2025届安徽省合肥市长丰中学物理高三上期末学业水平测试试题含解析

2025届安徽省合肥市长丰中学物理高三上期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上，槽内有两个大小相同的小球a、b，球b静止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽运动，在位置P与球b发生弹性碰撞，碰后球a反弹，并在位置Q与球b再次碰撞。已知∠POQ=，忽略摩擦，且两小球可视为质点，则a、b两球质量之比为（）A．3︰1 B．1︰3 C．5︰3 D．3︰52、如图所示，物体A和小车用轻绳连接在一起，小车以速度向右匀速运动。当小车运动到图示位置时，轻绳与水平方向的夹角为，关于此时物体A的运动情况的描述正确的是（）A．物体A减速上升 B．物体A的速度大小C．物体A的速度大小 D．物体A的速度大小3、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是（）A．通过电阻R的电流方向向左B．棒受到的安培力方向向上C．棒机械能的增加量等于恒力F做的功D．棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量4、材料相同质量不同的两滑块，以相同的初动能在同一水平面上运动，最后都停了下来。下列说法正确的是（）A．质量大的滑块摩擦力做功多B．质量大的滑块运动的位移大C．质量大的滑块运动的时间长D．质量大的滑块摩擦力冲量大5、关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．气体扩散的快慢与温度无关B．分子间同时存在着引力和斥力C．布朗运动是液体分子的无规则运动D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大6、一物块由O点下落，到A点时与直立于地面的轻弹簧接触，到B点时速度达到最大，到C点时速度减为零，然后被弹回．物块在运动过程中受到的空气阻力大小不变，弹簧始终在弹性限度内，则物块()A．从A下降到B的过程中，合力先变小后变大B．从A下降到C的过程中，加速度先增大后减小C．从C上升到B的过程中，动能先增大后减小D．从C上升到B的过程中，系统的重力势能与弹性势能之和不断增加二、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，正四棱柱abcd—a′b′c′d′的两条棱bb′和dd′上各有一根通有相同恒定电流的无限长直导线，则（）A．a点磁场方向平行于db连线B．a、c两点的磁感应强度相同C．ac连线上由a到c磁感应强度先增大后减小D．穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数相等8、两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是（）A．磁感应强度的大小为

TB．导线框运动速度的大小为C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为9、如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、F分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、万有引力。下列关系式正确的有（）A． B． C． D．10、下列说法正确的是（）A．布朗运动的激烈程度跟温度有关，但布朗运动不是热运动B．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化成机械能C．一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，但温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多D．相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与水的饱和气压之比E.雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用三、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）某研究性学习小组从一个数码设备中拆下了一个旧电池，已知该电池的电动势约为12V内阻约为2Ω，该小组的同学为了测定电池的电动势和内阻，从实验室借来了如下实验器材：A．电压表(量程为0～3V，内阻为2kΩ)B．电流表(量程为0～3A，内阻约为0.1Ω)C．定值电阻4kΩD．定值电阻8kΩE.定值电阻1ΩF.定值电阻3ΩG.滑动变阻器0～20ΩH.滑动变阻器0～2kΩI.开关一个，导线若干(1)该小组的同学设计了如图甲所示的实验电路，电阻R1应选____________，电阻R2应选__________，滑动变阻器应选__________。(选填相应器材前面的字母)(2)开关闭合以前，应将滑动变阻器的滑片调至__________(填“最左端”或“最右端”)，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，可得到多组电压表和电流表的读数U和I，利用得到的实验数据作出U－I图像如图乙所示，根据图像可知该电池的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω。(计算结果保留三位有效数字)12．（12分）某同学要测量一由新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ。步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图（甲）所示，由图可知其长度为______cm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图（乙）所示，由图可知其直径为______mm；(3)用图（丙）所示的电路测定其电阻值，其中Rx是待测的圆柱形导体，R为电阻箱，电源电动势为E，其内阻不计。在保证安全的情况下多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图（丁）所示的图线，电阻Rx=__Ω（结果保留两位有效数字），此数值与电阻的真实值R0比较，Rx____R0(4)根据以上数据计算出圆柱形导体的电阻率ρ=______。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）电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭，产生伽马射线。如图所示，在竖直面xOy内，第I象限内存在平行于y轴的匀强电场E，第II象限内存在垂直于面xOy向外的匀强磁场B1，第IV象限内存在垂直于面xOy向外的矩形匀强磁场B2（图中未画出）。点A、P位于x轴上，点C、Q位于y轴上，且OA距离为L．某t0时刻，速度大小为v0的正电子从A点沿y轴正方向射入磁场，经C点垂直y轴进入第I象限，最后以的速度从P点射出。同一t0时刻，另一速度大小为的负电子从Q点沿与y轴正半轴成角的方向射入第IV象限，后进入未知矩形磁场区域，离开磁场时正好到达P点，且恰好与P点出射的正电子正碰湮灭，即相碰时两电子的速度方向相反。若已知正负电子的质量均为m、电荷量大小为e、电子重力不计。求：(1)第II象限内磁感应强度的大小B1(2)电场强度E及正电子从C点运动至P点的时间(3)Q点的纵坐标及第IV象限内矩形磁场区域的最小面积S14．（16分）如图所示，在竖直放置，内壁光滑，截面积不等的绝热气缸里，活塞A的截面积SA=10cm2，质量不计的活塞B的截面积SB=20cm2，两活塞用轻细绳连接，在缸内气温t1=227℃，压强p1=1.1×105Pa时，两活塞保持静止，此时两活塞离气缸接缝处距离都是L=10cm，大气压强p0=1.0×105Pa保持不变，取，试求：①A活塞的质量；②现改变缸内气温，当活塞A、B间轻细绳拉力为零时，汽缸内气体的温度t2；③继续将缸内温度由t2缓慢下降到t3=-23℃过程中，计算A移动的距离．15．（12分）如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，斜面上两个位置之间的距离为2m，第一次用沿斜面向上、大小为的力把质量为0.5kg的物体由静止从处拉到处，所用时间为1s;第二次用水平向右、大小为的力作用在物体上，物体仍由A处从静止沿斜面向上运动，一段时间后撤去外力，物体运动到B处时速度刚好减为零。已知，不计物体大小，重力加速度。求:（1）物体与斜面间的动摩擦因数;（2）物体第二次从运动到的过程，水平力F'的作用时间。(结果可保留根式)

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】

由动量守恒可知，碰后两球的速度方向相反，且在相同时间内，b球运动的弧长为a球运动的弧长为3倍，则有由动量守恒定律有由能量守恒有联立解得故ABC错误，D正确。故选D。2、D【解析】

小车的速度分解如图所示，由图得小车向右匀速运动，不变，变小，则变大，变大，即物体A加速上升，故ABC错误，D正确。3、D【解析】

A.由右手定则可以判断出通过金属棒的电流方向向左，则通过电阻R的电流方向向右，故选项A错误；B.由左手定则可以判断出金属棒受到的安培力方向向下，故选项B错误；C.根据平衡条件可知重力等于恒力减去安培力，根据功能关系知恒力做的功等于棒机械能的增加量与电路中产生的热量之和，故选项C错误；D.金属棒在竖直向上的恒力作用下匀速上升，安培力做负功，即克服安培力做功，根据功能关系知金属棒克服安培力做的功等于电路中产生的热量，故选项D正确。4、D【解析】

AB．滑块匀减速直线运动停下的过程，根据动能定理有得故摩擦力做功相同，质量大的滑块位移小，故AB错误；CD．根据动量定理有故质量大的滑块受到的冲量大，运动时间短，故C错误，D正确。故选D。5、B【解析】

A．扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；BD．分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故B正确，D错误；C．布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的无规则运动的反映，故C错误。故选B。6、C【解析】

A．从A下降到B的过程中，物块受到向下的重力，弹簧向上的弹力和向上的空气阻力，重力大于弹力和空气阻力之和，弹力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐变小，到B点时速度达到最大，此时合力为零，则从A下降到B的过程中合力一直减小到零，故A错误；B．从A下降到B的过程中，弹簧的弹力和空气阻力之和小于重力，物块的合力逐渐向下，加速度逐渐减小到零；从B下降到C的过程中，物块的合力向上，加速度向上逐渐增大，则从A下降到C的过程中，加速度先减小后增大，故B错误；C．从C上升到B的过程中，开始弹力大于空气阻力和重力之和，向上加速，当加速度减为零时此时的压缩量，位置在B点下方，速度达到向上的最大，此后向上做变减速直线运动，故从C上升到B的过程中，动能先增大后减小，故C正确；D．对于物块和弹簧组成的系统，由于空气阻力做功，所以系统的机械能减小，即物块的动能、重力势能与弹性势能之和减小，从C上升到B的过程中，物块的动能先增大后减小，则系统的重力势能与弹性势能之和在动能最大之前是一直减小，之后就不能确定，故D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、AD【解析】

A．由右手螺旋定则可知，bb′处通电导线在a点产生的磁感应强度垂直纸面向外，dd′处通电导线在a点产生的磁感应强度沿ab向下，且两导线在a处产生的磁感应强度大小相等，由矢量合成可知，a点磁场方向平行于db连线，故A正确；B．由右手螺旋定则可知，dd′处通电导线在c点产生的磁感应强度垂直纸面向里，bb′处通电导线在a点产生的磁感应强度沿cd向上，且两导线在c处产生的磁感应强度大小相等，由矢量合成可知，c点磁场方向平行于db连线，但与a点磁场方向相反，故B错误；C．由于ac与bd相互垂直，设垂足为M，由右手螺旋定则可知，M点的磁感应强度为0，则ac连线上由a到c磁感应强度先减小后增大，故C错误；D．bb′处通电导线产生的磁场穿过矩形abb′a′的磁通量为0，dd′处通电导线产生的磁场穿过矩形add′a′的磁通量为0，则穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数别为dd′处通电导线产生的磁场和bb′处通电导线产生的磁场，由于两导线电流相等，分别到两距形的距离相等，则穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数相等，故D正确。故选AD。8、BC【解析】

由E–t图象可知，线框经过0.2s全部进入磁场，则速度，选项B正确；E=0.01V，根据E=BLv可知，B=0.2T，选项A错误；线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C正确；在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框中的感应电流，所受的安培力大小为F=BIL=0.04N，选项D错误．9、BD【解析】

A．根据万有引力定律得卫星A、B质量相等，RA＞RB，得FA＜FB．故A错误；B.卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得卫星的动能故，故B正确；CD.由开普勒第三定律得因，，故C错误，D正确。故选：BD。10、ACE【解析】

A．布朗运动反映的是分子热运动，但布朗运动本身不是热运动，选项A正确；B．机械能可能全部转化为内能，内能无法全部用来做功从而转化成机械能，选项B错误；C．一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能变大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多，选项C正确；D．相对湿度定义为空气中水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和气压之比，D错误；E．雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用，使水不能渗过小孔，选项E正确；故选ACE.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、DFG最右端12.51.69【解析】

（1）[1][2][3]．电压表量程为0～3V，内阻为2kΩ，则要要使此电压表的量程扩大到12V左右，则需串联一个8kΩ的电阻，故定值电阻选择D；电源内阻为2Ω左右，R2做为保护电阻，则应该选择与内阻阻值相当的F即可；滑动变阻器选择与内阻阻值差不多的G即可；（2）[4]．开关闭合以前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的最右端；（3）[5][6]．根据图像可知外电路电流为0时电压表读数为2.5V，则此时路段电压为5×2.5V=12.5V，即电源电动势为E=12.5V，内阻12、5.0154.70017小于5.9×10-3Ω∙m【解析】

(1)[1]根据游标卡尺的读数规则可知读数为50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm(2)[2]根据螺旋测微器读数规则可知读数为4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(3)[3]由图示电路图可知，电压表示数为整理得由图示图象可知，纵轴截距所以电源电动势E=2V，图象斜率所以电阻阻值[4]由于电压表的分流作用可知此测量值小于电阻的真实值R0。(5)[5]由电阻定律可知代入数据解得电阻率ρ≈5.9×10-3Ω∙m；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)；(3)、【解析】

(1)由题意正电子从A点沿y轴正方向发射，经过C点垂直y轴射出，可知其在磁场中作匀速圆周运动的半径：又：解得：(2