2025屆北京市海淀區(qū)中關(guān)村中學(xué)分校高三物理第一學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

2025屆北京市海淀區(qū)中關(guān)村中學(xué)分校高三物理第一學(xué)期期末監(jiān)測試題考生須知：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．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖是原子物理史上幾個著名的實驗，關(guān)于這些實驗，下列說法正確的是:A．盧瑟福粒子散射實驗否定了原子結(jié)構(gòu)的棗糕模型，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．放射線在磁場中偏轉(zhuǎn)，中間沒有偏轉(zhuǎn)的為射線，電離能力最強C．電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏止電壓和光的強度有關(guān)D．鈾235只要俘獲中子就能進行鏈式反應(yīng)2、兩車在平直的公路上沿同一方向行駛，兩車運動的圖象如圖所示。在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，則（）A．若在時刻相遇，則B．若在時刻相遇，則C．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為D．若在時刻相遇，則下次相遇時車速度為3、2019年4月10日，事件視界望遠鏡（EHT）項目團隊發(fā)布了人類歷史上的首張黑洞照片，我國科學(xué)家也參與其中做出了巨大貢獻。經(jīng)典的“黑洞”理論認為，當(dāng)恒星收縮到一定程度時，會變成密度非常大的天體，這種天體的逃逸速度非常大，大到光從旁邊經(jīng)過時都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此時該天體就變成了一個黑洞。若太陽演變成一個黑洞后的密度為、半徑為，設(shè)光速為，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量為G，則的最小值是（）A． B． C． D．4、如圖所示，為探究理想變壓器原副線圈的電壓和電流關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡、，電路中分別接入理想交流電壓表、，和理想交流電流表、，不計導(dǎo)線電阻。閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是（）A．示數(shù)不變，示數(shù)不變，變亮B．示數(shù)變大，示數(shù)變大，變暗C．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變D．示數(shù)變大，變壓器輸出功率變大，與示數(shù)的比值不變5、最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功，這標志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展．若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106N，則它在1s時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為A．1.6×102kg B．1.6×103kg C．1.6×105kg D．1.6×106kg6、電路如圖所示，當(dāng)a、b兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得c、d兩端電壓為20V；當(dāng)c、d兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得a、b兩端電壓為50V，則R1∶R2∶R3等于()A．4∶2∶1 B．2∶1∶1C．3∶2∶1 D．5∶3∶2二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一根水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán)，拴柱水杯的等長細繩系在兩環(huán)上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)緩慢增大兩環(huán)距離，則下列說法正確的是A．桿對A環(huán)的支持力逐漸增大B．桿對A環(huán)的摩擦力保持不變C．桿對B環(huán)的支持力保持不變D．細繩對B環(huán)的拉力逐漸增大8、P1、P2為相距遙遠的兩顆行星，距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動，圖中縱坐標表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a，橫坐標表示物體到行星中心的距離r的平方，兩條曲線分別表示P1、P2A．P1的平均密度比PB．P1的第一宇宙速度比PC．s1的向心加速度比sD．s1的公轉(zhuǎn)周期比s9、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處由靜止釋放，某同學(xué)在研究小球落到彈簧后向下運動到最低點的過程，他以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下方向建立坐標軸Ox，做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標x的變化關(guān)系如圖乙所示。不計空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是（）A．小球在下落的過程中機械能守恒B．小球到達最低點的坐標大于C．小球受到的彈力最大值等于2mgD．小球動能的最大值為mgh+mgx010、如圖，籃球賽中，甲、乙運動員想組織一次快速反擊，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲運動員要將球傳給乙運動員，不計空氣阻力，則（）A．應(yīng)該讓球沿著3的方向拋出B．應(yīng)該讓球沿著2的方向拋出C．兩運動員對球的沖量大小和方向都是相同的D．當(dāng)乙接著球后要往身體收，延長觸球時間，以免傷害手指三、實驗題：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)通過實驗測量玩具上的小直流電動機轉(zhuǎn)動的角速度大小，如圖甲所示，將直徑約為3cm的圓盤固定在電動機轉(zhuǎn)動軸上，將紙帶的一端穿過打點計時器后，固定在圓盤的側(cè)面，圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤的側(cè)面上，打點計時器所接交流電的頻率為50Hz.(1)實驗時，應(yīng)先接通________(選填“電動機”或“打點計時器”)電源．(2)實驗得到一卷盤繞在圓盤上的紙帶，將紙帶抽出一小段，測量相鄰2個點之間的長度L1，以及此時圓盤的直徑d1，再抽出較長的一段紙帶后撕掉，然后抽出一小段測量相鄰2個點之間的長度L2，以及此時圓盤的直徑d2，重復(fù)上述步驟，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，其中一段紙帶如圖乙所示，測得打下這些點時，紙帶運動的速度大小為________m/s.測得此時圓盤直徑為5.60cm，則可求得電動機轉(zhuǎn)動的角速度為________rad/s.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)，作出了紙帶運動速度(v)與相應(yīng)圓盤直徑(d)的關(guān)系圖象，如圖丙所示．分析圖線，可知電動機轉(zhuǎn)動的角速度在實驗過程中________(選填“增大”“減小”或“不變”)．12．（12分）某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理，實驗時該小組的同學(xué)將小車由光電門1的左側(cè)靜止釋放，通過細繩在砝碼的牽引下開始運動，先后經(jīng)過光電門1、2，并通過計算機記錄了擋光時間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M，砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m。根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題：(1)摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實驗時應(yīng)________（填“取下”或“掛上”）砝碼盤，并適當(dāng)?shù)貕|高長木板的________（填“左”或“右”）端；(2)在(1)的前提下，為了使細繩的拉力大小近似等于砝碼盤及盤中砝碼的總重力，應(yīng)使小車和擋光片的總質(zhì)量為M________（填“遠大于”“大于”“等于”“小于”或“遠小于”）砝碼盤及盤中砝碼的總質(zhì)量；(3)實驗小組的同學(xué)用游標卡尺對擋光片的寬度進行了測量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度d=________cm；(4)計算機記錄小車通過光電門1、2的時間分別為、，且兩光電門之間的距離為L，重力加速度用g表示，則驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為________（用以上相關(guān)物理量的字母表示）。四、計算題：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，間距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計。場強為B的條形勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場區(qū)域的寬度為d1，間距為d2。兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。(設(shè)重力加速度為g)(1)若a進入第2個磁場區(qū)域時，b以與a同樣的速度進入第1個磁場區(qū)域，求b穿過第1個磁場區(qū)域過程中增加的動能△Ek。(2)若a進入第2個磁場區(qū)域時，b恰好離開第1個磁場區(qū)域；此后a離開第2個磁場區(qū)域時，b又恰好進入第2個磁場區(qū)域。且a、b在任意一個磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運動時間均相同。求b穿過第2個磁場區(qū)域過程中，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q。(3)對于第(2)問所述的運動情況，求a穿出第k個磁場區(qū)域時的速率。14．（16分）如圖所示，長為3l的不可伸長的輕繩，穿過一長為l的豎直輕質(zhì)細管，兩端拴著質(zhì)量分別為m、m的小球A和小物塊B，開始時B先放在細管正下方的水平地面上．手握細管輕輕搖動一段時間后，B對地面的壓力恰好為零，A在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．已知重力加速度為g，不計一切阻力．（1）求A做勻速圓周運動時繩與豎直方向夾角θ；（2）求搖動細管過程中手所做的功；（3）輕搖細管可使B在管口下的任意位置處于平衡，當(dāng)B在某一位置平衡時，管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開，求A做平拋運動的最大水平距離．15．（12分）一簡諧橫波以4m/s的波速沿水平繩向x軸正方向傳播．已知t=0時的波形如圖所示，繩上兩質(zhì)點M、N的平衡位置相距波長．設(shè)向上為正，經(jīng)時間t1（小于一個周期），此時質(zhì)點M向下運動，其位移仍為0.02m．求（i）該橫波的周期；（ii）t1時刻質(zhì)點N的位移．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】

A．盧瑟福粒子散射實驗否定了原子結(jié)構(gòu)的棗糕模型，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確；B．放射線在磁場中偏轉(zhuǎn)，中間沒有偏轉(zhuǎn)的為射線，貫穿能力最強，故B錯誤；C．由圖可以知道,光照越強,光電流越大,但遏止電壓是一樣,說明遏止電壓與光的強度無關(guān),故C錯誤;

D．鏈式反應(yīng)需要達到臨界體積才可以，故D錯誤；故選A．2、B【解析】

A．根據(jù)題述，在時刻，車在車前方處，在時間內(nèi)，車的位移為，若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故A錯誤；B．若在時刻相遇，根據(jù)圖線與坐標軸所圍圖形的面積表示位移，則有解得，故B正確；C．若在時刻相遇，則下次相遇的時刻為關(guān)于對稱的時刻，故C錯誤；D．若在時刻相遇，則下次相遇時刻為，下次相遇時車速度故D錯誤。故選B。3、B【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力有得第一宇宙速度則第二宇宙速度為所以選項B正確，ACD錯誤。故選B。4、C【解析】

AB．閉合開關(guān)后，根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律可知變壓器兩端電壓不變，所以兩電壓表示數(shù)不變，燈泡兩端電壓不變，亮度不變；副線圈并聯(lián)負載增加，根據(jù)并聯(lián)分流規(guī)律可知副線圈干路電流增大，所以示數(shù)增大，根據(jù)可知原線圈電流增大，所以示數(shù)增大，AB錯誤；CD．根據(jù)可知變壓器輸出電壓不變，電流增大，所以變壓器輸出功率變大，結(jié)合上述分析可知與示數(shù)的比值不變，與示數(shù)的比值不變，C正確，D錯誤。故選C。5、B【解析】

設(shè)該發(fā)動機在s時間內(nèi)，噴射出的氣體質(zhì)量為，根據(jù)動量定理，，可知，在1s內(nèi)噴射出的氣體質(zhì)量，故本題選B．6、A【解析】

當(dāng)a、b兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得c、d兩端電壓為20V，有：＝Ucd即：＝20整理得＝2；當(dāng)c、d兩端接入100V電壓時，用理想電壓表測得a、b兩端電壓為50V，有：＝Uab即：＝50整理得＝2，所以R1∶R2∶R3＝4∶2∶1，A正確，BCD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

AC.設(shè)水杯的質(zhì)量為，以兩個輕環(huán)和水杯組成的系統(tǒng)為研究對象，豎直方向受到重力和水平橫梁對鐵環(huán)的支持力，力圖如圖所示，根據(jù)平衡條件得：可得：可見，水平橫梁對鐵環(huán)的支持力不變，故A錯誤、C正確；B.以環(huán)為研究對象，豎直方向：水平方向：聯(lián)立解得：減小時，變大，故B錯誤；D.設(shè)與環(huán)相連的細繩對水杯的拉力為，根據(jù)豎直方向的平衡條件可得：由于繩子與豎直方向的夾角增大，則變小，繩子拉力變大，故D正確．8、AC【解析】由圖可知，兩行星的球體半徑相同，對行星周圍空間各處物體來說，萬有引力提供加速度，故有，故可知P1的質(zhì)量比P2的大，即P1的平均密度比P2的大，所以選項A正確；由圖可知，P1表面的重力加速比P2的大，由可知，P1的第一宇宙速度比P2的大，所以選項B錯誤；對衛(wèi)星而言，萬有引力提供向心加速度，即，故可知，s1的向心加速度比s2考點：天體與萬有引力定律9、BD【解析】

A．小球與彈簧組成地系統(tǒng)只有重力和彈簧的彈力做功，滿足機械能守恒定律，故A錯誤；BC．由圖像可知，為平衡位置，小球剛接觸彈簧時有動能，有對稱性知識可得，小球到達最低點的坐標大于，小球運動到最低點時彈力大于2mg，故B正確，C錯誤；D．為平衡位置，動能最大，故從開始到這段過程，根據(jù)動能定理可得而克服彈力做功等于圖乙中小三角形面積，即故小球動能的最大值D正確。故選BD。10、AD【解析】

AB．甲和乙相對靜止，所以甲將球沿著對方拋出，即沿著3方向拋出，就能傳球成功，A正確，B錯誤；C．根據(jù)動量定理，合外力的沖量等于動量的變化量，可知兩運動員接球時速度的變化量大小相等、方向相反，動量的變化量等大反向，所以兩運動員對球的沖量等大反向，C錯誤；D．當(dāng)乙接著球后要往身體收，根據(jù)動量定理可知，相同的動量變化量下，延長作用時間，減小沖擊力，以免傷害手指，D正確。故選AD。三、實驗題：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、打點計時器1.864不變【解析】

（1）實驗時,應(yīng)先接通打點計時器電源，再接通電動機的電源；（2）根據(jù)v=xt求解線速度，根據(jù)ω=v【詳解】（1）實驗時,應(yīng)先接通打點計時器電源，再接通電動機的電源；（2）紙帶運動的速度大小為v=x角速度ω=v（3）根據(jù)v=ωr=1212、取下左遠大于0.555【解析】

(1)[1][2]本實驗為了使細繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實驗前取下砝碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。(2)[3]只有當(dāng)M遠大于m時，砝碼盤和盤中砝碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足M遠大于m時可以用砝碼盤和盤中砝碼的重力做的功代替小車合力做的功。(3)[4]由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm，游標尺示數(shù)為11×0.05mm=0.55mm則擋光片的寬度d=5mm+0.55mm=5.55mm即為0.555cm。(4)[5]由實驗原理可知，小車的合外力做功近似等于砝碼盤和盤中砝碼受到的重力做功，即W=mgL小