山东省德州市庆云县第一中学2025届高三上学期期末考试（卓越部）物理试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 山东省德州市庆云县第一中学2025届高三上学期期末考试（卓越部）物理试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-21 16:43:15 | ||
图片预览
文档简介
山东省德州市庆云县第一中学2024-2025学年高三上学期卓越部期末考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．英国物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B．变化的磁场一定会产生变化的电场
C．电磁波在真空中可以传播，但传播速度小于
D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波，且其中红外线波长最大，紫外线波长最小
2．如图平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若断开开关K，将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A．带电油滴向上运动
B．静电计指针的张角变大
C．P点电势变大
D．带电油滴的电势能变小
3．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流过电阻R
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
4．如图，某透明介质由两个材料相同的半球叠合而成，O为二者的球心，OA为与两半球接触面垂直的半径。现有一束细单色光从A点射入介质，当入射角i＝30°时折射光恰好不能从小半球面射出。不考虑多次反射，则大球的半径R与小球半径r之比为（ ）
A．2∶1
B．3∶1
C．4∶1
D．3∶2
5．如图所示，某种介质水平面上有A、B、C、D四个点，A、B、C三点共线且CD垂直于AC，CD = 5 m，AC = 12 m，B为AC中点。在A、C两点装有可上下振动的振动发生器，振动发生器振动可在介质面上激起机械波。t = 0时刻，A、C点的两个振动发生器开始振动，其振动方程均为，观察发现D比B早振动了0.5 s，忽略波传播过程中振幅的变化，下列说法正确的是（ ）
A．两振动发生器激起的机械波的波长为4 m
B．在t = 8 s时，D处的位移为
C．在0 ~ 8 s时间内质点D运动的路程为
D．两波叠加后B处为振动减弱区，D处为振动加强区
6．在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电压表电压表电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是（ ）
A．读数变小，读数变大，大于
B．，
C．的功率先增大后减小，最大值为
D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为
7．如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的时间为
B．粒子从N点射出方向竖直向下
C．若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出
D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为
8．如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。时，A以水平向左的初速度开始运动，B的初速度为0，A、B运动的图像如图乙所示。已知A的质量为，时间内B的位移为，时二者发生碰撞并粘在一起，则（ ）
A．B的质量为3m
B．橡皮绳的最大弹性势能为
C．橡皮绳的原长为
D．时间内橡皮绳对B的平均作用力大小为
9．胶囊型元件水平放置，由某透明材料制成，两端是半径为r的半球，中间是长度为4r的圆柱体，中轴线是。一激光束从左侧平行中轴线水平射入，经折射、反射再折射后又从左侧水平射出。已知出射光线与入射光线的间距为1.6r，则该元件的折射率为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
10．如图所示，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的金属棒置于两导轨上。在电阻、导轨和金属棒中间有面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小随时间t的变化关系为，式中k为大于0的常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。零时刻，金属棒在水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在时刻恰好以速度越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．在0~t0时间内，流过电阻的电荷量为
B．在时刻以后，电阻R上的电流方向向上
C．在时刻穿过回路的总磁通量为
D．在时刻金属棒所受水平恒力的大小为
11．如图甲所示，一根粗细均匀的木筷，下端绕几圈细铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中。现把木筷竖直向上提起一段距离后放手，忽略水的粘滞阻力及水面高度变化，其在水中的运动可视为简谐运动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，木筷下端的位移y随时间t变化的图像如图乙所示。已知盐水的密度为ρ，木筷的横截面积为S，木筷下端到水面的最小距离为，最大距离为。则（ ）
A．木筷在时间内动能先增大后减小
B．木筷做简谐运动的振幅为
C．木筷（含铁丝）的质量为
D．木筷在时间内运动的路程为
12．如图所示，矩形线圈abcd在足够大的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边匀速转动，角速度 磁感应强度大小，线圈匝数边长理想变压器原、副线圈的匝数比是2∶1，一只理想二极管和一个阻值为25Ω的定值电阻R串联在副线圈电路中，已知电压表和电流表均为理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，则下列说法正确的是（ ）
A．该矩形线圈产生的电动势的最大值为100V
B．电压表的示数为
C．1min内电阻R上产生的热量为3000J
D．减小电阻R，电流表示数不变
13．如图所示，倾角为α的绝缘斜面体固定在水平面上，顶端放有一“U”形导体框HEFG，导体框质量为m，电阻忽略不计且足够长。导体框EF边长度为L，与斜面底边平行。导体框与斜面间的动摩擦因数为μ = tanα。质量为m、电阻为R的光滑金属棒CD置于导体框上，构成矩形回路。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。t = 0时刻使导体框以初速度v0开始沿斜面向下运动，同时由静止释放金属棒。已知斜面足够长，运动过程中金属棒CD始终未触及EF边，金属棒与导体框始终接触良好且平行EF边，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．在变速运动的过程中，任意时刻金属棒与导体框的加速度大小相等
B．稳定后金属棒做匀速直线运动，速度为
C．在变速运动的任何时间段内，导体框减少的机械能大于导体框克服摩擦力做的功
D．稳定后的运动过程中，金属棒与导体框减少的重力势能之和等于导体框克服摩擦力做的功
14．光的干涉现象在技术中有重要应用，例如：在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用干涉法检查平面的平整程度。如图所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，从样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的直线（如图甲），（ ）
A．若要使条纹变疏，可以将薄片向左移动
B．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向下凹
C．将样板平行上移，条纹向着劈尖移动
D．用黄光照射形成的干涉条纹间距比用绿光照射时小
15．在y轴左右两侧存在两种不同的均匀介质，有两列持续传播的简谐横波沿x轴相向传播，甲向右传播、乙向左传播，t=0时刻的波形如图所示，甲波恰好传至x=0处，乙波恰好传至x=5m处，已知波在负半轴的波速大小为0.5m/s，在正半轴的波速大小为0.25m/s，下列说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻x=-2.6m处质点与x=5.1m处质点的振动方向相同
B．x轴上第一个位移到+6cm的质点的横坐标为x=2.75m
C．较长时间后x=2.5m处的质点是振动减弱点
D．0~50s内，x=2m处质点的路程为0.6m
16．如图所示，空间中存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B。某处S点有电子射出，电子的初速度大小均为v，初速度方向呈圆锥形，且均与磁场方向成角（），S点右侧有一与磁场垂直的足够大的荧光屏，电子打在荧光屏上的位置会出现亮斑。若从左向右缓慢移动荧光屏，可以看到大小变化的圆形亮斑（最小为点状亮斑），不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是（ ）
A．若圆形亮斑的最大半径为R，则电子的比荷为
B．若圆形亮斑的最大半径为R，则电子的比荷为
C．若荧光屏上出现点状亮斑时，S到屏的距离为d，则电子的比荷可能为
D．若荧光屏上出现点状亮斑时，S到屏的距离为d，则电子的比荷可能为
17．如图所示，水平金属圆环的半径为L，匀质导体棒OP的长度为2L，导体棒OP、电阻、电阻的阻值都为，电路中的其他电阻不计。导体棒OP绕着它的一个端点O以大小为的角速度匀速转动，O点恰好为金属圆环的圆心，转动平面内还有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒OP转动过程中始终与金属圆环接触良好。对金属棒OP转动一周的过程，下列说法正确的是（ ）
A．电阻两端的电压为 B．电阻上产生的焦耳热为
C．通过电阻的电荷量为 D．导体棒两端的电势差为
18．用边长为、电阻不计的单匝正方形线框在磁感应强度为的匀强磁场中旋转发电，后接电阻为的小灯泡。线框从中性面位置开始计时，该发电机的结构与其发出的电流强度与时间的关系如图所示（该图像中的三角形均为等腰直角三角形，且横轴与纵轴所用标度相同），则下列说法正确的是（ ）
A．该线框不可能做匀速圆周运动 B．末时线框旋转的角速度为
C．从末起，线圈转过60度约需 D．交流电一个周期内灯泡的发热量不足
三、实验题
19．某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究。请回答下列问题：
(1)如图1所示为污水监测仪的核心部分，上下两块矩形金属极板平行正对置于排液口，排液口厚度d用20分度的游标卡尺测得如图2所示，d= mm，有一匀强磁场垂直于侧面向里，污水中含有大量的负离子，污水的流向如图所示时，在导体的上、下表面间可用多用电表直流电压挡测得其电压，测量时，多用电表的红表笔接 表面（填“上”或“下”）。
(2)某同学设计出如图3所示电路用来测量电阻，已知电流计G的内阻为100Ω。该同学进行了如下操作步骤：
第一步：A、B两表笔断开时，闭合开关S，调节滑动变阻器R使电流计满偏；
第二步：保持滑动变阻器滑片的位置不动，将A、B两表笔间接入电阻箱，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数和对应的电流计示数I；
第三步：将记录的各组、I的数据进行整理，画出了如图4所示的图像。
则电源的电动势为 V，在第一步中回路的总电阻为 Ω。
20．某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤：
①用刻度尺测量玻璃砖的直径d；
②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置；
③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光斑，通过刻度尺读取两光斑与轴的距离分别为、（）；
④继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光斑，读取该光斑与轴的距离为；
请回答下面问题：
(1)甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为 ；乙序学利用步骤④测得数据计算该玻璃砖的折射率为 ；（用测得的d、、、表示）
(2)比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为 （选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小，请说明理由： ；
(3)在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，请分析甲同学测得的折射率较真实值是偏大还是偏小： 。
四、解答题
21．一块玻璃砖平放在水平桌面上，其横截面如图所示，∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=CD=a，AB、BC两侧面分别镀银，一束平行于CB方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃砖，其中从AD侧面入射的光线在玻璃砖内经多次折射与反射后仍从AD侧面平行于BC方向射出玻璃砖。已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光在玻璃砖中的最长传播时间t。
22．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 x轴正向和负向传播，波速均为 两列波在 时的波形曲线如图所示。求：
(1)开始，乙的波谷到达处的最短时间；
(2)内，处的质点到达正向最大位移处的次数。
23．电阻不计的平行金属导轨EFHG与PMQN按图示固定，EF与PM段水平且粗糙，导轨的间距为与QN段倾斜且光滑，导轨的间距为，，、所在平面与水平面的夹角，导轨间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为，方向与导轨所在平面垂直，金属棒、与导轨垂直放置，ab棒质量为，棒质量为，，接入电路的电阻均为，间用轻质绝缘细线相连，中间跨过一个光滑定滑轮，两金属棒始终垂直于导轨且始终不会与滑轮相碰，两段金属导轨足够长，金属棒cd与水平导轨间的动摩擦因数为，重力加速度，现将两金属棒由静止释放，求：
（1）释放瞬间ab棒的加速度大小。
（2）两金属棒的最大速度。
（3）两金属棒速度达到最大后，细线突然断裂，经过时间t恰再次达到稳定状态，求再次稳定时ab棒、cd棒的速度大小。
24．如图所示，在坐标系中，点的坐标为，平面和垂直于轴的平面将空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，在Ⅱ中存在匀强电场（图中未画出），在区域Ⅰ和Ⅲ中存在竖直向上的匀强电场和磁感应强度为且都与轴垂直的匀强磁场，Ⅰ中的磁场与轴夹角斜向左上方，Ⅲ中的磁场与轴夹角斜向右上方。有一粒子源，能产生质量为、电量为带正电的微粒。已知重力加速度为，（未知）。
（1）粒子源从间某点静止释放一微粒，微粒沿轴正方向运动距离时，动能增加，求Ⅱ区域中电场强度的大小及点的电势（设点的电势为零）；
（2）若粒子源从点向的第二象限以速度沿不同方向发射微粒，求微粒第一次打在轴上的最大坐标；
（3）试问（2）中打在轴上最大坐标的微粒能否再次通过轴，若不能，通过计算说明原因；若能，求微粒此后通过轴的时间。
25．如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心O与足够大光屏的距离d＝10cm，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上O1位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过30°角时，光屏上光点位置距离O1点为10cm。求
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值。
山东省德州市庆云县第一中学2024-2025学年高三上学期卓越部期末考试物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A A B C C D A AD
题号 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 AC BC AB AC AC ACD BCD ABD
19．(1) 61.70 上
(2) 4 200
20．(1)
(2) 甲 乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够准确
(3)若刻度尺逆时针偏离垂直轴位置，测量结果偏大；若刻度尺顺时针偏离垂直轴位置，测量结果偏小
21．（1）；（2）
【详解】（1）自面入射的光线如图所示
由几何关系可知，
解得
（2）面入射的所有光线中，紧靠点入射的光线在玻璃砖中的路程最长为，如图所示，面入射的所有光线在玻璃砖中的路程均为
光在玻璃砖中传播的速度
则光在玻璃砖中最长传播时间
解得
22．(1)0.5s
(2)2次
【详解】（1）乙向左传播，其最靠近处的波谷位置的坐标为
乙的波谷到达处的最短时间为
（2）质点运动到正向最大位移时
即两列波的波峰同时到达位置，从图线可知甲、乙两列波的波长分别为40cm、60cm，由
可得甲、乙两列波的周期分别为
，
甲的波峰到达位置所需时间
（，，）
乙的波峰到达位置所需时间
（，，）
甲、乙两列波的传播时间相同，可知
可得
即
当且时，处的质点运动到正向最大位移处，；
当且时，处的质点运动到正向最大位移处，；
即在内，处的质点运动到正向最大位移处共有2次。
23．（1）；（2）4.8 m/s；（3），
【详解】（1）释放时对金属棒由牛顿第二定律分别可得，
联立解得
（2）分析可知，金属棒ab中的电流方向从a到b，当两金属棒加速度为0时速度最大，设最大速度为，当两金属棒达到最大速度时，对ab棒有
对cd棒有
此时感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得
解得
（3）细线断裂后，整体所受的合外力不为零，则再次稳定时二者不可能做匀速运动，只可能是回路中电流稳定，两棒均做匀加速运动。设再次稳定时cd的加速度大小为，则由（2）中感应电动势的表达式知ab的加速度为，对ab由牛顿第二定律有
对cd由牛顿第二定律有
解得
回路中的感应电流
设恰再次达到稳定状态时ab棒的速度为，棒的速度为，由题意得
在时间t内，设ab棒所受安培力的冲量为，则cd棒所受安培力的冲量为，对ab棒由动量定理有
对cd棒由动量定理有
联立得，
24．（1），；（2）；（3）能通过，或
【详解】（1）微粒从点释放后，电场力做功
电场力
解得
设与轴夹角为方向与轴与轴的夹角均为且，则
又
解得
（2）设与轴正方向夹角为，经时间第一次打在轴上，微粒作类斜抛运动，由运动的合成与分解
联立解得
故当时
（3）能再次通过轴。由（2）的计算知，在O点释放后打在轴上的最大坐标的微粒恰好过点。在Ⅰ和Ⅱ区域
速度方向恰好垂直于磁场B，微粒在垂直于磁场的平面内做圆周运动，在Ⅰ区域运动半个周期，又在Ⅱ区域做类斜抛运动，经轴进入Ⅲ区域后，又做圆周运动，运动半个周期后经轴进入Ⅱ区域做类斜抛运动……以后微粒周期性的运动。由上分析可知，微粒能通过轴。由（2）知微粒第一次在Ⅱ区域运动的时间
微粒在磁场中做圆周运动，洛仑兹力提供向心力
周期
微粒第一次在区域Ⅰ中运动的时间
微粒此后通过轴的时间
或
即
或
25．（1）；（2）
【详解】（1）璃砖转过角时，折射光路如图
由几何关系可知入射角
又
则
那么折射角
由折射定律可知
解得
（2）发生全反射时有
所以玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值为
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．英国物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B．变化的磁场一定会产生变化的电场
C．电磁波在真空中可以传播，但传播速度小于
D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波，且其中红外线波长最大，紫外线波长最小
2．如图平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合，稳定时一带电的油滴静止于两极板间的P点，若断开开关K，将平行板电容器的上极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（ ）
A．带电油滴向上运动
B．静电计指针的张角变大
C．P点电势变大
D．带电油滴的电势能变小
3．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流过电阻R
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
4．如图，某透明介质由两个材料相同的半球叠合而成，O为二者的球心，OA为与两半球接触面垂直的半径。现有一束细单色光从A点射入介质，当入射角i＝30°时折射光恰好不能从小半球面射出。不考虑多次反射，则大球的半径R与小球半径r之比为（ ）
A．2∶1
B．3∶1
C．4∶1
D．3∶2
5．如图所示，某种介质水平面上有A、B、C、D四个点，A、B、C三点共线且CD垂直于AC，CD = 5 m，AC = 12 m，B为AC中点。在A、C两点装有可上下振动的振动发生器，振动发生器振动可在介质面上激起机械波。t = 0时刻，A、C点的两个振动发生器开始振动，其振动方程均为，观察发现D比B早振动了0.5 s，忽略波传播过程中振幅的变化，下列说法正确的是（ ）
A．两振动发生器激起的机械波的波长为4 m
B．在t = 8 s时，D处的位移为
C．在0 ~ 8 s时间内质点D运动的路程为
D．两波叠加后B处为振动减弱区，D处为振动加强区
6．在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，滑动变阻器的取值范围为，所有电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电压表电压表电流表A示数的变化量分别为。下列说法正确的是（ ）
A．读数变小，读数变大，大于
B．，
C．的功率先增大后减小，最大值为
D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为
7．如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的时间为
B．粒子从N点射出方向竖直向下
C．若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出
D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为
8．如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。时，A以水平向左的初速度开始运动，B的初速度为0，A、B运动的图像如图乙所示。已知A的质量为，时间内B的位移为，时二者发生碰撞并粘在一起，则（ ）
A．B的质量为3m
B．橡皮绳的最大弹性势能为
C．橡皮绳的原长为
D．时间内橡皮绳对B的平均作用力大小为
9．胶囊型元件水平放置，由某透明材料制成，两端是半径为r的半球，中间是长度为4r的圆柱体，中轴线是。一激光束从左侧平行中轴线水平射入，经折射、反射再折射后又从左侧水平射出。已知出射光线与入射光线的间距为1.6r，则该元件的折射率为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
10．如图所示，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的金属棒置于两导轨上。在电阻、导轨和金属棒中间有面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小随时间t的变化关系为，式中k为大于0的常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。零时刻，金属棒在水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在时刻恰好以速度越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．在0~t0时间内，流过电阻的电荷量为
B．在时刻以后，电阻R上的电流方向向上
C．在时刻穿过回路的总磁通量为
D．在时刻金属棒所受水平恒力的大小为
11．如图甲所示，一根粗细均匀的木筷，下端绕几圈细铁丝后竖直悬浮在装有盐水的杯子中。现把木筷竖直向上提起一段距离后放手，忽略水的粘滞阻力及水面高度变化，其在水中的运动可视为简谐运动。以竖直向上为正方向，从某时刻开始计时，木筷下端的位移y随时间t变化的图像如图乙所示。已知盐水的密度为ρ，木筷的横截面积为S，木筷下端到水面的最小距离为，最大距离为。则（ ）
A．木筷在时间内动能先增大后减小
B．木筷做简谐运动的振幅为
C．木筷（含铁丝）的质量为
D．木筷在时间内运动的路程为
12．如图所示，矩形线圈abcd在足够大的匀强磁场中绕垂直于磁场的dc边匀速转动，角速度 磁感应强度大小，线圈匝数边长理想变压器原、副线圈的匝数比是2∶1，一只理想二极管和一个阻值为25Ω的定值电阻R串联在副线圈电路中，已知电压表和电流表均为理想交流电表，线圈和导线的电阻不计，则下列说法正确的是（ ）
A．该矩形线圈产生的电动势的最大值为100V
B．电压表的示数为
C．1min内电阻R上产生的热量为3000J
D．减小电阻R，电流表示数不变
13．如图所示，倾角为α的绝缘斜面体固定在水平面上，顶端放有一“U”形导体框HEFG，导体框质量为m，电阻忽略不计且足够长。导体框EF边长度为L，与斜面底边平行。导体框与斜面间的动摩擦因数为μ = tanα。质量为m、电阻为R的光滑金属棒CD置于导体框上，构成矩形回路。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。t = 0时刻使导体框以初速度v0开始沿斜面向下运动，同时由静止释放金属棒。已知斜面足够长，运动过程中金属棒CD始终未触及EF边，金属棒与导体框始终接触良好且平行EF边，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．在变速运动的过程中，任意时刻金属棒与导体框的加速度大小相等
B．稳定后金属棒做匀速直线运动，速度为
C．在变速运动的任何时间段内，导体框减少的机械能大于导体框克服摩擦力做的功
D．稳定后的运动过程中，金属棒与导体框减少的重力势能之和等于导体框克服摩擦力做的功
14．光的干涉现象在技术中有重要应用，例如：在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用干涉法检查平面的平整程度。如图所示，在被测平面上放一个透明的样板，在样板的一端垫一个薄片，使样板的标准平面与被测平面之间形成一个楔形空气薄层。用单色光从上面照射，从样板上方向下观测时可以看到干涉条纹。如果被测表面是平整的，干涉条纹就是一组平行的直线（如图甲），（ ）
A．若要使条纹变疏，可以将薄片向左移动
B．如果干涉条纹如图乙所示发生弯曲，就表明被测表面弯曲对应位置向下凹
C．将样板平行上移，条纹向着劈尖移动
D．用黄光照射形成的干涉条纹间距比用绿光照射时小
15．在y轴左右两侧存在两种不同的均匀介质，有两列持续传播的简谐横波沿x轴相向传播，甲向右传播、乙向左传播，t=0时刻的波形如图所示，甲波恰好传至x=0处，乙波恰好传至x=5m处，已知波在负半轴的波速大小为0.5m/s，在正半轴的波速大小为0.25m/s，下列说法中正确的是（ ）
A．t=0时刻x=-2.6m处质点与x=5.1m处质点的振动方向相同
B．x轴上第一个位移到+6cm的质点的横坐标为x=2.75m
C．较长时间后x=2.5m处的质点是振动减弱点
D．0~50s内，x=2m处质点的路程为0.6m
16．如图所示，空间中存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B。某处S点有电子射出，电子的初速度大小均为v，初速度方向呈圆锥形，且均与磁场方向成角（），S点右侧有一与磁场垂直的足够大的荧光屏，电子打在荧光屏上的位置会出现亮斑。若从左向右缓慢移动荧光屏，可以看到大小变化的圆形亮斑（最小为点状亮斑），不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是（ ）
A．若圆形亮斑的最大半径为R，则电子的比荷为
B．若圆形亮斑的最大半径为R，则电子的比荷为
C．若荧光屏上出现点状亮斑时，S到屏的距离为d，则电子的比荷可能为
D．若荧光屏上出现点状亮斑时，S到屏的距离为d，则电子的比荷可能为
17．如图所示，水平金属圆环的半径为L，匀质导体棒OP的长度为2L，导体棒OP、电阻、电阻的阻值都为，电路中的其他电阻不计。导体棒OP绕着它的一个端点O以大小为的角速度匀速转动，O点恰好为金属圆环的圆心，转动平面内还有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒OP转动过程中始终与金属圆环接触良好。对金属棒OP转动一周的过程，下列说法正确的是（ ）
A．电阻两端的电压为 B．电阻上产生的焦耳热为
C．通过电阻的电荷量为 D．导体棒两端的电势差为
18．用边长为、电阻不计的单匝正方形线框在磁感应强度为的匀强磁场中旋转发电，后接电阻为的小灯泡。线框从中性面位置开始计时，该发电机的结构与其发出的电流强度与时间的关系如图所示（该图像中的三角形均为等腰直角三角形，且横轴与纵轴所用标度相同），则下列说法正确的是（ ）
A．该线框不可能做匀速圆周运动 B．末时线框旋转的角速度为
C．从末起，线圈转过60度约需 D．交流电一个周期内灯泡的发热量不足
三、实验题
19．某学习小组在练习使用多用电表的同时，对多用电表进行了探究。请回答下列问题：
(1)如图1所示为污水监测仪的核心部分，上下两块矩形金属极板平行正对置于排液口，排液口厚度d用20分度的游标卡尺测得如图2所示，d= mm，有一匀强磁场垂直于侧面向里，污水中含有大量的负离子，污水的流向如图所示时，在导体的上、下表面间可用多用电表直流电压挡测得其电压，测量时，多用电表的红表笔接 表面（填“上”或“下”）。
(2)某同学设计出如图3所示电路用来测量电阻，已知电流计G的内阻为100Ω。该同学进行了如下操作步骤：
第一步：A、B两表笔断开时，闭合开关S，调节滑动变阻器R使电流计满偏；
第二步：保持滑动变阻器滑片的位置不动，将A、B两表笔间接入电阻箱，改变电阻箱阻值，记下电阻箱示数和对应的电流计示数I；
第三步：将记录的各组、I的数据进行整理，画出了如图4所示的图像。
则电源的电动势为 V，在第一步中回路的总电阻为 Ω。
20．某探究小组要测量一横截面为半圆形透明玻璃砖的折射率，准备的器材有玻璃砖、激光笔、刻度尺和白纸。如图是该小组设计的实验方案示意图，下面是该小组的探究步骤：
①用刻度尺测量玻璃砖的直径d；
②把白纸固定在水平桌面上，在白纸上建立直角坐标系，将玻璃砖放在白纸上，使其底面圆心和直径分别与点和轴重合，再将刻度尺紧靠玻璃砖并垂直于轴放置；
③打开激光笔开关，让激光笔发出的激光束始终指向圆心射向玻璃砖，从轴开始在平面内缓慢移动激光笔，在某一位置时，刻度尺上出现两个清晰的光斑，通过刻度尺读取两光斑与轴的距离分别为、（）；
④继续改变激光笔的位置，直到刻度尺上恰好只有一个光斑，读取该光斑与轴的距离为；
请回答下面问题：
(1)甲同学利用步骤③测得数据计算该玻璃砖的折射率为 ；乙序学利用步骤④测得数据计算该玻璃砖的折射率为 ；（用测得的d、、、表示）
(2)比较甲、乙两同学测量折射率的方案，你认为 （选填“甲”或“乙”）同学的测量误差更小，请说明理由： ；
(3)在操作步骤②中，刻度尺没有与轴严格垂直，请分析甲同学测得的折射率较真实值是偏大还是偏小： 。
四、解答题
21．一块玻璃砖平放在水平桌面上，其横截面如图所示，∠A=∠C=90°，∠B=60°，AD=CD=a，AB、BC两侧面分别镀银，一束平行于CB方向的单色光从AD、CD两侧面射入玻璃砖，其中从AD侧面入射的光线在玻璃砖内经多次折射与反射后仍从AD侧面平行于BC方向射出玻璃砖。已知光在真空中传播的速度为c，求：
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）光在玻璃砖中的最长传播时间t。
22．甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 x轴正向和负向传播，波速均为 两列波在 时的波形曲线如图所示。求：
(1)开始，乙的波谷到达处的最短时间；
(2)内，处的质点到达正向最大位移处的次数。
23．电阻不计的平行金属导轨EFHG与PMQN按图示固定，EF与PM段水平且粗糙，导轨的间距为与QN段倾斜且光滑，导轨的间距为，，、所在平面与水平面的夹角，导轨间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为，方向与导轨所在平面垂直，金属棒、与导轨垂直放置，ab棒质量为，棒质量为，，接入电路的电阻均为，间用轻质绝缘细线相连，中间跨过一个光滑定滑轮，两金属棒始终垂直于导轨且始终不会与滑轮相碰，两段金属导轨足够长，金属棒cd与水平导轨间的动摩擦因数为，重力加速度，现将两金属棒由静止释放，求：
（1）释放瞬间ab棒的加速度大小。
（2）两金属棒的最大速度。
（3）两金属棒速度达到最大后，细线突然断裂，经过时间t恰再次达到稳定状态，求再次稳定时ab棒、cd棒的速度大小。
24．如图所示，在坐标系中，点的坐标为，平面和垂直于轴的平面将空间分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分，在Ⅱ中存在匀强电场（图中未画出），在区域Ⅰ和Ⅲ中存在竖直向上的匀强电场和磁感应强度为且都与轴垂直的匀强磁场，Ⅰ中的磁场与轴夹角斜向左上方，Ⅲ中的磁场与轴夹角斜向右上方。有一粒子源，能产生质量为、电量为带正电的微粒。已知重力加速度为，（未知）。
（1）粒子源从间某点静止释放一微粒，微粒沿轴正方向运动距离时，动能增加，求Ⅱ区域中电场强度的大小及点的电势（设点的电势为零）；
（2）若粒子源从点向的第二象限以速度沿不同方向发射微粒，求微粒第一次打在轴上的最大坐标；
（3）试问（2）中打在轴上最大坐标的微粒能否再次通过轴，若不能，通过计算说明原因；若能，求微粒此后通过轴的时间。
25．如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心O与足够大光屏的距离d＝10cm，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上O1位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过30°角时，光屏上光点位置距离O1点为10cm。求
（1）玻璃砖的折射率n；
（2）当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值。
山东省德州市庆云县第一中学2024-2025学年高三上学期卓越部期末考试物理试题参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A A B C C D A AD
题号 11 12 13 14 15 16 17 18
答案 AC BC AB AC AC ACD BCD ABD
19．(1) 61.70 上
(2) 4 200
20．(1)
(2) 甲 乙同学方案中“恰好只有一个光斑”的状态确定不够准确
(3)若刻度尺逆时针偏离垂直轴位置，测量结果偏大；若刻度尺顺时针偏离垂直轴位置，测量结果偏小
21．（1）；（2）
【详解】（1）自面入射的光线如图所示
由几何关系可知，
解得
（2）面入射的所有光线中，紧靠点入射的光线在玻璃砖中的路程最长为，如图所示，面入射的所有光线在玻璃砖中的路程均为
光在玻璃砖中传播的速度
则光在玻璃砖中最长传播时间
解得
22．(1)0.5s
(2)2次
【详解】（1）乙向左传播，其最靠近处的波谷位置的坐标为
乙的波谷到达处的最短时间为
（2）质点运动到正向最大位移时
即两列波的波峰同时到达位置，从图线可知甲、乙两列波的波长分别为40cm、60cm，由
可得甲、乙两列波的周期分别为
，
甲的波峰到达位置所需时间
（，，）
乙的波峰到达位置所需时间
（，，）
甲、乙两列波的传播时间相同，可知
可得
即
当且时，处的质点运动到正向最大位移处，；
当且时，处的质点运动到正向最大位移处，；
即在内，处的质点运动到正向最大位移处共有2次。
23．（1）；（2）4.8 m/s；（3），
【详解】（1）释放时对金属棒由牛顿第二定律分别可得，
联立解得
（2）分析可知，金属棒ab中的电流方向从a到b，当两金属棒加速度为0时速度最大，设最大速度为，当两金属棒达到最大速度时，对ab棒有
对cd棒有
此时感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得
解得
（3）细线断裂后，整体所受的合外力不为零，则再次稳定时二者不可能做匀速运动，只可能是回路中电流稳定，两棒均做匀加速运动。设再次稳定时cd的加速度大小为，则由（2）中感应电动势的表达式知ab的加速度为，对ab由牛顿第二定律有
对cd由牛顿第二定律有
解得
回路中的感应电流
设恰再次达到稳定状态时ab棒的速度为，棒的速度为，由题意得
在时间t内，设ab棒所受安培力的冲量为，则cd棒所受安培力的冲量为，对ab棒由动量定理有
对cd棒由动量定理有
联立得，
24．（1），；（2）；（3）能通过，或
【详解】（1）微粒从点释放后，电场力做功
电场力
解得
设与轴夹角为方向与轴与轴的夹角均为且，则
又
解得
（2）设与轴正方向夹角为，经时间第一次打在轴上，微粒作类斜抛运动，由运动的合成与分解
联立解得
故当时
（3）能再次通过轴。由（2）的计算知，在O点释放后打在轴上的最大坐标的微粒恰好过点。在Ⅰ和Ⅱ区域
速度方向恰好垂直于磁场B，微粒在垂直于磁场的平面内做圆周运动，在Ⅰ区域运动半个周期，又在Ⅱ区域做类斜抛运动，经轴进入Ⅲ区域后，又做圆周运动，运动半个周期后经轴进入Ⅱ区域做类斜抛运动……以后微粒周期性的运动。由上分析可知，微粒能通过轴。由（2）知微粒第一次在Ⅱ区域运动的时间
微粒在磁场中做圆周运动，洛仑兹力提供向心力
周期
微粒第一次在区域Ⅰ中运动的时间
微粒此后通过轴的时间
或
即
或
25．（1）；（2）
【详解】（1）璃砖转过角时，折射光路如图
由几何关系可知入射角
又
则
那么折射角
由折射定律可知
解得
（2）发生全反射时有
所以玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值为
同课章节目录