2025屆北京市十二中物理高三第一學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2025屆北京市十二中物理高三第一學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、一理想自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在a、b間作為原線圈，通過滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接在c、d間作為副線圈，副線圈兩端連有一電阻R．在a、b間輸入電壓為Ul的交變電壓時(shí)，c、d間的電壓為U2，在將滑動(dòng)觸頭從圖中M點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N點(diǎn)的過程中A．U2有可能大于Ul B．U1、U2均增大C．Ul不變、U2增大 D．a(chǎn)、b間輸入功率不變2、如圖所示，兩個(gè)小球用長(zhǎng)為1m的細(xì)線連接，用手拿著球，球豎直懸掛，且A、B兩球均靜止?，F(xiàn)由靜止釋放球，測(cè)得兩球落地的時(shí)間差為0.2s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，則球釋放時(shí)離地面的高度為A．1.25mB．1.80mC．3.60mD．6.25m3、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，讓輻射出的光子照射某種金屬，結(jié)果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則打出的光電子的最大初動(dòng)能為（）A．0B．1.89eVC．10.2eVD．12.09eV4、一宇航員到達(dá)半徑為R、密度均勻的某星球表面，做如下實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，用不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球，輕繩上端固定在O點(diǎn)，在最低點(diǎn)給小球一初速度，使其繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得繩的拉力大小F隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。引力常量G及圖中F0均為已知量，忽略各種阻力。下列說法正確的是（）A．該星球表面的重力加速度為 B．小球過最高點(diǎn)的速度為C．該星球的第一宇宙速度為 D．該星球的密度為5、如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端拴接一質(zhì)量為m的小滑塊。剛開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)給小滑塊上施加一水平力F，使之沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧未超出彈性限度。下列關(guān)于水平力F隨位移x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．6、一質(zhì)量為1.5×103kg的小汽車在水平公路上行駛，當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為80m的彎道時(shí)，路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力為9×103N，下列說法正確的是（）A．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B．汽車轉(zhuǎn)彎的速度為6m/s時(shí)，所需的向心力為6.75×103NC．汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時(shí)，汽車會(huì)發(fā)生側(cè)滑D．汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過6.0m/s2二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，虛線框內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)區(qū)域上下寬度為l；質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為l的正方形線圈abcd平面保持豎直，ab邊保持水平的從距離磁場(chǎng)上邊緣一定高處由靜止下落，以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)一段時(shí)間又以相同的速度v穿出磁場(chǎng)，重力加速為g。下列判斷正確的是（）A．線圈的電阻B．進(jìn)入磁場(chǎng)前線圈下落的高度C．穿過磁場(chǎng)的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量D．線圈穿過磁場(chǎng)所用時(shí)間8、空間中有水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為。在電場(chǎng)中的點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)電荷量為、質(zhì)量為的帶電微粒，經(jīng)過一段時(shí)間后微粒運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)，微粒一直在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若、兩點(diǎn)間的水平距離為，重力加速度為。關(guān)于微粒在、兩點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．微粒運(yùn)動(dòng)的加速度為 B．微粒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．、兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的豎直高度為 D．運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做功大小為9、下列說法正確的是A．做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，速度和位移都相同的相鄰時(shí)間間隔為一個(gè)周期B．當(dāng)障礙物的尺寸小于波長(zhǎng)或與波長(zhǎng)差不多時(shí)才能發(fā)生衍射C．波的周期與波源的振動(dòng)周期相同，波速與波源的振動(dòng)速度相同D．電磁波在與電場(chǎng)和磁場(chǎng)均垂直的方向上傳播E.相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)10、質(zhì)量為的物塊放在水平桌面上，物塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)給物塊-個(gè)斜向上的拉力使物塊勻速向右運(yùn)動(dòng)，則拉力的值可能為A．B．C．D．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）如圖甲所示為測(cè)量木塊和木板間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ的實(shí)驗(yàn)裝置圖，足夠長(zhǎng)的木板置于水平地面上，小木塊放置在長(zhǎng)木板上，并與拉力傳感器相連，拉力傳感器可沿圓弧軌道滑動(dòng)。長(zhǎng)木板在外界作用下向左移動(dòng)，得到拉力傳感器的示數(shù)F與細(xì)繩和水平方向的夾角θ間的關(guān)系圖線如圖乙所示（g取10m/s2）。（答案保留兩位有效數(shù)字）(1)木塊和木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________________；(2)木塊的質(zhì)量m=__________kg。12．（12分）我們可以用圖(a)所示裝置探究合外力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系。將光電門固定在水平軌道的B點(diǎn)，平衡摩擦力后，用小桶通過細(xì)線拉小車，小車上安裝遮光條并放有若干鉤碼?，F(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中，并使小車每次都從同一位置A點(diǎn)由靜止釋放。(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度，記錄光電門的示數(shù)，從而算出小車通過B點(diǎn)的速度。其中游標(biāo)卡尺測(cè)量情況如圖(b)所示，則d=___________cm。(2)測(cè)小桶質(zhì)量，以小桶和桶內(nèi)鉤碼質(zhì)量之和m為橫坐標(biāo)，小車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)相應(yīng)的速度平方為縱坐標(biāo)，則v2-m圖線應(yīng)該為下圖中___________。A、B、C、D、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）在某次的接力比賽項(xiàng)目中，項(xiàng)目組規(guī)劃的路線如圖所示，半徑的四分之一圓弧賽道與兩條直線賽道分別相切于和點(diǎn)，圓弧為接力區(qū)，規(guī)定離開接力區(qū)的接力無效。甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在賽道上沿箭頭方向訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速率跑完全程，乙從起跑后的切向加速度大小是恒定的。為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前的A處作了標(biāo)記，并以的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的P點(diǎn)聽到口令時(shí)起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相等時(shí)被甲追上，完成交接棒。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員與賽道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）在直道上做直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度g=10m/s2，π=3.14，求：(1)為確保在彎道上能做圓周運(yùn)動(dòng)，允許運(yùn)動(dòng)員通過彎道的最大速率；(2)此次練習(xí)中乙在接棒前的切向加速度a。14．（16分）如圖甲所示，寬、傾角的金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌上端安裝有的電阻。在軌道之間存在垂直于軌道平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律變化。一根質(zhì)量的金屬桿垂直軌道放置，距離電阻，時(shí)由靜止釋放，金屬桿最終以速度沿粗糙軌道向下勻速運(yùn)動(dòng)。R外其余電阻均不計(jì)，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。求：(1)當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R上的電功率為多少？(2)某時(shí)刻金屬桿下滑速度為，此時(shí)的加速度多大？(3)金屬桿何時(shí)開始運(yùn)動(dòng)？15．（12分）如圖所示，粗細(xì)均勻的U形玻璃管左管開口、右管封閉，兩管均豎直向上，管中有有A、B兩段水銀柱，在玻璃管中封有Ⅰ、Ⅱ兩段氣體，A段水銀柱長(zhǎng)為h=10cm，B段水銀左右兩管中液面高度差也為h，左管中封閉的氣柱Ⅰ長(zhǎng)為h，右管中封閉的氣柱長(zhǎng)為3h，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，現(xiàn)向左管中緩慢倒入水銀，使水銀柱B在左右兩管中的液面相平，求：①左管中倒入的水銀柱的長(zhǎng)度；②氣柱Ⅰ的長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌佟?/p>

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、C【解析】A、根據(jù)變壓器的電壓關(guān)系有，由于n2＜n1，所以U2＜U1，故A錯(cuò)誤．B、C、當(dāng)滑動(dòng)觸頭M順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即n2減小時(shí)，輸入電壓U1由發(fā)電機(jī)決定不變，電壓應(yīng)該減小即降低，B錯(cuò)誤、C正確．D、因負(fù)載不變，故輸出功率減小，則變壓器的輸入功率變小，D錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)睛】自耦變壓器的原理和普通的理想變壓器的原理是相同的，電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，根據(jù)基本的規(guī)律分析即可．2、B【解析】

設(shè)釋放時(shí)A球離地高度為h，則，求得，。A.1.25m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故A錯(cuò)誤；B.1.80m與上述計(jì)算結(jié)果相符，故B正確；C.3.60m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故C錯(cuò)誤；D.6.25m與上述計(jì)算結(jié)果不相符，故D錯(cuò)誤。3、B【解析】

由題可知，某種頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子后，處于激發(fā)態(tài)的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子，表面氫原子激發(fā)后處于n=3的激發(fā)態(tài)，輻射出的光子中，兩種頻率較高的光子能量為hv1=E3﹣E1=12.09eV，hv2=E2﹣E1=10.2eV，由于這兩種光子中有一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由此可知，該金屬的逸出功為10.2eV，則打出的光電子的最大初動(dòng)能為Ek=12.09eV﹣10.2eV=1.89eV，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間吸收或輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，掌握光電效應(yīng)方程，并能靈活運(yùn)用。4、D【解析】

AB．由乙圖知，小球做圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)拉力為7F0，在最高點(diǎn)拉力為F0，設(shè)最高點(diǎn)速度為，最低點(diǎn)速度為，在最高點(diǎn)在最低點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律得解得，故AB錯(cuò)誤。C．在星球表面該星球的第一宇宙速度故C錯(cuò)誤；D．星球質(zhì)量密度故D正確。故選D。5、D【解析】

小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中受到水平向右的拉力以及水平向左的彈力作用，而小滑塊運(yùn)動(dòng)的位移大小等于彈簧的形變量，根據(jù)牛頓第二定律有所以有所以水平力隨位移變化的圖像是不過原點(diǎn)的一條傾斜直線，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確；故選D。6、D【解析】

汽車做圓周運(yùn)動(dòng)，重力與支持力平衡，側(cè)向靜摩擦力提供向心力，如果車速達(dá)到72km/h，根據(jù)牛頓第二定律求出所需向心力，側(cè)向最大靜摩擦力比較判斷是否發(fā)生側(cè)滑。【詳解】A．汽車在水平面轉(zhuǎn)彎時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)，只受重力、支持力、摩擦力三個(gè)力，向心力是重力、支持力和摩擦力三個(gè)力的合力，故A錯(cuò)誤。B．汽車轉(zhuǎn)彎的速度為6m/s時(shí)，所需的向心力故B錯(cuò)誤。C．如果車速達(dá)到20m/s，需要的向心力小于最大靜摩擦，汽車不會(huì)發(fā)生側(cè)滑，故C錯(cuò)誤。D．最大加速度，故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是找出向心力來源，將側(cè)向最大靜摩擦力與所需向心力比較，若靜摩擦力不足提供向心力，則車會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】

A．由題意可知，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)和穿出磁場(chǎng)時(shí)速度相等，說明線圈在穿過磁場(chǎng)的過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則所以A正確；B．線圈在進(jìn)入磁場(chǎng)前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有動(dòng)能定理得進(jìn)入磁場(chǎng)前線圈下落的高度為所以B正確；C．線圈在穿過磁場(chǎng)的過程中克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，又安培力與重力平衡，則穿過磁場(chǎng)的過程中線圈電阻產(chǎn)生的熱量為所以C正確；D．根據(jù)線圈在穿過磁場(chǎng)過程中做勻速運(yùn)動(dòng)，可得穿過磁場(chǎng)的時(shí)間為所以D錯(cuò)誤。故選ABC。8、BD【解析】

A．帶電微粒受力情況、水平方向有電場(chǎng)力、豎直方向有重力；根據(jù)平行四邊形定則可得合外力根據(jù)牛頓第二定律微粒運(yùn)動(dòng)的加速度為故A錯(cuò)誤；B．水平方向加速度為根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得微粒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故B正確；C．微粒在豎直向下為自由落體運(yùn)動(dòng)，下降高度解得、兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)的豎直高度為故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)過程中電場(chǎng)力做功故D正確；故選BD。9、ADE【解析】

A．做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，兩相鄰的位移和速度始終完全相同的兩狀態(tài)間的時(shí)間間隔為一個(gè)周期，故A正確；B．當(dāng)障礙物的尺寸小于波長(zhǎng)或與波長(zhǎng)差不多時(shí)才能發(fā)生明顯衍射，故B錯(cuò)誤；C．波的周期與波源的振動(dòng)周期相同，波速是波在介質(zhì)中的傳播速度，在均勻介質(zhì)中波速是不變的，而波源的振動(dòng)速度是波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度，是時(shí)刻變化的，故C錯(cuò)誤；D．電磁波在與電場(chǎng)和磁場(chǎng)均垂直的方向上傳播，電磁波是橫波，故D正確；E．相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，故E正確。故選ADE。10、CD【解析】

物塊受到重力、支持、摩擦力和拉力四個(gè)力作用，先把支持、摩擦力合成，由于得到。再把與拉力合成，合力等于mg，當(dāng)與垂直時(shí)，最小，最小值A(chǔ).A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故C正確；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故D正確。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、0.581.0【解析】

(1)[1]木塊受四個(gè)力作用，重力mg、支持力FN、拉力F、滑動(dòng)摩擦力Ff，豎直方向有mg=FN+Fsinθ水平方向有Ff=Fcosθ由于Ff=μFN聯(lián)立得μmg=F(μsinθ+cosθ)變式為設(shè)整理得μmg=Fsin(θ+α)當(dāng)θ+α=時(shí)，F(xiàn)有最小值，由乙圖知，θ=時(shí)F有最小值，則α=所以得μ==0.58(2)[2]把摩擦因數(shù)代入μmg=F(μsinθ+cosθ)得F=由乙圖知，當(dāng)θ=時(shí)F=10N，解得mg=10N所以m=1.0kg12、0.925B【解析】

根據(jù)題中“現(xiàn)將小車上的鉤碼逐次移至小桶中…v2-m圖線應(yīng)該為”可知，本題考察機(jī)械能守恒的問題，應(yīng)用機(jī)械能守恒、游標(biāo)卡尺讀數(shù)法則等知識(shí)分析求解?！驹斀狻?1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為(2)設(shè)小車、小桶、鉤碼的總質(zhì)量為，小車從A運(yùn)動(dòng)到B的位移為，則，整理得：，所以v2-m圖線是過原點(diǎn)的直線。故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤。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、(1)10m/s；(2)3m/s2【解析】

(1)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員彎道上做圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力提供向心力，由牛頓第二定律有解得(2)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，甲追上乙，甲的路程為乙的路程為由路程關(guān)系有將v=9m/s代入得t=3s此時(shí)所以還在接力區(qū)內(nèi)根據(jù)v=at代入數(shù)據(jù)解得a=3m/s214、(1)當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R上的電功率為；(2)某時(shí)刻金屬桿下滑速度為，此時(shí)的加速度為；(3)金屬桿在后感應(yīng)電流消失的瞬間才開始下滑?！窘馕觥?/p>

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求電阻R中的電流，根據(jù)電功率計(jì)算公式求解電功率；導(dǎo)