2025届山东省宁阳四中物理高三上期末学业水平测试试题含解析

2025届山东省宁阳四中物理高三上期末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、2016年8月16日l时40分，我国在酒泉用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空．如图所示为“墨子号”卫星在距离地球表面500km高的轨道上实现两地通信的示意图．若己知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则下列说法正确的是()A．工作时，两地发射和接受信号的雷达方向一直是固定的B．卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9km/sC．可以估算出“墨子号”卫星所受到的万有引力大小D．可以估算出地球的平均密度2、利用碘131()治疗是临床上常用的一种治疗甲亢的方法，它是通过含有β射线的碘被甲状腺吸收，来破环甲状腺组织，使甲状腺合成和分泌甲状腺激素水平减少来达到治愈甲亢的目的。已知碘131发生β衰变的半衰期为8天，则以下说法正确的是（）A．碘131的衰变方程为B．碘131的衰变方程为C．32g碘131样品经16天后，大约有8g样品发生了β衰变D．升高温度可能会缩短碘131的半衰期3、某探究小组计划以下述思路分析电容器间电场（可看作匀强电场）的特点。如图所示，把电容器的一个极板接地，然后用直流电源给电容器充电，接地极板连接电源正极，充电结束后电容器与电源断开。在两极板之间的P点固定一个负试探电荷，正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离。在平移过程中，电容C、场强E、P点电势、试探电荷在P点电势能与负极板移动距离x的关系正确的是（）A．B．C．D．4、光滑绝缘水平面内有一电场，其一条电场线沿x轴方向且电势随坐标x变化的关系如图所示，一质量为m,带电荷量为q（q>0）的小球在该电场线上O点以一定速度向x轴正向释放且能过点。小球沿该电场线做直线运动。则（）A．小球在间做匀加速直线运动，在后做加速度减小的加速运动B．小球在处动能最小，电势能最大C．小球在和处加速度相同D．小球在处时的速度是在处时的二倍5、在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为v、2v的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为1：2，普朗克常量用h表示，则A．光电子的最大初动能之比为1：2B．该金属的逸出功为当C．该金属的截止频率为D．用频率为的单色光照射该金属时能发生光电效应6、取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能是重力势能的4倍。不计空气阻力，该物块落地时的位移方向与水平方向夹角的正切值（）A．0.25 B．0.5 C．1 D．2二、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、图甲为研究光电效应的电路图，图乙为静止在匀强磁场中的某种放射性元素的原子核ZAX衰变后产生的新核A．图甲利用能够产生光电效应的两种（或多种）频率已知的光进行实验可测出普朗克常量B．图甲的正负极对调，在光照不变的情况下，可研究得出光电流存在饱和值C．图乙对应的衰变方程为ZD．图乙对应的衰变方程为Z8、2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图象，如图所示。则下列说法正确的是()A．无人机在t1时刻处于超重状态B．无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行C．无人机在t2时刻上升至最高点D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动9、如图所示为一列沿x正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图．其中a、b为介质中的两质点，若这列波的传播速度是100m/s，则下列说法正确的是_________.A．该波波源的振动周期是0.04sB．a、b两质点可能同时到达平衡位置C．t＝0.04s时刻a质点正在向下运动D．从t＝0到t＝0.01s时间内质点b的路程为1cmE.该波与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象10、某课外兴趣小组欲利用如图所示的电路探究光电效应现象，V为理想电压表。G为灵敏电流计。电路闭合后，用绿光照射光电管，发现灵敏电流计发生了偏转。保持滑动变阻器滑片P位置不变，以下说法正确的是（）A．保持入射光为绿光，若增大入射光强度，则灵敏电流计的示数会增大B．换用紫光照射光电管，逸出电子的最大初动能比绿光照射时大C．换用红光照射光电管，则灵敏电流计的指针一定不会发生偏转D．换用黄光照射光电管，灵敏电流针指针未发生偏转，若只增大入射光强度。灵敏电流计指针可能发生偏转三、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）学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组设计了如图甲所示的实验电路，电路中电源电动势用E，内阻用r表示。(1)若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，处理数据得到图像如图乙所示，写出关系式___。（不考虑电表内阻的影响）(2)若断开S1，将单刀双掷电键S2掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I，处理数据得到图像如图丙所示，写出关系式___。（不考虑电表内阻的影响）(3)课外小组的同学们对图像进行了误差分析，发现将两个图像综合起来利用，完全可以避免由于电压表分流和电流表分压带来的系统误差。已知图像乙和丙纵轴截距分别为b1、b2，斜率分别为k1、k2。则电源的电动势E=____，内阻r=____。(4)不同小组的同学用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成），按照(1)中操作完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组继续进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图丁所示的P—R和P—U图像。若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是____（选填选项的字母）。A．B．C．D．12．（12分）某同学用图1中的器材，做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验．（1）已知小灯泡的额定电压为2V，电流表的内阻约为几欧，电压表的内阻有几千欧，请将实验电路图连接完整．（____________）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到______(填”A＂或＂B＂)端．（2）闭合开关，调节滑动变阻器，出多组电流表的值和电压表的值，在坐标纸上作出I-U图象如图2所示．由图象可知，小灯泡的电阻随温度的升高而_____(填“增大”或“减小”);根据图象可得小灯泡的额定功率为_______W．由于电压表的分流作用，实验存在______(填”系统”或“偶然”)误差，根据图象求得的额定功率比真实值_______(填“大”或“小＂)．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，A、B为半径R＝1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着E＝1×106V/m、竖直向上的匀强电场，有一质量m＝1kg、带电荷量q＝＋1.4×10－5C的物体（可视为质点），从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落（不计空气阻力），BC段为长L＝2m、与物体间动摩擦因数μ＝0.2的粗糙绝缘水平面.（取g＝10m/s2）（1）若H＝1m，物体能沿轨道AB到达最低点B，求它到达B点时对轨道的压力大小；（2）通过你的计算判断：是否存在某一H值，能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m处．14．（16分）如图甲所示，宽、倾角的金属长导轨上端安装有的电阻。在轨道之间存在垂直于轨道平面的磁场，磁感应强度B按图乙所示规律变化。一根质量的金属杆垂直轨道放置，距离电阻，时由静止释放，金属杆最终以速度沿粗糙轨道向下匀速运动。R外其余电阻均不计，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：(1)当金属杆匀速运动时电阻R上的电功率为多少？(2)某时刻金属杆下滑速度为，此时的加速度多大？(3)金属杆何时开始运动？15．（12分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向。传播，t=3s时波传到x=9m处的质点B点，其波形如图甲所示，A质点的振动情况如图乙所示，求：(i)从t=3s时开始C质点经过多长时间位移第一次为4m；(ii)在简谐横波从B质点传到C质点的过中，A质点运动的路程。

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【解析】由于地球自转的周期和“墨子号”的周期不同，转动的线速度不同，所以工作时，两地发射和接受信号的雷达方向不是固定的，故A错误．7.9km/s是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，则卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s，故B正确．由于“墨子号”卫星的质量未知，则无法计算“墨子号”所受到的万有引力大小，故C错误．根据知，因周期未知，则不能求解地球的质量，从而不能估算地球的密度，选项D错误；故选B．点睛：解决本题的关键知道卫星做圆周运动向心力的来源，知道线速度、周期与轨道半径的关系，理解第一宇宙速度的意义．2、B【解析】

AB．原子核衰变过程中放出电子，根据质量数守恒和电荷数守恒可知，碘131的衰变方程为，故A错误，B正确；C．32g碘131样品经16天，即经过2个半衰期，大约有8g样品未发生衰变，衰变的质量为24g，故C错误；D．改变温度或改变外界压强都不会影响原子核的半衰期，故D错误。故选B。3、D【解析】

设原两极板的距离为，负极板右移x时，两极板的距离为两极板间的距离减小；A．两极板间距减小为时，由知则C增大，但C与x的关系不是一次函数，其图像不是直线，故A错误；B．由，则有则E与x无关，其图像为平行于x轴的直线，故B错误；C．正极板接地其电势为0，且为最高值。P点与正极板距离不变，设为l，其电势为得则与x无关，其图像为平行于x轴的直线，且为负值，故C错误；D．负试探电荷电势能为则与x无关，其图像为平行于x轴的直线，且为正值，故D正确。故选D。4、B【解析】

A．沿电场线方向电势降低，带正电的小球从到逆着电场线运动，做减速运动，从之后做加速运动，A错误；B．小球运动过程中仅有电场力做功，电势能和动能相互转化，根据电势能可知带正电的小球在处电势能最大，动能最小，B正确；C．图像斜率的物理意义为场强，即小球在和处图像斜率不同，所以场强大小不同，根据牛顿第二定律结合A选项分析可知小球在和处加速度大小、方向均不同，C错误；D．小球的初动能不为零，在和位置的速度比例关系无法求解，D错误。故选B。5、B【解析】

解：A、逸出的光电子最大速度之比为1：2，光电子最大的动能：，则两次逸出的光电子的动能的之比为1：4；故A错误；B、光子能量分别为：和根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：，联立可得逸出功：，故B正确；C、逸出功为，那么金属的截止频率为，故C错误；D、用频率为的单色光照射，因，不满足光电效应发生条件，因此不能发生光电效应，故D错误。故选：B。6、A【解析】

取水平地面为重力势能零点，设抛出时物体的初速度为v0，高度为h，物块落地时的竖直方向的速度大小为vy，落地速度与水平方向的夹角为，位移方向与水平方向的夹角为，根据题有解得竖直方向有解得根据几何关系得代、解得又根据速度夹角正切值与位移夹角正切值的关系有解得故A正确，BCD错误。故选A。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、ABD【解析】

A.根据光电效应方程得Ek1=hv1-W0=eUB.题图甲电源的正负极对调，此时光电管中所加电压为正向电压，在光照不变的情况下，通过调节滑动变阻器可调节光电管两端的电压，可研究得出光电流存在的饱和值，选项B正确；CD.由题图乙可知，发生的是β衰变，故衰变方程为ZA8、AD【解析】

A．根据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上向上做匀加速直线运动，有竖直向上的加速度，处于超重状态，故A正确；B．由图象可知，无人机在t=0时刻，vy=0，合初速度为vx沿水平方向，水平与竖直方向均有加速度，那么合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B错误；C．无人机在竖直方向，先向上做匀加速直线运动，后向上做匀减速直线运动，在t3时刻上升至最高点，故C错误；D．无人机在t2～t3时间内，在水平方向上做匀速直线运动，而在竖直方向上向上做匀减速直线运动，因此无人机做匀变速运动，故D正确；故选AD。9、ACE【解析】

由图可知波的波长，根据可以求得周期，根据波的平移原则判断某时刻某个质点的振动方向，知道周期则可得出质点的路程，当两列波的频率相同时，发生干涉现象.【详解】A．由图象可知，波长λ＝4m，振幅A＝2cm，由题意知，波速v＝100m/s，波源的振动周期，故A正确；B．a、b两质点不可能同时到达平衡位置，故B错误；C．波沿x轴正方向传播，0时刻a质点正在向下运动，t＝0.04s＝T，一个周期后a质点回到了原来的位置，仍然正在向下运动，故C正确；D．从t＝0到t＝0.01s时间内，，四分之一个周期的时间内，质点运动的路程一定大于，故D错误；该波的频率，与频率是25Hz的简谐横波相遇时可能发生波的干涉现象，故E正确．故选ACE.【点睛】考查波的形成与传播过程，掌握波长、波速与周期的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向的关系．10、AB【解析】

A．保持入射光为绿光，若增大入射光强度，单位时间单位面积上照射出的光电子数目会增多，从而会使饱和电流增大，A符合题意；B．换用紫光照射光电管，即增大入射光频率，根据爱因斯坦光电效应方程知逸出电子的最大初动能比绿光照射时大，B符合题意；C．用绿光照射光电管，能发生光电效应，说明绿光的频率大于该金属的截止频率，但无法判断红光的频率是否大于该金属的截止频率，即换用红光照射光电管，也可能发生光电效应，即灵敏电流计的指针可能会发生偏转，C不符合题意；D．换用黄光照射光电管，灵敏电流计指针未发生偏转，说明黄光的频率小于该金属的截止频率，若只增大人射光强度，灵敏电流计指针依然不可能发生偏转，D不符合题意。故选AB。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、BC【解析】

（1）[1]若闭合电键S1，将单刀双掷电键S2掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U，根据闭合电路欧姆定律可知则（2）[2]根据闭合电路欧姆定律变形得到与R的关系式，（3）[3][4]由题图所示电路图可知，利用伏阻法时，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于，这是造成系统误差的原因。若考虑通过电压表的电流，则表达式为则则利用安阻法时，考虑电流表内阻，可得则图丙中图像的斜率的倒数等于电源的电动势E。那么根据，可得，（4）[5]AB．根据电源的输出规律可知，当内外电阻相等时输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，随着外电阻的增大，输出功率将越来越小，又由可知，电动势相同，内阻越小，最大输出功率越大，甲的电阻大于乙的电阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A错误，B正确。CD．当内、外电阻相等时，输出功率最大，此时输出电压为电动势的一半，且电池组乙的输出功率比甲的大，而当外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零，故C正确，D错误。故选BC。12、A增大1系统大【解析】

（1）[1]滑动变阻器用分压式接法，电流表外接，电路连接如图所示：[2]闭合开关前，为使滑动变阻器输出电压为零，滑片应移到A端．（2）[3]由图象可知，小灯泡的电附随温度的升高而增大；[4]由图2可以看出，当灯泡的电压为2V时，通过灯泡的电流为0.5A，因此灯泡的额定功率为：P=UI=2×0.5W=1W由于电压表的分流作用，实验存在系统误差，实验测得的电流偏大，因此根据图2求得的额定功率比真实值大．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）8N；（2）不存在某一H值，使物体沿着轨道AB经过最低点B后，停在距离B点0.8m处．【解析】

（1）物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有mg（R＋H）－qER＝mv2到达B点时由支持力FN、重力、电场力的合力提供向心力FN－mg＋qE＝解得FN＝8N根据牛顿第三定律，可知物体对轨道的压力大小为8N，方向竖直向下（2）要使物体沿轨道AB到达最低点B，当支持力为0时，最低点有个最小速度v，则qE－mg＝解得v＝2m/s在粗糙水