2025屆北京市北京二中教育集團(tuán)物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆北京市北京二中教育集團(tuán)物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、某時(shí)刻水平拋出的小球，在時(shí)的速度方向與水平方向的夾角，，其速度方向與水平方向的夾角。忽略空氣阻力，重力加速度，則小球初速度的大小為（）A． B． C． D．2、電荷之間的引力會(huì)產(chǎn)生勢能。取兩電荷相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢能為零，一個(gè)類氫原子核帶電荷為+q，核外電子帶電量大小為e，其引力勢能，式中k為靜電力常量，r為電子繞原子核圓周運(yùn)動(dòng)的半徑（此處我們認(rèn)為核外只有一個(gè)電子做圓周運(yùn)動(dòng)）。根據(jù)玻爾理論，原子向外輻射光子后，電子的軌道半徑從減小到，普朗克常量為h，那么，該原子釋放的光子的頻率為（）A． B．C． D．3、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界。磁場Ⅰ、Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，且B2＝2B1，其中bc=ea=ef.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域。不計(jì)粒子重力，該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為()A． B． C． D．4、衛(wèi)星繞某一行星的運(yùn)動(dòng)軌道可近似看成是圓軌道，觀察發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過時(shí)間t，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所通過的弧長為l，該弧長對應(yīng)的圓心角為。已知引力常量為G，由此可計(jì)算該行星的質(zhì)量為（）A． B．C． D．5、豎直向上拋出一物塊，物塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力大小與速度大小成正比，取初速度方向?yàn)檎较?。則物塊從拋出到落回拋出點(diǎn)的過程中列物塊的加速度、速度與時(shí)間的關(guān)系圖像中可能正確的是（）A． B． C． D．6、如圖所示，圖甲為一簡諧橫波在t=0.10s時(shí)的波形圖，P是平衡位置在x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=2m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。下列說法正確的是（）A．這列波沿x軸正方向傳播 B．這列波的傳播速度為2m/sC．t=0.15s，P的加速度方向與速度方向相同 D．從t=0.10s到t=0.15s，P通過的路程為10cm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、如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用R、T、Ek、F分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動(dòng)能、萬有引力。下列關(guān)系式正確的有（）A． B． C． D．8、“嫦娥五號(hào)”是我國首個(gè)實(shí)施無人月面取樣且返回的探測器，它由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個(gè)部分組成，由長征五號(hào)運(yùn)載火箭從文昌航天發(fā)射場發(fā)射。若“嫦娥五號(hào)”探測器環(huán)月工作軌道為圓形，其離月球表面高度為h、運(yùn)行周期為T，月球半徑為R。由以上數(shù)據(jù)可求的物理量有（）A．月球表面飛船所受的重力B．“嫦娥五號(hào)”探測器繞月球運(yùn)行的加速度C．“嫦娥五號(hào)”探測器繞月球運(yùn)行的速度D．月球?qū)Α版隙鹞逄?hào)”探測器的吸引力9、兩材料完全相同的、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊甲和滑塊乙放在粗糙的水平上，在兩滑塊的右側(cè)固定一擋板。已知兩滑塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，甲、乙兩滑塊的質(zhì)量分別為m1=3m、m2=2m，且在水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)給滑塊甲一向右的初速度v0（未知），使滑塊甲和滑塊乙發(fā)生無能量損失的碰撞，經(jīng)過一段時(shí)間滑塊乙運(yùn)動(dòng)到擋板處且被一接收裝置接收，而滑塊甲未與擋板發(fā)生碰撞，開始兩滑塊之間的距離以及滑塊乙與擋板之間的距離均為L，重力加速度為g?；瑝K甲與滑塊乙碰后的瞬間速度分別用v1、v2表示，下列正確的說法是（）A．v1∶v2=1∶5 B．v1∶v2=1∶6C．v0的最小值為 D．v0的最小值為10、水平放置的平行板電容器，極板長為l，間距為d，電容為C。豎直擋板到極板右端的距離也為l，某次充電完畢后電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，所帶電荷量為Q1如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球以初速度v從正中間的N點(diǎn)水平射人兩金屬板間，不計(jì)空氣阻力，從極板間射出后，經(jīng)過一段時(shí)間小球恰好垂直撞在擋板的M點(diǎn)，已知M點(diǎn)在上極板的延長線上，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力和邊緣效應(yīng)。下列分析正確的是（）A．小球在電容器中運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B．小球在電容器中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與射出電容器后運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間相等C．電容器所帶電荷量D．如果電容器所帶電荷量，小球還以速度v從N點(diǎn)水平射入，恰好能打在上級(jí)板的右端三、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，物體質(zhì)量為，靜置于水平面上，它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用大小為、方向與水平方向夾角的拉力F拉動(dòng)物體，拉動(dòng)4s后，撤去拉力F，物體最終停下來取試求：物體前4s運(yùn)動(dòng)的加速度是多大？物體從開始出發(fā)到停下來，物體的總位移是多大？12．（12分）某同學(xué)要測量一由新材料制成的粗細(xì)均勻的圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ。步驟如下：(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖（甲）所示，由圖可知其長度為______cm；(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖（乙）所示，由圖可知其直徑為______mm；(3)用圖（丙）所示的電路測定其電阻值，其中Rx是待測的圓柱形導(dǎo)體，R為電阻箱，電源電動(dòng)勢為E，其內(nèi)阻不計(jì)。在保證安全的情況下多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖（?。┧镜膱D線，電阻Rx=__Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），此數(shù)值與電阻的真實(shí)值R0比較，Rx____R0(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算出圓柱形導(dǎo)體的電阻率ρ=______。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）一列簡諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P正在向上運(yùn)動(dòng)，它所在的平衡位置為x=2m，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為y=0.2sin5πt（m），從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，求∶（i）該簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播速率；（ii）經(jīng)過0.5s時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)P的位移和路程；（iii）從圖示位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)多長時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P第三次到達(dá)波峰。14．（16分）圖示為一光導(dǎo)纖維(可簡化為一長玻璃絲)的示意圖，玻璃絲長為L，折射率為n，AB代表端面．已知光在真空中的傳播速度為c.(1)為使光線能從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣?，求光線在端面AB上的入射角應(yīng)滿足的條件；(2)求光線從玻璃絲的AB端面?zhèn)鞑サ搅硪欢嗣嫠璧淖铋L時(shí)間．15．（12分）湯姆孫利用磁偏轉(zhuǎn)法測定電子比荷的裝置如圖所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子（不計(jì)初速度、重力和電子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過B中心的小孔沿中心軸的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板D1和D2間的區(qū)域。當(dāng)D1、D2兩極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，電子束打在熒光屏的中心P1點(diǎn)處，形成了一個(gè)亮點(diǎn)；加上圖示的電壓為U的偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點(diǎn)移到P2點(diǎn)，再加上一個(gè)方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)弱，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，亮點(diǎn)重新回到P1點(diǎn)，去掉偏轉(zhuǎn)電壓后，亮點(diǎn)移到P3點(diǎn)。假設(shè)電子的電量為e，質(zhì)量為m，D1、D2兩極板的長度為L，極板間距為d，極板右端到熒光屏中心的距離為s，R與P豎直間距為y，水平間距可忽略不計(jì)。（只存在磁場時(shí)電子穿過場區(qū)后的偏角很小，tan≈sin；電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r很大，計(jì)算時(shí)略去項(xiàng)的貢獻(xiàn)）。（1）判定磁場的方向，求加速電壓的大?。唬?）若測得電子束不偏轉(zhuǎn)時(shí)形成的電流為I，且假設(shè)電子打在熒光屏。上后不反彈，求電子對熒光屏的撞擊力大小；（3）推導(dǎo)出電子比荷的表達(dá)式。

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】

將小球在時(shí)和時(shí)的速度分解，如圖所示：則有，又因?yàn)榻獾眠x項(xiàng)C項(xiàng)正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

電子在r軌道上圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，靜電引力提供向心力所以電子的動(dòng)能為所以原子和電子的總能為再由能量關(guān)系得即故選B。3、B【解析】

粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故有所以粒子垂直邊界ae從P點(diǎn)射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點(diǎn)進(jìn)入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達(dá)式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點(diǎn)沿fd方向進(jìn)入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過在e點(diǎn)沿ea方向進(jìn)入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個(gè)磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為故選B。4、B【解析】

設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，則其中，聯(lián)立可得故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、D【解析】

AB．物塊上升過程中，加速度方向向下，取初速度方向?yàn)檎较?，則加速度為負(fù)值，故AB錯(cuò)誤；CD．由于物塊所受阻力與速度大小成正比，所以加速度隨速度變化而變化，其速度－時(shí)間圖像不是直線，而是曲線，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6、C【解析】

A．分析振動(dòng)圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時(shí)Q點(diǎn)的速度方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)波動(dòng)規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負(fù)方向的傳播，故A錯(cuò)誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為故B錯(cuò)誤；C．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)了，根據(jù)波動(dòng)規(guī)律可知，t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于平衡位置上方，速度方向沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，則加速度方向沿y軸負(fù)方向，兩者方向相同，故C正確；D．在t=0.10s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程s≠A=10cm故D錯(cuò)誤。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、BD【解析】

A．根據(jù)萬有引力定律得衛(wèi)星A、B質(zhì)量相等，RA＞RB，得FA＜FB．故A錯(cuò)誤；B.衛(wèi)星A、B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力提供向心力得衛(wèi)星的動(dòng)能故，故B正確；CD.由開普勒第三定律得因，，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。8、BC【解析】

A．探測器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有可得月球的質(zhì)量不考慮天體自轉(zhuǎn)，在月球表面，萬有引力等于飛船所受的重力，則有可得月球表面飛船所受的重力為由于飛船質(zhì)量未知，所以無法求出月球表面飛船所受的重力，故A錯(cuò)誤；B．探測器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得探測器繞月球運(yùn)行的加速度則探測器繞月球運(yùn)行的加速度可求出，故B正確；C．根據(jù)周期和線速度的關(guān)系可知探測器繞月球運(yùn)行的速度可求出，故C正確；D．月球?qū)μ綔y器的吸引力探測器的質(zhì)量未知，無法確定月球?qū)ζ涞奈?，故D錯(cuò)誤；故選BC。9、BC【解析】

AB．兩滑塊碰撞過程滿足動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律，設(shè)碰撞前瞬間滑塊甲的速度為v，則有m1v＝m1v1＋m2v2由機(jī)械能守恒定律得m1v2＝m1v12＋m2v22聯(lián)立解得v1＝，v2＝則二者速度大小之比為v1∶v2＝1∶6A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)滑塊甲初速度最小時(shí)，碰后滑塊乙應(yīng)剛好運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的擋板，則－μm2gL＝－m2v22碰前滑塊甲做減速運(yùn)動(dòng)－μm1gL＝m1v2－m1v02可得v0＝C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。10、BD【解析】

根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)分析兩段過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)豎直方向?qū)ΨQ性分析小球在電容器的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律以及分析求解電荷量，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度從而求解豎直方向的運(yùn)動(dòng)位移。【詳解】AB．小球在電容器內(nèi)向上偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，出電容器后受到重力作用，豎直方向減速，水平方向由于不受力，仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于兩段過程在水平方向上的運(yùn)動(dòng)位移相同，則兩段過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，豎直方向由于對稱性可知，兩段過程在豎直方向的加速度大小相等，大小都為g，但方向相反，故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律有解得故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)小球到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，豎直方向的位移為，則根據(jù)豎直方向的對稱性可知，小球從電容器射出時(shí)，豎直方向的位移為，如果電容器所帶電荷量，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)公式可知，相同的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移是原來的2倍，故豎直方向的位移為，故D正確。故選BD。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、42m【解析】

（1）由牛頓第二定律運(yùn)用正交分解法求解加速度；（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式求解撤去外力之前時(shí)的位移；根據(jù)牛頓第二定律求解撤去外力后的加速度和位移，最后求解總位移.【詳解】（1）受力分析：正交分解：由牛頓第二定律得：；；聯(lián)立解得：（2）前4s內(nèi)的位移為，

4s末的速度為：，

撤去外力后根據(jù)牛頓第二定律可知：，

解得：，

減速階段的位移為：，

通過的總位移為：．【點(diǎn)睛】此題是牛頓第二定律的應(yīng)用問題；關(guān)鍵是知道加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁，運(yùn)用正交分解法求解加速度是解題的重點(diǎn)．12、5.0154.70017小于5.9×10-3Ω?m【解析】

(1)[1]根據(jù)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm(2)[2]根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(3)[3]由圖示電路圖可知，電壓表示數(shù)為整理得由圖示圖象可知，縱軸截距所以電源電動(dòng)勢E=2V，圖象斜率所以電阻阻值[4]由于電壓表的分流作用可知此測量值小于電阻的真實(shí)值R0。(5)[5]由電阻定律可知代入數(shù)據(jù)解得電阻率ρ≈5.9×10-3Ω?m；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