精品解析：山西太原市2025-2026学年第一学期高三期末学业诊断物理试题

2025~2026学年第一学期高三年级期末学业诊断物理 （考试时间：上午10：45-12：00） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 光电效应实验说明光具有（　　） A. 粒子性 B. 波动性 C. 波粒二象性 D. 能量连续性 【答案】A 【解析】 【详解】光电效应是指当有光照射到金属表面时，有光电子逸出的现象。如果金属与外电路形成闭合回路，就会形成光电流，光电效应现象表明光具有粒子性。故选A。 2. 将完全相同的若干本可以单独竖直站立的书排列在书架上。再将一本相同规格的书强行塞入书架中的某一横格，尝试取出这本书时，感到十分困难。关于该横格内各相邻书籍之间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 塞入这本书前，一定存在弹力 B. 塞入这本书前，一定存在摩擦力 C. 塞入这本书后，一定存在弹力 D. 塞入这本书后，一定存在摩擦力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．塞入这本书前，两本书之间不一定存在弹力，由于每本书之间无运动趋势，则一定不存在摩擦力，AB错误； CD．塞入这本书后，各本书之间存在挤压，则一定存在弹力，但各本书之间无运动趋势，则不存在摩擦力，C正确，D错误。 故选C。 3. 在两个固定的等量同种点电荷形成的电场中，一点电荷仅在电场力的作用下以某一初速度开始运动，关于该点电荷可能的运动情况为（　　） A. 匀变速直线运动 B. 匀速圆周运动 C. 类平抛运动 D. 一条直线上振幅较大的简谐运动 【答案】B 【解析】 【详解】两个固定的等量同种点电荷（如同为正电荷）形成的电场具有对称性，电场强度随位置变化，非均匀电场。点电荷在电场中仅受电场力作用，运动情况取决于其电荷符号、初始位置和初速度。 A．匀变速直线运动要求加速度恒定，但该电场不均匀，加速度随位置变化，故不可能做匀变速直线运动，A错误。 B．匀速圆周运动需要恒定的向心力；若点电荷为负电荷，且初始位置位于两电荷连线的中垂面内，初速度方向在该平面内且与电场力方向垂直，则电场力可提供所需向心力，故可能做匀速圆周运动，B正确。 C．类平抛运动要求加速度恒定且垂直于初速度，但该电场不均匀，加速度大小和方向均变化，故不可能做类平抛运动，C错误。 D．沿两电荷连线方向，点电荷在原点附近小振幅时可近似简谐运动，但振幅较大时电场力与位移不成正比，故不可能做严格的简谐运动，D错误。 故选B 4. 如图所示，水槽中平静水面上漂着两片小纸屑，0时刻开始用笔尖周期性地轻点水面上的点，时刻观察到开始振动，则开始振动的时刻为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因水波的传播速度相同，，根据 可知，故选B。 5. 我国“千帆星座”工程计划于2027年完成1296颗卫星的组网部署，以实现全球覆盖。已知地球的半径约为，引力常量，其中用以适配手机直连的卫星在离地约400km的轨道上做匀速圆周运动，周期约为90分钟，根据以上数据可估算出（　　） A. 卫星质量 B. 卫星的动能 C. 地球的密度 D. 地球的自转周期 【答案】C 【解析】 【详解】设为地球质量，为卫星质量，为轨道半径，为卫星周期 卫星绕地球运动，引力提供向心力 可得 A．卫星的质量在方程中消去，无法求出， A错误。 B．卫星的动能 （），但未知，无法求出，B错误。 C．地球的密度 ，地球体积 可得 ，表达式中各量均为已知，故可估算地球密度，C正确。 D．地球的自转周期与卫星轨道周期无关，无法从给定数据求出，D错误。 故选C。 6. 如图所示，地面上的工人从同一位置两次分别抛出完全相同的砖块，被高处的工人在同一高度甲、乙两个位置分别接住。砖块可视为质点，其在空中运动的轨迹均在同一竖直平面内，砖块两次到达的最大高度相同。若空气阻力不计，关于两个砖块下列说法正确的是（　　） A. 初速度的大小一定不同 B. 末动能可能相同 C. 在空中运动的时间可能不同 D. 在最高点处速度的大小可能相同 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．砖块运动可看作从最高点到左右运动的两部分，根据 可知两砖块从最高点到左右运动的时间都相等，则两砖块在空中运动的时间一定相同；从最高点到右边运动，根据 可知在最高点处，甲的水平速度较大，根据 可知两砖块的初速度大小一定不同，故A正确，CD错误； B．两砖块的初动能不同，根据机械能守恒定律可知，重力势能变化量相同，则末动能一定不同，故B错误； 故选A。 7. 某工厂为实现货物高效转运，设计了一款等距螺旋管道。某次将质量为的货物从管道顶端处由静止释放，货物沿管道可逐渐加速滑至底端处，其运动轨迹可看作圆柱螺旋线。管道顶端点距离底端点高，重力加速度为。关于此次货物的运动，下列说法正确的是（　　） A. 机械能的减少量为 B. 动能的增加量为 C. 所需改变方向的作用力逐渐增大 D. 所受滑动摩擦力可能一直保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．因货物下滑时加速运动，到达B端时速度不为零，则机械能的减少量小于，A错误； B．由于货物下滑时有阻力做负功，则动能的增加量小于，B错误； C．因货物的速度逐渐变大，则根据可知，所需改变方向的作用力逐渐增大，C正确； D．随速度的增加，货物对轨道的压力（侧向压力和竖直压力的合力）会变大，则所受滑动摩擦力会一直变大，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，光滑水平面上自然伸长的轻弹簧一端连接小滑块，另一端固定于竖直墙壁。将滑块缓慢向右拉动一小段距离，0时刻松开，时刻滑块第二次达到最大速度。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。关于小滑块加速度、小滑块相对于平衡位置点的位移随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】时刻小滑块第二次达到最大速度，可知，即 因0时刻小滑块在位移正向最大位置，此时加速度负向最大，速度为零；可知图像为B，图像为D。 故选BD。 9. 如图所示为扬声器的结构示意图，线圈置于永磁体产生的圆形辐射磁场中且可沿水平方向左右运动，下列说法正确的是（　　） A. 若接入图示方向电流，线圈受到水平向左的安培力 B. 若接入图示方向电流，线圈受到水平向右的安培力 C. 若撤去电源，将线圈端连接，线圈向左运动时会产生图示方向电流 D. 若撤去电源，将线圈端连接，线圈向右运动时会产生图示方向电流 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．若接入图示方向电流，根据左手定则，线圈受到水平向左的安培力，故A正确，B错误； C．若撤去电源，将线圈端连接，根据右手定则，线圈向左运动时会产生与图示方向相反的电流，故C错误； D．若撤去电源，将线圈端连接，根据右手定则，线圈向右运动时会产生图示方向电流，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，质量为的小球在竖直固定的圆环轨道内侧做圆周运动。若圆环光滑且不计空气阻力，小球在最低点的速度大小为时，可恰好到达最高点。若圆环粗糙且考虑空气阻力的影响，小球从最低点出发又恰好到达最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球所受重力做的功大小为 B. 小球所受合力做的功大于 C. 小球所受重力冲量的大小为 D. 小球所受合力的冲量大于 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．小球恰好到达最高点，在最高点有 根据动能定理有 小球受到重力与轨道的弹力作用，弹力不做功，由于小球所受重力做的功即为小球所受合力做的功，则有 解得 可知，小球所受重力做的功大小与小球所受重力冲量的大小均为，故AB正确； C．小球所受重力的冲量 由于时间不能够确定，则重力的冲量大小也不能够确定，故C错误； D．结合上述解得 方向沿水平方向，根据动量定理有 根据矢量叠加有 解得，故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11. 某实验小组用图示装置探究圆周运动的规律。细线一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球。获得初速度后，可在水平面内做圆周运动，记录运动过程中拉力传感器的示数及运动的周期。改变小钢球的初始释放位置及初速度大小，重复上述实验过程，根据测量数据绘制图像如图乙。 回答下列问题： （1）若图乙中的图像为一条直线，其斜率为，已知小钢球的直径为，细线长为，则小钢球的质量可表示为________（用、、表示）； （2）若测得某次圆周运动的周期为，悬点与轨迹圆心的高度为，则当地的重力加速度可表示为________（用、表示）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据 可得 则 解得 【小问2详解】 根据，其中 可得 12. 某实验小组测量一段金属丝的电阻率，实验室可供选择的器材有： A.电流表A1（量程为，内阻约为） B.电流表A2（量程为，内阻） C.定值电阻 D.定值电阻 E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.蓄电池（电动势为，内阻约） H开关S及导线若干 回答下列问题： （1）用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，读出该金属丝的直径______mm； （2）图乙为实验电路图，为了更精确地测量该金属丝的阻值，滑动变阻器应选择______（选填“”或“”），定值电阻应选择______（选填“”或“”），位置处电流表应该选______（选填“A1”或“A2”） （3）调节滑动变阻器，测得多组电流表A1的示数和电流表A2的示数，并作出图像如图所示，图像的斜率为。测得金属丝的长度为，可知该金属丝的电阻率可表示为______（选择中的部分物理量表示）。 【答案】（1）0.149##0.150##0.151 （2） ①. ②. ③. A2 （3） 【解析】 【小问1详解】 该金属丝的直径0.01mm×15.0=0.150mm。 【小问2详解】 [1][2][3]滑动变阻器要接成分压电路，则应选择阻值较小的，定值电阻与电流表A2串联，可将电流表改装成的电压表的量程为，可满足实验要求，即位置处电流表应该选A2。 小问3详解】 由电路可知 可得 则 解得 根据， 解得 四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，某型号双层中空玻璃窗由两层厚度均为的均匀玻璃片和中间厚度为的空气层组成。一束单色光以入射角从空气斜向下射入竖直方向的左层玻璃片，最终从右层玻璃片射出。已知该单色光在此玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度。求： （1）该单色光穿出左层玻璃片，出射点相对于入射点偏移的竖直距离； （2）该单色光穿过该玻璃窗所用的总时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据折射定律 代入题中已知数据，求得 由几何关系 解得 【小问2详解】 光在介质中的速度 可得光在玻璃中的速度 光在空气中的速度 光在左、右玻璃中传播长度 光在左、右玻璃中传播时间 光在空气层中传播长度 光在空气层中传播时间 总时间 14. 如图所示，粗糙水平面上有两部分宽度均为且垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小均为且方向相反。初始时，质量为、边长为、电阻为的正方形单匝匀质导线框MNPQ静止放置，其右边框NP与左侧磁场左边界重合。某时刻，线框获得水平向右的初速度，开始进入磁场，线框停止运动时，其左边框恰好与右侧磁场的右边界重合。已知线框与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度为，求： （1）线框进入磁场瞬间，两端的电势差； （2）线框穿过磁场所用的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 线框进入磁场瞬间，边垂直切割磁感线 感应电流为 两端的电势差 【小问2详解】 当线框的速度为时，线框所受安培力的大小为 在时间内，安培力冲量的大小为 线框进入左磁场（位移）仅切割；线框在两个磁场中（位移）、同时切割，电动势为 电流 线框离开右磁场（位移）仅切割，则整个过程中安培力的冲量 摩擦力冲量 由动量定理 解得 15. 如图为测量电子比荷的装置，真空玻璃管K、A之间加有大小为的电压，大量初速度为零的电子经加速后由阳极A上的小孔沿水平轴线高速射出，平行板电容器的两水平极板间加足够强的正弦交变电压，极板的长度及间距均为。电容器右端与荧光屏之间充满平行于水平轴线方向的匀强磁场，荧光屏在竖直平面内且与水平轴线垂直，电容器右边缘到荧光屏的水平距离为。不同时刻通过电容器的电子，其速度方向会发生不同程度的偏转，电子通过电容器的时间极短且可忽略，其通过电容器的过程，电容器内的电场近似是恒定不变的。调节磁场磁感应强度的大小为，对于从电容器右侧边缘飞出的电子，当其速度第一次与飞出电容器的速度相同时，电子恰好可以打在荧光屏上。电子的电荷量为，电子所受重力及电子间的相互作用均不计，求： （1）电子离开阳极A上小孔时的动能； （2）电子的比荷； （3）限定磁场的磁感应强度为，电子轨迹在荧光屏上的投影所围成面积的大小S。已知：若且，则。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在加速电场中仅电场力做功，由动能定理 得 【小问2详解】 电子进入磁场的初速度为 得 电子在磁场中做螺旋线运动，将电子的运动沿平行于磁场方向、垂直于磁场的平面分解，其在轴线方向上做匀速直线运动，在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动。电子速度第一次与飞出电容器的速度相同时，水平匀速运动距离 电子在垂直磁场平面内运动，最大圆周运动半径为，由洛伦兹力提供向心力 得 设电子做圆周运动的周期为， 联立得 【小问3详解】 电子轨迹在荧光屏上的投影所围成面积，如图所示 根据投影几何角度，若选定的角度为 得 则投影总面积 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年第一学期高三年级期末学业诊断物理 （考试时间：上午10：45-12：00） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 光电效应实验说明光具有（　　） A. 粒子性 B. 波动性 C. 波粒二象性 D. 能量连续性 2. 将完全相同的若干本可以单独竖直站立的书排列在书架上。再将一本相同规格的书强行塞入书架中的某一横格，尝试取出这本书时，感到十分困难。关于该横格内各相邻书籍之间的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 塞入这本书前，一定存在弹力 B. 塞入这本书前，一定存在摩擦力 C. 塞入这本书后，一定存在弹力 D. 塞入这本书后，一定存在摩擦力 3. 在两个固定的等量同种点电荷形成的电场中，一点电荷仅在电场力的作用下以某一初速度开始运动，关于该点电荷可能的运动情况为（　　） A. 匀变速直线运动 B. 匀速圆周运动 C. 类平抛运动 D. 一条直线上振幅较大的简谐运动 4. 如图所示，水槽中平静水面上漂着两片小纸屑，0时刻开始用笔尖周期性地轻点水面上的点，时刻观察到开始振动，则开始振动的时刻为（　　） A. B. C. D. 5. 我国“千帆星座”工程计划于2027年完成1296颗卫星的组网部署，以实现全球覆盖。已知地球的半径约为，引力常量，其中用以适配手机直连的卫星在离地约400km的轨道上做匀速圆周运动，周期约为90分钟，根据以上数据可估算出（　　） A. 卫星的质量 B. 卫星的动能 C. 地球的密度 D. 地球的自转周期 6. 如图所示，地面上的工人从同一位置两次分别抛出完全相同的砖块，被高处的工人在同一高度甲、乙两个位置分别接住。砖块可视为质点，其在空中运动的轨迹均在同一竖直平面内，砖块两次到达的最大高度相同。若空气阻力不计，关于两个砖块下列说法正确的是（　　） A. 初速度大小一定不同 B. 末动能可能相同 C. 在空中运动的时间可能不同 D. 在最高点处速度的大小可能相同 7. 某工厂为实现货物高效转运，设计了一款等距螺旋管道。某次将质量为的货物从管道顶端处由静止释放，货物沿管道可逐渐加速滑至底端处，其运动轨迹可看作圆柱螺旋线。管道顶端点距离底端点高，重力加速度为。关于此次货物的运动，下列说法正确的是（　　） A. 机械能的减少量为 B. 动能的增加量为 C. 所需改变方向的作用力逐渐增大 D. 所受滑动摩擦力可能一直保持不变 二、多项选择题：本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，光滑水平面上自然伸长的轻弹簧一端连接小滑块，另一端固定于竖直墙壁。将滑块缓慢向右拉动一小段距离，0时刻松开，时刻滑块第二次达到最大速度。弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。关于小滑块加速度、小滑块相对于平衡位置点的位移随时间变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示为扬声器的结构示意图，线圈置于永磁体产生的圆形辐射磁场中且可沿水平方向左右运动，下列说法正确的是（　　） A. 若接入图示方向电流，线圈受到水平向左安培力 B. 若接入图示方向电流，线圈受到水平向右的安培力 C. 若撤去电源，将线圈端连接，线圈向左运动时会产生图示方向电流 D. 若撤去电源，将线圈端连接，线圈向右运动时会产生图示方向电流 10. 如图所示，质量为的小球在竖直固定的圆环轨道内侧做圆周运动。若圆环光滑且不计空气阻力，小球在最低点的速度大小为时，可恰好到达最高点。若圆环粗糙且考虑空气阻力的影响，小球从最低点出发又恰好到达最高点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球所受重力做的功大小为 B. 小球所受合力做的功大于 C. 小球所受重力冲量的大小为 D. 小球所受合力的冲量大于 三、实验题：本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11. 某实验小组用图示装置探究圆周运动的规律。细线一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球。获得初速度后，可在水平面内做圆周运动，记录运动过程中拉力传感器的示数及运动的周期。改变小钢球的初始释放位置及初速度大小，重复上述实验过程，根据测量数据绘制图像如图乙。 回答下列问题： （1）若图乙中的图像为一条直线，其斜率为，已知小钢球的直径为，细线长为，则小钢球的质量可表示为________（用、、表示）； （2）若测得某次圆周运动的周期为，悬点与轨迹圆心的高度为，则当地的重力加速度可表示为________（用、表示）。 12. 某实验小组测量一段金属丝的电阻率，实验室可供选择的器材有： A.电流表A1（量程为，内阻约为） B.电流表A2（量程为，内阻） C.定值电阻 D.定值电阻 E.滑动变阻器 F.滑动变阻器 G.蓄电池（电动势为，内阻约） H开关S及导线若干 回答下列问题： （1）用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量结果如图甲所示，读出该金属丝的直径______mm； （2）图乙为实验电路图，为了更精确地测量该金属丝的阻值，滑动变阻器应选择______（选填“”或“”），定值电阻应选择______（选填“”或“”），位置处电流表应该选______（选填“A1”或“A2”） （3）调节滑动变阻器，测得多组电流表A1的示数和电流表A2的示数，并作出图像如图所示，图像的斜率为。测得金属丝的长度为，可知该金属丝的电阻率可表示为______（选择中的部分物理量表示）。 四、计算题：本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，某型号双层中空玻璃窗由两层厚度均为的均匀玻璃片和中间厚度为的空气层组成。一束单色光以入射角从空气斜向下射入竖直方向的左层玻璃片，最终从右层玻璃片射出。已知该单色光在此玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度。求： （1）该单色光穿出左层玻璃片，出射点相对于入射点偏移的竖直距离； （2）该单色光穿过该玻璃窗所用总时间。 14. 如图所示，粗糙水平面上有两部分宽度均为且垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小均为且方向相反。初始时，质量为、边长为、电阻为的正方形单匝匀质导线框MNPQ静止放置，其右边框NP与左侧磁场左边界重合。某时刻，线框获得水平向右的初速度，开始进入磁场，线框停止运动时，其左边框恰好与右侧磁场的右边界重合。已知线框与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度为，求： （1）线框进入磁场瞬间，两端的电势差； （2）线框穿过磁场所用的时间。 15. 如图为测量电子比荷的装置，真空玻璃管K、A之间加有大小为的电压，大量初速度为零的电子经加速后由阳极A上的小孔沿水平轴线高速射出，平行板电容器的两水平极板间加足够强的正弦交变电压，极板的长度及间距均为。电容器右端与荧光屏之间充满平行于水平轴线方向的匀强磁场，荧光屏在竖直平面内且与水平轴线垂直，电容器右边缘到荧光屏的水平距离为。不同时刻通过电容器的电子，其速度方向会发生不同程度的偏转，电子通过电容器的时间极短且可忽略，其通过电容器的过程，电容器内的电场近似是恒定不变的。调节磁场磁感应强度的大小为，对于从电容器右侧边缘飞出的电子，当其速度第一次与飞出电容器的速度相同时，电子恰好可以打在荧光屏上。电子的电荷量为，电子所受重力及电子间的相互作用均不计，求： （1）电子离开阳极A上小孔时动能； （2）电子的比荷； （3）限定磁场的磁感应强度为，电子轨迹在荧光屏上的投影所围成面积的大小S。已知：若且，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $