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衡阳县四中 2025 届高三第一学期期末考试
物 理
A． 运动员的加速度不断变小 B． 运动员所受合力不断增大
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考
C． 之后空气阻力对运动员不再做功 D． 之后合力对运动员做正功
证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案
3．如图所示，质量为1kg的小球用a、b两根细线连接，分别悬于 两点，a、b两
标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试
细线相互垂直，小球静止，重力加速度 g取 。剪断细线b的瞬间，小球的加速
题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
度大小为 ，则未剪断细线b时，细线a上的拉力大小为（ ）
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共 10小题，共46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题 4
分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的 A． B． C．5N D．7.5N
得3分，有选错的得0分。
4． 2024年10月30日，神舟十九号载人飞船与空间站组合体完成交会对接。空间站绕
1．游客去高海拔景区旅游时，多数会出现高原反应，而通过吸氧可以缓解高原反应。
地球可看作做匀速圆周运动，空间站的飞行轨道在地球表面的投影如图所示，图中标
如图是一种便携式氧气罐，某游客按压该氧气罐喷出气体过程中（假定罐内气体可视
明了空间站连续4次飞临赤道上空所对应的地面的经度，则（ ）
为理想气体且温度保持不变），下列说法正确的是（ ）
A．空间站的轨道与赤道平面不重合
B．空间站的速度大于第一宇宙速度
A．罐内气体的平均动能减小 B．罐内气体的压强减小
C．空间站的轨道高度比地球同步卫星的高
C．外界对罐内气体做功 D．罐内气体放出热量
D．航天员在空间站中不受地球的万有引力
2．跳伞运动员拉开降落伞之后竖直向下运动，其运动的 图像如图所示，其中
5．如图所示，真空中有一对平行金属板 ，两板加电压为U的直流电压。一带电
粒子位于M板旁，仅在电场力的作用下由静止运动到 N板。若增大 板间的距离，
图线为曲线， 之后的图线为直线。由图可知，运动员在此过程中（ ）
该粒子仍由M板旁由静止运动，则（ ）
学科网（北京）股份有限公司扇动空气的总面积为S，翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度 v平推空气的效果
相同。已知空气密度为ρ，重力加速度大小为g，则（ ）
A．M板所带的电荷量增大 B．粒子运动的加速度变大
C．粒子运动的时间变长 D．粒子运动到N板时的电势能变大
6．如图所示为一个质量为m、电荷量为+q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑
A．单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv
动，细杆处在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，圆环以初速度
B．单位时间内翅膀拍动空气的质量为Sρv2
v 向右运动直至处于平衡状态，重力加速度为 g，则圆环克服摩擦力做的功不可能为（
0
）
C．蜂鸟的质量为
D．蜂鸟的质量为
9．中国茶文化是中国制茶、饮茶的文化，在世界享有盛誉。在茶叶生产过程中有道茶
A．0 B． C． D． 叶、茶梗分离的工序，如图所示，A、B两个带电球之间产生非匀强电场，茶叶茶梗都
带正电荷，且茶叶的比荷大于茶梗的比荷，两者通过静电场便可分离，并沿光滑绝缘
7．原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂，这种现象称为塞曼效应。某种原子能级劈
分离器落入小桶。假设有一茶梗P电荷量为4 × 10−8 C，质量为2×10−4 kg，以1m/s的速
裂前后的部分能级图如图甲所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①、②、③，对
度离开A球表面O点，最后落入桶底，O点电势为1×104 V，距离桶底高度为1.0 m，
桶底电势为零。不计空气阻力、茶叶茶梗间作用力及一切碰撞能量损失，重力加速度 g
应频率分别为 。若用①照射图乙中的光电管时能发生光电效应，则（ ）
取10m/s2，则（ ）
A．M处比N处的电场强度大
B．M处的电势低于N处的电势
A．频率为 的光子的动量为
C．茶叶落入右桶，茶梗落入左桶
B．若用②照射该金属表面时，一定不能发生光电效应
D．茶梗P落入桶底速度为5m/s
C．用①、③两种光分别照射图乙中的光电管，①光对应的遏止电压更大
10．如图所示，定值电阻阻值为 ，R为电阻箱，理想变压器原线圈的匝数可调，当 R
D．将三束光分别射入同一双缝，②光产生的干涉条纹间距最大
8．如图，蜂鸟可以通过快速拍打翅膀，使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀
学科网（北京）股份有限公司接入电路的电阻为 时， 消耗的功率为P，若仅将原线圈的匝数减半，则 消耗的 速度为 （用 表示）；
功率为 ；若仅调节R，使R接入电路的电阻为 ，则 消耗的功率也为 ，则下列关
系式正确的是（ ）
(4)小明每次测量h时均测量的是电磁铁下端到光电门下端的距离，仍作出 图像，
他是否可以通过图像求得重力加速度？请简要说明理由 。
12．（10分）
某同学用热敏电阻制作了一个简易自动报警器，热敏电阻的阻值R 随温度t变化的图像
如图甲所示，简易自动报警器的电路图如图丙所示，请回答以下问题：
(1)用多用电表欧姆挡测继电器线圈 ed（图乙所示）的电阻时，将选择开关旋至
A． B． C． D．
“×100”位置，欧姆调零，测继电器线圈 ed电阻发现指针偏转角度过大，则应把选择
第Ⅱ卷（非选择题） 开关旋至 （选填“×10”或“×1k”）进行测量，经正确操作，多用表示数如图
丁所示，则所测继电器线圈 ed的阻值为 Ω。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字
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。
11．（6分）某实验小组用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。电磁铁、小钢
球和光电门处于同一竖直线上，小球吸在电磁铁上时测量出小球球心到光电门中心的
(2)为使温度在达到报警温度时，简易报警器响起，单刀双掷开关 C 应该接
竖直距离为h。
（选填“a”或“b”）。
(3)流过继电器线圈 ed的电流 时电路才会报警，若直流电源电动势 为18 V
（内阻不计），欲实现温度达到或超过 60℃时报警器响起，则滑动变阻器规格应该选
择 。
(1)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料，硬磁性材料在磁场撤去后还会有
A．0~200ΩB．0~500Ω C．0~1500Ω
很强的磁性，而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了，本实验中的电磁铁的
(4)若工作过程中希望温度达到 80℃时才报警，则应该选择 （选填“更
铁芯应该用 （选填“硬”或“软”）磁性材料制作；
大”或“更小”）量程范围的滑动变阻器。
(2)本实验 （选填“需要”或“不需要”）测量小球的质量；
13．（10分）为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人
(3)调整小球的下落高度h，断开电磁铁电源，记录计时装置显示的挡光时间 t，多次重
们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲）。增透膜上下两个表
复上述过程，作出 随h的变化图像如图所示。已知图线的斜率为k，则当地的重力加 面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学
元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，
学科网（北京）股份有限公司量为 的粒子从O点沿纸面射入磁场区域，速度方向与x轴的夹角为 ，并从C点离
其中增透膜的厚度为 ，光学元件的厚度为 。求：
开磁场，不计粒子重力。
(1)增透膜对该单色光的折射率为 ，光学元件对该单色光的折射率为 ，光在空气中
(1)求粒子射入磁场时的速度大小v；
的速度近似为 ，求该光穿过增透膜和光学元件的时间 ；
(2)求从粒子射入磁场至粒子第2次经过x轴过程的时间t；
(2)为了增强绿光的透射强度，需要在镜头前镀上折射率 的增透膜，绿光在空气
(3)若该粒子从y轴上的某点M由静止释放，能沿垂直于 边的方向射出磁场，求M
点距O点的距离y。
中的波长 ，求增透膜的最小厚度 。
14．（12分）如图所示，在平面直角坐标系 内有一直角三角形 ， 坐标分
15．（16分）质量为2m的物体A穿在光滑的水平导轨上，用长为L的轻杆与质量为
别为 和 ，三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小
m的小球B相连，如图所示，初始时A、B在同一水平面上，轻杆平行于水平导轨，给
为 ， 轴下方有沿着y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为 E。一质量为m、电荷
小球B一个竖直向下的初速度 。已知A、B均可视为质点，系统运动过程中小
学科网（北京）股份有限公司球和轻杆均不会与水平导轨发生碰撞，重力加速度为g，求：
(1)小球B第一次运动到最低点时，物体A的速度大小；
(2)小球B第一次运动到最低点时，小球B对轻杆的作用力大小；
(3)以A、B初始位置的左三等分点O为坐标原点建立如图所示平面直角坐标系xOy，
求小球B运动的轨迹方程，并写明横、纵坐标的取值范围。
学科网（北京）股份有限公司D错误。
物理答案
5.【答案】C
1.【答案】B
【解析】根据电容器的决定式 可知增大M、N两极板间的距离时，电容值C
【解析】根据题意可知温度不变，平均动能不变，罐内气体分子数减少了，故总内能
变小，由题可知电容器两极板间的电压始终为U， 根据 可知电容值C减小，电
减小，根据热力学第一定律 ，喷出气体瞬间，气体膨胀，气体对外做功，内
能减小，温度降低，此时罐内气体需要吸收热量，使得罐内气体温度保持不变，故
压U不变，所以电容器的电荷量减小，A错误；根据 可知，当两极板间的距离增
ACD错误；喷出气体过程中，相当于罐内和喷出的气体总体积膨胀，温度不变，根据
大时，两极板间的电场强度减小，由牛顿第二定律 ，可知粒子运动的加速度减小，
理想气体状态方程 ，可知气体压强减小，故B正确。
2.【答案】A
B错误；粒子在两极板间做匀加速直线运动，由运动学公式 可知粒子从M板附
【解析】0～t 图线的斜率越来越小，加速度越来越小，根据 ，可知合力越来越
0
近静止释放到N极板，位移变大，加速度减小，故所用时间变长，C正确；粒子从M
小。故A正确；B错误； 之后空气对运动员仍做负功。故 C错误；t 之后，运动员做
0
板运动到N板，电场力做功为 两极板电势差不变，可知电场力做功不变，粒子
匀速直线运动，合力对运动员不做功。故D错误。
运动到N板时的电势能一样，D错误。
3.【答案】A
6.【答案】C
【解析】由于 a、b 两细线相互垂直，剪断细线 b 的一瞬间，小球的加速度大小为
【解析】圆环克服摩擦力做的功，在数量上等于圆环的动能变化量，当圆环以初速度
，说明未剪断细线b时，细线b上的拉力大小为 ，未剪断细线b时，
v 向右运动时，洛仑兹力的大小恰好等于圆环的重力，则圆环将不受摩擦力的作用，
0
圆环克服摩擦力做的功为零，故A正确；当圆环以初速度v 向右运动时，洛仑兹力的
0
根据平衡条件有 ，解得 ，故选A。
大小小于圆环的重力，则圆环在摩擦力作用下做减速运动，最终完全停止，处于平衡
4.【答案】A
状态，此过程中损失的动能为 ，即圆环克服摩擦力做的功为 ，故B正确；当
【解析】由图可知，空间站的飞行轨道在地球表面的投影不止出现在赤道上，所以空
圆环以初速度v 向右运动时，洛仑兹力的大小大于圆环的重力，则圆环在摩擦力作用
间站的轨道与赤道平面不重合，故A正确；第一宇宙速度是最大的环绕速度，即近地 0
下做减速运动，当速度减小到某一值时，洛仑兹力与重力等大反向，则圆环将保持此
卫星环绕速度，空间站的速度小于第一宇宙速度，故 B错误；卫星绕地球做匀速圆周
时的速度匀速运动下去，设此时的速度为 v，则 ，圆环克服摩擦力做的功为
运动，由万有引力提供向心力得 ，整理得 ，由图可知，空间
站每绕地球运动一圈，地球自转的角度为 ，即空间站的周期小于地球同步卫星的周
，解得 ，故C错误，D正确。故选C。
期，所以空间站的轨道半径小于地球同步卫星的半径，即空间站的轨道高度比地球同
7.【答案】D
步卫星的低，故C错误；航天员在空间站中也受到地球的万有引力，提供向心力，故
学科网（北京）股份有限公司【解析】由光子动量 ，根据波速、波长、频率关系 ，联立解得，频率为 题意初速度 ，茶梗 P 从 O 点到落入桶底过程中，由动能定理可知
的光子的动量为 ，故A错误；因②对应的能级差小①对应的能级差，可知②的 ，代入数据解得 ，故D正确。
能量小①的能量，②的频率小①的频率，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应， 10.【答案】BD
用②照射该金属可能发生光电效应，也可能不生产光电效应，故 B错误；图甲可知③
【解析】原线圈匝数减半，根据变压比 ，可知副线圈两端电压 加倍，副线圈
的能级差大于①的能级差，故③的频率大于①的频率，根据光电效应方程
，可知频率 越大，遏止电压 越大，故③光对应的遏止电压更大，
电路中电流 加倍，则 消耗的功率 是原来的4倍，即 ，故A错误，B
故C错误；结合图甲可知，②光频率最小，根据 ，可知，频率小，波长越长，干
涉条纹间距公式 ，可知波长越长，干涉条纹间距越大，故将三束光分别射入同 正确；设原线圈未改变时，副线圈输出电压为 ，则有 ，原线圈改变
一双缝，②光产生的干涉条纹间距最大，故D正确。
8.【答案】AC
后有 ，解得 ，故C错误，D正确。
【解析】设翅膀扇动一次的时间为t，拍动空气的总质量为 ，则单位时间内翅
11.【答案】(1)软；(2)不需要；(3) ；(4)可以；因为每次h的测量误差相等，图像斜
膀拍动空气的质量为 ，故A正确，B错误；翅膀用速度v平推空气，使空
气的速度变为v，根据动量定理有 ，翅膀对空气的作用力大小等于空气对翅膀的 率不变
【解析】(1)电磁铁的工作要求，当没有电流时，要让铁芯失去磁性，当通电时，要有
磁性，所以本实验中的电磁铁的铁芯应该用软磁性材料制作。
作用力大小，即 ，由平衡条件得 ，解得蜂鸟的质量为 ，故
(2)某实验小组用实验装置测量当地的重力加速度，则让小球做自由落体运动即可，故
C正确，D错误。 不需要测量小球质量。
9.【答案】CD
(3)小球经过光电门速度为 ，小球做自由落体运动，有 ，整理解得 ，
【解析】由于M点的电场线稀疏，N点的电场线密集，故M点的电场强度小于N点的
电场强度，故A错误；沿电场线的方向，电势逐渐降低，故M点的电势高于N点的电
其中 ，解得 。
(4)因为每次h的测量误差相等，图像斜率不变，则重力加速度大小不变，所以可以通
势，故B错误；设该电场的电场强度为 E，根据牛顿第二定律有 ，解得 ，
过图像求得重力加速度。
12.【答案】(1)×10，220；(2)a；(3)C；(4)更大
由于茶叶的比荷 大于茶梗的比荷，可知在任何同一位置茶叶的加速度大于茶梗的加
【解析】(1)将选择开关旋至“×100”位置，欧姆调零，测继电器线圈 ed电阻发现指针
速度，水平方向都做加速运动， 即在相等时间内，茶叶的水平位移大于茶梗的水平位
偏转角度过大，可知所选倍率太大，，则应把选择开关旋至×10挡进行测量；，经正确
移，可知，茶叶落入右桶，茶梗落入左桶，故 C正确；设茶梗P落入桶底速度大小为 ，
学科网（北京）股份有限公司操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器线圈 ed的阻值为 。
解得
(2)由于温度升高热敏电阻阻值减小，通过继电器的电流增大，其产生的磁场磁感应强
度增大，把铁片向左吸引，所以要让报警器响起，则单刀双掷开关C应该接a。 当 时增透膜厚度最小
(3)流过继电器线圈 的电流 才会报警，若直流电源电动势 为 （内阻不
代入数据解得 。
计），欲实现温度达到或超过60℃时报警器响起，当温度达到60℃时，热敏电阻的阻
14.【答案】(1) ；(2) ；(3)
值R为 ，则有 ，可得此时滑动变阻器接入电路阻值为
【解析】（1）由洛伦兹力提供向心力有
，故选C。
有轨道半径为
(4)若工作过程中希望温度达到 80℃时才报警，由热敏电阻的阻值 R 随温度t变化的图
由几何关系有
解得 。
像可知，80℃时热敏电阻的阻值小于 60℃时热敏电阻的阻值，根据 ，可知
（2）由周期公式有
80℃时滑动变阻器接入电路阻值更大，则工作过程中希望温度达到 80℃时才报警，应
该选择更大量程范围的滑动变阻器。
运动轨迹所对圆心角为 ，在磁场中的时间
13.【答案】(1) ；(2)100nm
粒子在电场中做类斜抛运动，牛顿第二定律有
【解析】（1）单色光在增透膜中的传播速度 满足 在电场中的时间
总时间 。
单色光在光学元件中的传播速度 满足
（3）粒子在磁场中运动轨迹的半径R满足d=(2n+1）R（n=0，1，2，3…）
轨道半径
解得 。
（2）增透膜上下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消，则光程差要等于半波长的
解得
奇数倍，设绿光在土透膜中的波长为 ，则
设 M 点到 O 点的距离为 y ，动能定理
又
解得 。
学科网（北京）股份有限公司15.【答案】(1) ；(2) ；(3) A的坐标为 。由杆长为 可得
【解析】（1）设小球B从初始位置第一次运动到最低点时， 的速度大小分别为
整理可得
，系统满足水平方向动量守恒定律
设 运动到最高点时的纵坐标为 ，此时两物体速度均为0，由机械能守恒定律可得
机械能守恒定律
解得 。 解得
当B运动到 轴上时水平位移最大，故 ， 。
（2）对小球做受力分析，满足
解得
由牛顿第三定律小球B对轻杆的作用力大小为 。
（3）设任意时刻 的水平位移大小分别为 。由水平方向动量守恒定律
任意极短时间 内满足
累积后满足
即
设任意时刻小球B的坐标为 ，此时
即
联立可得，此时
学科网（北京）股份有限公司
