2025届河南省师范大学附属中学高三上物理期中学业水平测试试题含解析

2025届河南省师范大学附属中学高三上物理期中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、已知引力常数G与下列哪些数据，不可以计算出地球质量A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和地表的重力加速度2、如图所示，质量为m＝3kg的木块放在倾角为θ＝30°的足够长斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑．若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t＝2s时间木块沿斜面上升4m的距离，则推力F为(g取10m/s2)()A．42NB．6NC．21ND．36N3、纸面内有一个等边三角形PMN，在MN两顶点处可能有两个负点电荷，每个电荷在顶点P产生的电场强度大小均为E，也可能有两根通电直导线通有垂直于纸面向里的电流，每根导线中的电流在顶点P产生的磁感应强度大小均为B．关于P点的电场强度或磁感应强度，下列说法正确的是（）A．电场强度为E，方向竖直向下B．电场强度为3EC．磁感应强度为3BD．磁感应强度为B，方向竖直向上4、随着太空技术的飞速发展，地球上的人们登陆其它星球成为可能，假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的（）A．0.5倍B．2倍C．4倍D．8倍5、教师在课堂上做了两个小实验，让小明同学印象深刻。第一个实验叫做“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，如图甲所示。第二个实验叫做“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是（）A．图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变B．图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C．图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动D．图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动6、如图所示，A、B并排紧贴着放在光滑水平面上，用水平力同时推A和B,如F1=10N，F2=6N，mA＜mB，则A、B间压力值FN应满足A．8N＜N＜10NB．6N＜N＜8NC．6N＜N＜10N，不能确定N比8N大还是比8N小D．FN=10N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、如图是氢原子的能级图，a、b、c为原子跃迁时所发出的三种光。当用c光照射某种金属时恰能发生光电效应，下列说法正确的是A．c光的频率小于b光的频率B．a光的频率大于b光的频率C．换成a光照射该种金属，一定会发生光电效应D．换成b光照射该种金属，可能会发生光电效应8、如图所示为一列沿x轴正向传播的简谐横波在某一时刻的图像，已知波的传播速度v=2.0m/s，关于图像中a、b两处的质点，下列说法中正确的是A．图像中a处的质点此时具有沿y轴正方向的最大速度B．图像中a处的质点再经0.15s时具有沿y轴正向最大加速度C．图像中a处的质点再经1.55s具有最大动能D．在波的形成过程中，a处的质点振动0.15s，b处的质点开始振动9、下列说法正确的是A．只有机械波能产生多普勒效应，电磁波不会产生多普勒效应B．由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢C．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波D．红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距大E.用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时10、通过对火星的探测得知，“火卫一号”位于火星赤道正上方,它到火星中心的距离为9450km,绕火星一周所用的时间为7h39min．“火卫一号”绕火星运动的轨道可以认为是圆轨道，引力常量C=6.67×10-11N•m1/kg1．则下列说法正确的是（）A．由题中信息可以求出火星的质量B．若知道火星的半径，还可以求出火星表面的重力加速度C．若知道火星表面的重力加速度，还可以求出火星的第一宇宙速度D．若知道火星自转的周期，则可以求出火星对赤道上某物体的引力三、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）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，如图甲所示，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.25mm的双缝。从仪器注明的规格可知，单缝与双缝之间的距离为5.00cm,光屏与双缝间的距离L=60.00cm。接通电源使光源正常工作。(1)在图甲中，要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，以下操作合理的是______;A．移动光源B．转动测量头C．调节拨杆D．转动遮光筒（2）将测量头的分划板的中心刻线与某亮纹A中心对开，测量头的游标卡尺读数如图乙所示，其读数为______mm;继续移动分划板，使分划板的中心刻线与亮纹B中心对齐，测量头的标卡尺读数为27.20mm。则所测的单色光波长为______m(结果均保留两位有效数字)12．（12分）“探究力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳，图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)某同学的实验操作主要步骤如下：A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点，在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧测力计的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E.只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按照同一标度作出这个力的图示；F.比较力和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是______。(2)该实验中某弹簧测力计显示的读数如图所示，其大小是________N。(3)图乙中的______是力F1和F2合力的理论值；______是力F1和F2合力的实际测量值。(4)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______。A．两个分力之间的夹角越大越好B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。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，横截面为正方形的玻璃砖ABDE处于真空中，其边长为d．现有与ABDE在同一平面内的单色细光束P经AB边中点O射入玻璃砖中．已知细光束与AB边成θ=30°夹角，玻璃砖的折射率n=，光在真空中的传播速度为c．不考虑光的多次反射，求：（i）该光束从玻璃砖射出时，相对入射光束P的偏向角（出射方向与入射方向间的夹角）；（ii）该光束在玻璃中的传播时间．14．（16分）如图所示，abcd为固定在竖直平面内的光滑轨道，其中ab倾斜、bc水平、cd为半径R＝0.25m的圆弧轨道三部分平滑连接，c为圆弧轨道的最低点，可为质点的小球m1和m2中间压缩轻质弹簧静止在水平轨道上(弹簧与两小球不栓接且被锁定)，水平档板c与d点竖直距离h＝0.15m．现解除对弹簧的锁定，小球m1脱离弹簧后恰能沿轨道运动到a处，ab的竖直高度差H＝1.8m，小球m2沿轨道cd运动冲出轨道打在水平档板e上．已知m1＝0.5kg，m2＝1.0kg，在c点时小球m2对轨道压力的大小为46N，已知弹簧恢复原长时小球仍处于水平轨道，不计空气阻力，g＝10m/s2求:（1）弹簧最大的弹性势能（2）小球m2离开d点到打在水平档板e上的时间．15．（12分）如图所示，一质量为m、电荷量为q(q>0)的液滴，在场强大小为3mgq、方向水平向右的匀强电场中运动，运动轨迹在竖直平面内.A、B为其运动轨迹上的两点，已知该液滴在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为（1）A、B两点间的电势差。（2）当此带电液滴运动到最高点C时（C点图中为画出），液滴由A点运动到C点过程中的机械能改变量。

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、A【解析】

已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离可以求出太阳的质量而不能求出地球的质量，故A符合题意；月球绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：GmMr2＝m4π2T2r可解得，M=4π2r3GT2，即已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径可求解地球的质量，选项B不符合题意；由GmM2、D【解析】

因木块能沿斜面匀速下滑，由平衡条件知mgsinθ＝μmgcosθ所以μ＝tanθ当在推力作用下加速上滑时，由运动学公式x＝at2得a＝2m/s2由牛顿第二定律得F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma解得F＝36N，D正确。故选D。3、C【解析】

根据矢量合成的方法即可求出P点的合场强；根据右手螺旋定则得出两根通电导线在P点的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则得出合场强的大小。【详解】A、B项：在MN两顶点处有两个负点电荷时，每个电荷在顶点P产生的电场强度大小均为E，方向分别沿PM方向与PN的方向，由矢量合成的特点可知，他们的合场强的方向一定沿二者的角平分线上，即合场强的方向竖直向下，根据平行四边形定则可知，合场强的大小是3E，故A、BC、D项：根据安培定则可知，导线M在P处产生的磁场方向垂直于MP方向向右，导线N在P处产生的磁场方向垂直于NP方向向右，根据平行四边形定则得到，P处的总磁感应强度为：B总=2Bcos300=3故应选：C。【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断通电电流周围的磁场方向，以及知道磁感应强度是矢量，合成遵循平行四边形定则。4、D【解析】根据天体表面附近万有引力等于重力，列出等式：,解得，其中M是地球的质量，r应该是物体在某位置到球心的距离．根据根据密度与质量关系得：M=ρ•πr3，星球的密度跟地球密度相同，，星球的表面重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，所以星球的半径也是地球的2倍，所以再根据M=ρ•πr3得：星球质量是地球质量的8倍．故选D．5、C【解析】图甲中，仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故AB均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换成酒精，酒精不导电，则弹簧将不再上下振动，故选项C正确，D错误；故选C.6、A【解析】

整体的加速度．隔离对B分析，根据牛顿第二定律得，N-F2=mBa，解得Q=F2+mBa=6+．因为mA＜mB，知10N＞Q＞8N．故A正确．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、BC【解析】因为Em-En=hv，则Ea＞EC＞Eb，依据E=hγ，可知，γa＞γc＞γb，可知a光的频率最高，b光的频率最低，故A错误，B正确；因为a光的能量大于c光的能量，所以能发生光电效应，故C正确；因为b光的能量小于c光的能量，所以不能发生光电效应，故D错误。所以BC正确，AD错误。8、ABD【解析】

A．因波沿x轴正向传播，根据“平移法”可知，图像中a处的质点此时具有沿y轴正方向的最大速度，选项A正确；B．因周期，可知图像中a处的质点再经0.15s=T时到达最低点，此时具有沿y轴正向最大加速度，选项B正确；C．图像中a处的质点再经1.55s不在平衡位置，则此时动能不是最大，选项C错误；D．因ab两质点的平衡位置相差波长，则在波的形成过程中，两质点开始起振的时间相差T=0.15s，即a处的质点振动0.15s，b处的质点开始振动，选项D正确。9、BCE【解析】

A．不仅机械波能产生多普勒效应，电磁波也会产生多普勒效应，选项A错误；B．由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢，选项B正确；C．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，选项C正确；D．因红光的波长大于绿光的波长，则红光和绿光通过同一干涉装置，由可知，绿光形成的干涉条纹间距小，选项D错误；E．用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时，选项E正确。10、ABC【解析】A、由，得，可求得火星的质量，故A正确；B、由，得，若知道火星的半径，可以求出火星表面的重力加速度，故B正确；C、由，得，，若知道火星表面的重力加速度，可以求出火星的半径，也可以求出火星的第一宇宙速度，故C正确；D、火星对赤道上某物体的引力，由于不知道物体的质量，所以不能求出火星对赤道上某物体的引力，故D错误；故选ABC．【点睛】关键是掌握万有引力提供向心力，求质量时只能求中心天体的质量．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、C18.45mm7.4×10-7m【解析】

(1)[1]要使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度，根据公式可知，增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，故C正确，ABD错误；(2)[2]丙图中主尺读数为16mm，游标读数为0.05×10=0.50mm，总读数为：16.50mm；条纹的宽度为：[3]根据条纹间距公式可知，其波长为：12、CE4.20FF′CD【解析】

(1)[1]本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果。所以，实验时，除记录弹簧秤的示数外，还要记下两条细绳的方向，以便确定两个拉力的方向，这样才能作出拉力的图示。步骤C中未记下两条细绳的方向；步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O；(2)[2]根据题意，弹簧测力计的读数为4.20N；(3)[3][4]F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此F′是F1与F2合成的实际值，F是F1与F2合成的理论值(4)[5]A．画平行四边形时，夹角大的话画出的平行四边形就会准些，而不是要求夹角越大越好，故A错误；B．实验值并不需要橡皮筋与两绳夹角的平分线在同一直线上，即两绳上的拉力可以不相等，故B错误；C．作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行，故C正确；D．为了方便而且更加准确确定力的方向，操作时可以使绳套细且长一些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D正确。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、（i）1200；（ii）【解析】试题分析：（i）如答图3所示，光在AB面发生折射时，有，解得a＝300设光从玻璃射向真空的临界角为C，有sinC=可见临界角