北京二十中2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期階段性測評（期中）物理試題含解析

北京二十中2024-2025學(xué)年高三下學(xué)期階段性測評（期中）物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上以速度v0運(yùn)動，t=0時(shí)刻起對它施加一與速度v0垂直、大小為F的水平恒力，則t時(shí)刻力F的功率為（）A．0 B． C． D．2、質(zhì)量為m的物塊放在傾角為的固定斜面上。在水平恒力F的推動下，物塊沿斜面以恒定的加速度a向上滑動。物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，則F的大小為（）A． B．C． D．3、運(yùn)動員在立定跳遠(yuǎn)時(shí)，腳蹬地起跳瞬間的受力示意圖是A． B．C． D．4、在探究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，某小組的同學(xué)分別用頻率為v、2v的單色光照射某金屬，逸出的光電子最大速度之比為1：2，普朗克常量用h表示，則A．光電子的最大初動能之比為1：2B．該金屬的逸出功為當(dāng)C．該金屬的截止頻率為D．用頻率為的單色光照射該金屬時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)5、如圖所示為五個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線分布情況，a、b、c、d是電場中的四個(gè)點(diǎn)，曲線cd是一帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，則下列說法正確的是（）A．該帶電粒子帶正電B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢C．帶電粒子在c點(diǎn)的動能小于在d點(diǎn)的動能D．帶電粒子在c點(diǎn)的加速度小于在d點(diǎn)的加速度6、某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，當(dāng)原線圈兩端輸入如圖所示(圖示中的圖線為正弦曲線的正值部分)的電壓時(shí)，副線圈的輸出電壓為（）A．22V B．22V C．11V D．11V二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是________。A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B．光從光密介質(zhì)射人光疏介質(zhì)，其頻率不變，傳播速度變小C．光的干涉，衍射現(xiàn)象證明了光具有波動性D．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變小E.頻率相同、相位差恒定的兩列波相遇后能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋8、如圖，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻，平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止．己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好，則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）（重力加速度為g）A．金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱B．金屬棒克服安培力做的功為mghC．金屬棒產(chǎn)生的電熱為D．金屬棒運(yùn)動的時(shí)間為9、如圖所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端與MN棒中點(diǎn)連接，另一端均被固定，MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計(jì)。初始時(shí)刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時(shí)間，MN棒第一次運(yùn)動至最右端，在這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（）A．初始時(shí)刻棒受到安培力大小為B．從初始時(shí)刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中，整個(gè)回路產(chǎn)生焦耳熱等于C．當(dāng)棒再次回到初始位置時(shí)，AB間電阻R的功率小于D．當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時(shí)，甲彈簧具有的彈性勢能為10、一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化圖像如圖所示，它由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c。關(guān)于這一過程的說法，正確的是A．理想氣體的體積先增大后保持不變B．理想氣體的體積一直增加C．理想氣體的內(nèi)能先增大后保持不變D．理想氣體對外做功，吸收熱量E.外界對理想氣體做功，理想氣體放出熱量三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)既可以測電阻又可以測電源電動勢與內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路，如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)室提供了以下實(shí)驗(yàn)器材：電源E（電動勢約為6V，內(nèi)阻約為1Ω）；定值電阻R0（阻值約為5Ω）；電流表A（量程30mA，內(nèi)阻約為5Ω）；電流表B（量程1A，內(nèi)阻約為1Ω）；電壓表C（量程6V，內(nèi)阻約為5kΩ）；電壓表D（量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；滑動變阻器F（阻值0~20Ω）；滑動變阻器G（阻值0~500Ω）根據(jù)題中所給信息，請回答以下問題(1)電流表應(yīng)選________，滑動變阻器應(yīng)選________；（選填器材代號）(2)該同學(xué)操作正確無誤，用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)，其數(shù)據(jù)如下表所示：I（A）0.300.350.400.450.500.55U1（V）5.685.615.575.515.485.40U2（V）1.441.691.912.162.392.62根據(jù)表中數(shù)據(jù)求得定值電阻R0=________Ω（保留一位小數(shù)），其測量值________真實(shí)值（選填“>”、“<”或“=”）；該同學(xué)同時(shí)利用上表測得的數(shù)據(jù)求得電動勢和內(nèi)阻，由誤差分析可知，電動勢的測量值________電動勢的真實(shí)值（選填“>”、“<”或“=”）。(3)該同學(xué)進(jìn)一步利用了一個(gè)輔助電源E′，采用如圖乙所示電路測量電源的電動勢，測量過程中，調(diào)節(jié)R后再調(diào)節(jié)R1，使電流表A1的示數(shù)為0，測得多組數(shù)據(jù)。這樣，電源的電動勢的測量值________電源電動勢的真實(shí)值（選填“>”、“<”或“=”）。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定小木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，主要實(shí)驗(yàn)操作如下：①先將右端有固定擋板的長木板水平放置在實(shí)驗(yàn)桌面上，再將安裝有遮光條的小木塊用跨過長木板左端定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連接，保持桌面上細(xì)繩與長木板平行；②光電門B固定在離擋板較遠(yuǎn)的位置，光電門A移到光電B與擋板之間的某一位置，使小木塊從緊靠擋板的位置由靜止釋放；③用跟兩光電門相連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過光電門A的時(shí)間△t1，遮光條通過光電門B的時(shí)間△t2以及小木塊從光電門A運(yùn)動到光電門B的時(shí)間△t；④改變光電門A的位置，重復(fù)以上操作，記錄多組△t1，△t2和△t值。請回答以下幾個(gè)問題：(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=___cm；(2)實(shí)驗(yàn)測得遮光條經(jīng)過光電門2的時(shí)間Δt2保持不變，利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖丙所示的圖象，其中圖象縱軸截距為b，橫軸截距為c。實(shí)驗(yàn)測得鉤碼和木塊的質(zhì)量分別為m和M，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則動摩擦因數(shù)μ＝____。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示是一玻璃磚的截面圖,一束光沿與面成30°角從邊上的點(diǎn)射入玻璃磚中,折射后經(jīng)玻璃磚的邊反射后,從邊上的點(diǎn)垂直于邊射出．已知,,,．真空中的光速,求:①玻璃磚的折射率;②光在玻璃磚中從傳播到所用的時(shí)間．14．（16分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內(nèi)存在著范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場（如圖甲所示）。在空間坐標(biāo)（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時(shí)刻向平面內(nèi)各個(gè)方向均勻發(fā)射N個(gè)（N足夠大）質(zhì)量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達(dá)x軸，求磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個(gè)半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)，圓心在坐標(biāo)處。保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設(shè)擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達(dá)板上的時(shí)間內(nèi)對擋板的平均作用力。15．（12分）某容積為20L的氧氣瓶里裝有30atm的氧氣，現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5L的小鋼瓶中，使每個(gè)小鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為4atm，如每個(gè)小鋼瓶中原有氧氣壓強(qiáng)為latm。問最多能分裝多少瓶？（設(shè)分裝過程中無漏氣，且溫度不變）

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

根據(jù)牛頓第二定律有因，則恒力F的方向?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動，t時(shí)刻的速度為根據(jù)功率的定義可知故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】

如圖所示，物塊勻加速運(yùn)動受重力、推力F、滑動摩擦力和支持力。正交分解后，沿斜面方向垂直于斜面方向平衡又有解以上三式得故選D。3、A【解析】

運(yùn)動員在立定跳遠(yuǎn)時(shí)，腳蹬地起跳瞬間，運(yùn)動員受重力、地面對人豎直向上的支持力、和地面對人向前的摩擦力，故A項(xiàng)正確，BCD三項(xiàng)錯(cuò)誤。4、B【解析】

解：A、逸出的光電子最大速度之比為1：2，光電子最大的動能：，則兩次逸出的光電子的動能的之比為1：4；故A錯(cuò)誤；B、光子能量分別為：和根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能為：，聯(lián)立可得逸出功：，故B正確；C、逸出功為，那么金屬的截止頻率為，故C錯(cuò)誤；D、用頻率為的單色光照射，因，不滿足光電效應(yīng)發(fā)生條件，因此不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。故選：B。5、C【解析】

A．帶電粒子做曲線運(yùn)動，所受的合力指向軌跡凹側(cè)，分析可知該帶電粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)等勢面與電場線垂直，畫出過a點(diǎn)的等勢面如圖所示。則根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低知所以同理可得由于帶電粒子帶負(fù)電，則粒子的電勢能根據(jù)能量守恒定律知，帶電粒子的動能B錯(cuò)誤，C正確；D．電場線的疏密程度表示電場強(qiáng)度的大小則帶電粒子受到的電場力由牛頓第二定律知帶電粒子的加速度D錯(cuò)誤。故選C。6、C【解析】

由公式其中V解得V故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACE【解析】

A．發(fā)生全發(fā)射的條件是，光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角，故A正確；B．光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)，頻率不變，根據(jù)可知，折射率減小，所以速度增大，故B錯(cuò)誤；C．光的衍射和干涉是波獨(dú)有的現(xiàn)象，所以可以說明光具有波動性，故C正確；D．紅光的波長大于紫光，根據(jù)條紋間距公式可知紅光的條紋間距大于紫光，故D錯(cuò)誤；E．兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是頻率相同，相位差恒定，故E正確。故選ACE。8、CD【解析】

根據(jù)功能關(guān)系知，金屬棒克服安培力做的功等于金屬棒以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故A錯(cuò)誤．設(shè)金屬棒克服安培力所做的功為W．對整個(gè)過程，由動能定理得mgh-μmgd-W=0，得W=mg（h-μd），故B錯(cuò)誤．電路中產(chǎn)生的總的焦耳熱Q=W=mg（h-μd），則屬棒產(chǎn)生的電熱為mg（h-μd），故C正確．金屬棒在下滑過程中，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv02，得．金屬棒經(jīng)過磁場通過某界面的電量為；根據(jù)動量定理：，其中，解得，選項(xiàng)D正確；故選CD.9、AC【解析】

A．初始時(shí)刻棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv0、感應(yīng)電流為：棒受到安培力大小為：故A正確；B．MN棒第一次運(yùn)動至最右端的過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q，回路中產(chǎn)生的總焦耳熱為2Q。由于安培力始終對MN做負(fù)功，產(chǎn)生焦耳熱，棒第一次達(dá)到最左端的過程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)大于故B錯(cuò)誤；C．設(shè)棒再次回到初始位置時(shí)速度為v。從初始時(shí)刻至棒再次回到初始位置的過程，整個(gè)回路產(chǎn)生焦耳熱大于：根據(jù)能量守恒定律有：棒再次回到初始位置時(shí)，棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E′=BLv，AB間電阻R的功率為：聯(lián)立解得：故C正確；D．由能量守恒得知，當(dāng)棒第一次達(dá)到最右端時(shí)，物體的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為整個(gè)回路中的焦耳熱和甲乙彈簧的彈性勢能，又甲乙兩彈簧的彈性勢能相等，所以甲具有的彈性勢能為故D錯(cuò)誤。故選：AC。10、BCD【解析】

AB．由理想氣體狀態(tài)方程,由狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b,壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積增大。態(tài)b到狀態(tài)c，溫度不變，壓強(qiáng)減小，體積增大。所以體積一直增大。故A錯(cuò)誤。B正確。C．一定量理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c，溫度向增大，后不變。所以內(nèi)能先增大后保持不變。故C正確。DE．狀態(tài)a經(jīng)過狀態(tài)b到狀態(tài)c，體積一直增大，所以理想氣體對外做功。又內(nèi)能先增大后保持不變，總體相對于初始增大。由熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增大且對外做功，必須吸收熱量。所以D正確,E錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BF4.8<<=【解析】

(1)[1][2]．電源電動勢為6V，保護(hù)電阻約為5Ω，則電流約為I=A=1A故為了能準(zhǔn)確測量，電流表應(yīng)選擇B；因電源內(nèi)電阻較小，故滑動變阻器應(yīng)選擇阻值較小的F；(2)[3][4][5]．由電路圖可知，U2為定值電阻兩端的電壓，電流表示數(shù)為R0中的電流，由圖可知電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)成正比，則可知，定值電阻的阻值為R0=≈4.8Ω由于采用了電流表外接法，故測量出的電流偏大，則由歐姆定律可知，測量值小于真實(shí)值；如果用來測量電動勢和內(nèi)阻，由于采用相對電源的電流表外接法，由于電壓表分流作用而使電流表示數(shù)偏小，則測出的電動勢偏小；(3)[6]．由于電壓表支路中電流為零，故電壓表不再分流，則此時(shí)電流表測出的電流為干路電流，電壓表示數(shù)為路端電壓，因此測量結(jié)果是準(zhǔn)確的。12、1.010【解析】

(1)[1]遮光條寬