与其产生磁场的方向关系,并提出了电流产生磁场的“分子电流假说”。
不是法拉第,所以C 错误;
D .库仑设计了电荷扭秤实验,并总结出了电荷间相互作用规律的“库仑定律”,符合物理学史。
所以D 正确。
故选D 。
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、AD
【解题分析】
A .图示时刻平衡位置x =3m 处的质点正在向上振动,根据波动规律可知,实线波沿x 轴正方向传播,则虚线波沿x 轴负方向传播,故A 正确;
B .介质决定波速,两列波传播速度大小相同,由图可知,实线波的波长λ1=6m ,虚线波的波长λ2=9m ,由v =λf 可知,实线波和虚线波的频率之比为
f 1:f 2=λ2:λ1=3:2
由于f 1不等于f 2,故两列波在相遇区域不会发生稳定的干涉现象,故B 错误;
C .实线波的频率为2.50Hz ,波长λ1=6m ,则波速
115m/s v f λ==
故C 错误;
D .实线波波峰传到平衡位置x =1.875m 处的质点所用时间为
1 1.875 1.5s 0.025s 15
t -== 虚线波波峰传到平衡位置x =1.875m 处的质点所用时间为 2 2.25 1.875s 0.025s 15t -=
= 说明从图示时刻起再过0.025s ,平衡位置x =1.875m 处的质点处于波峰位置,由波的叠加可知,平衡位置x =1.875m
处的质点将位于y =30cm ,故D 正确。
故选AD 。
8、AC
【解题分析】
ab 棒向右运动,切割磁感线产生感应电流,则受到向左的安培力,从而向右做减速运动,;金属棒cd 受向右的安培力作用而做加速运动,随着两棒的速度差的减小安培力减小,加速度减小,当两棒速度相等时,感应电流为零,最终两棒共速,一起做匀速运动,故最终电路中电流为0,故AC 正确,BD 错误.
9、CD
【解题分析】
A .因为最终两金属杆保持稳定状态,所以最终两金属杆所受的安培力均为零,即回路中无感应电流,穿过回路的磁通量不再改变,则两金属杆最终的速度相同,所以金属杆ab 先做加速度逐渐减小。
的减速直线运动,最后做匀速直线运动,金属杆cd 先做加速度逐渐减小的加速直线运动,最后做匀速直线运动,A 项错误;
B .两金属杆中的电流大小始终相等,根据安培力公式F 安=BIL 可知两金属杆所受的安培力大小时刻相等,再根据牛
顿第二定律F =ma 可知当金属杆ab 的加速度大小为a 时,金属杆cd 的加速度大小为12
m a m ,B 项错误; C .设从金属杆ab 获得一水平向右的初速度v 0到最终达到共同速度所用的时间为t 。
则在这段时间内,回路中的磁通量的变化量
∆Φ= BL (x 1-x 0)
根据法拉第电磁感应定律有
∆Φ=E t
由闭合电路欧姆定律有
12
E I R R =+ 设在这段时间内通过金属杆cd 的电荷量为q ,所以有
q I t
= 联立以上各式解得
q=()1012
-+BL x x R R C 项正确;
D .设两金属杆最终的共同速度为v ,根据动量守恒定律有
()1012m v m m v =+
设金属杆ab 、cd 产生的焦耳热为Q ,则由能量守恒定律有
()2210121122
=-+Q m v m m v 解得
Q =()
2122122+m m v m m D 项正确。
故选CD 。
10、ADE
【解题分析】
A .由甲图读出该波的波长为λ=4m ,由乙图读出周期为T=1s ,则波速为v=T
λ=4m/s ,故A 正确; B .在乙图上读出t=0时刻P 质点的振动方向沿y 轴负方向,在甲图上判断出该波的传播方向沿x 轴负方向,故B 错误;
C .质点P 只在自己的平衡位置附近上下振动,并不随波的传播方向向前传播,故C 错误;
D .由于该波的波长为4m ,与障碍物尺寸相差较多,故能发生明显的衍射现象,故D 正确;
E .经过t=0.5s=2
T ,质点P 又回到平衡位置,位移为零,路程为S=2A=2×0.2m=0.4m ,故E 正确.
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、CD 13.870 1.320 76.610-⨯
【解题分析】
(1)[1].根据L x d
λ∆=,d 为双缝间距,L 为双缝到屏的距离,增大单缝到双缝的距离,干涉条纹间距不变,A 错误;将蓝色滤光片换成红色滤光片,由于红光的波长比蓝光长,干涉条纹间距变宽,B 错误;换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄,C 正确;去掉滤光片后,将观察到白光彩色的干涉条纹,D 正确。
(2)[1][2][3].根据螺旋测微器的读数规则可知读数为13.870mm ,第1条亮纹中心与第10条亮纹中心有9个间距,故
13.870 1.990mm 1.320mm 9
x -∆== 把数据代入xd L
λ∆=求得 76.610m λ-=⨯
12、(1)ABC (2)
2
4
mgs
h
(3)减小增大 2
【解题分析】
(1)由平抛规律可知,由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度,进而可求出物体动能,所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h,故选ABC.
(2)由平抛规律可知:竖直方向上:h=1
2
gt2,水平方向上:s=vt,而动能E k=
1
2
mv2联立可得E k=
2
4
mgs
h
;
(3)由题意可知如果h不变,m增加,则相同的△L对应的速度变小,物体下落的时间不变,对应的水平位移s变小,s-△L图线的斜率会减小;只有h增加,则物体下落的时间增加,则相同的△L下要对应更大的水平位移s,故s-△L
图线的斜率会增大.弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能,即E p=
2
4
mgs
h
,可知E p与△s的2次方成正比,而△s与
△L成正比,则E p与△L的2次方成正比.
【题目点拨】
本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能,然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式,弹性势能转化为物体的动能,从而得出结论.根据x与△L的图线定性说明m增加或h增加时x的变化,判断斜率的变化.弹簧的弹性势能等于物体抛出时的动能和动能的表达式,得出弹性势能与△x的关系,△x与△L成正比,得出E p与△L的关系.
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)2 m/s;(2)39J.
【解题分析】
(1)弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度,设为v,从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,A、B系统的动量守恒:
mv0=(M+m)v
解得v=
m
M m
v0
代入数据得木块A的速度v=2 m/s
(2)木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大.
由能量关系,最大弹性势能E p=1
2
mv02-
1
2
(m+M)v2-μmgL
代入数据得E p=39 J
14、 (1) x 233=h ;(2)6mE B qh =;(3)26(2)9mh Eq π+ 【解题分析】
(1)1
1H 在电场中做类平抛运动,水平方向 11x v t =
竖直方向
h 21112
a t = 粒子进入磁场时竖直分速度
111tan60y v a t v ︒==
解得
x 233
=h (2)1
1H 在电场中的加速度
qE a m =
1
1H 进入磁场时的速度
()22111v v a t =+
1
1H 在磁场中做圆周运动,运动轨迹如图所示
由几何知识得
2sin60x r ︒=
在磁场中做匀速圆运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
2
v qvB m r
=
解得
B =(3)粒子在磁场中转过的角度为
4π3α= 圆周运动的周期2m T qB
π=,在磁场中运动时间
22πt T α
==总时间
12t t t =+= 15、 (i)72cmHg (ii)12cm
【解题分析】
(i)初始时,空气柱A 的压强为p A =p 0+ρgh 1 而p B +ρgh 2=p A
联立解得气体B 的压强为p B =72cmHg (ii)U 形管倒置后,空气柱A 的压强为p A ′=p 0-ρgh 1 空气柱B 的压强为p B '=p A ′+ρgh 3 空气柱B 的长度'23222
h h L L -=+ 由玻意耳定律可得p B L 2=p B 'L 2'
联立解得h 3=12cm 。