2024屆北京師范大學(xué)附中物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2024屆北京師范大學(xué)附中物理高三第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生請注意：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、下列說法正確的是（）A．物體的動(dòng)能增加，其內(nèi)能也一定增加B．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)C．一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功，氣體內(nèi)能一定增加D．隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥力都減小2、豎直向上拋出一個(gè)小球，圖示為小球向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片，頻閃儀每隔0.05s閃光一次，測出ac長為23cm，af長為34cm，則下列說法正確的是（）A．bc長為13cmB．df長為7cmC．小球的加速度大小為12m/s2D．小球通過d點(diǎn)的速度大小為2.2m/s3、如圖所示，A、B、C是光滑絕緣斜面上的三個(gè)點(diǎn)，Q是一帶正電的固定點(diǎn)電荷，Q、B連線垂直于斜面，Q、A連線與Q、C連線長度相等，帶正電的小物塊從A點(diǎn)以初速度v沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）A．小物塊在B點(diǎn)電勢能最小B．小物塊在C點(diǎn)的速度也為vC．小物塊在A、C兩點(diǎn)的機(jī)械能相等D．小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，一定先減速后加速4、如圖所示，為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過機(jī)械過濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)、圖中虛線是某一帶負(fù)電的塵埃(不計(jì)重力)僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點(diǎn)是軌跡與電場線的交點(diǎn)，不考慮塵埃在遷移過程中的相作用和電荷量變化，則以下說法正確的是A．A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢B．塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度C．塵埃在遷移過程中做勻變速運(yùn)動(dòng)D．塵埃在遷移過程中電勢能始終在增大5、如圖所示，足夠長的水平傳送帶以速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為1kg的物體以的速度水平向右滑上傳送帶，經(jīng)一定的時(shí)間后，物體返回到出發(fā)點(diǎn)。已知物體與帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g=10m/s2。則在該過程中摩擦力對物體做的功為（）A．0 B．2.5J C．6.5J D．12J6、如圖甲所示，開口向上的導(dǎo)熱氣缸靜置于水平桌面，質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量氣體，若在活塞上加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積減小了△V1，如圖乙；繼續(xù)在活塞上再加上質(zhì)量為m的砝碼，穩(wěn)定后氣體體積又減小了△V2，如圖丙．不計(jì)摩擦，環(huán)境溫度不變，則（）A．△V1＜△V2 B．△V1=△V2C．△V1＞△V2 D．無法比較△V1與△V2大小關(guān)系二、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、一氘核自A點(diǎn)以某一初速度垂直進(jìn)入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過B點(diǎn)。忽略空氣阻力，不計(jì)重力，下列說法正確的是（）A．把氘核換成動(dòng)能相同的氕核，其他條件不變，氕核還能經(jīng)過B點(diǎn)B．把氘核換成動(dòng)量相同的氕核，其他條件不變，氕核還能經(jīng)過B點(diǎn)C．把氘核換成動(dòng)能相同的氦核，其他條件不變，氦核還能經(jīng)過B點(diǎn)D．把氘核換成速度相同的氦核，其他條件不變，氦核還能經(jīng)過B點(diǎn)8、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的溫度為17℃，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度間的關(guān)系為T=t+273K，則下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為290KB．氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為580KC．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，溫度降低，內(nèi)能減小D．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，從外界吸收熱量9、如圖所示，在光滑水平面上有寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，邊界線MN平行于PQ線，磁場方向垂直平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，邊長為L（L＜d）的正方形金屬線框，電阻為R，質(zhì)量為m，在水平向右的恒力F作用下，從距離MN為d/2處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，線框右邊到MN時(shí)速度與到PQ時(shí)的速度大小相等，運(yùn)動(dòng)過程中線框右邊始終與MN平行，則下列說法正確的是（）A．線框進(jìn)入磁場過程中做加速運(yùn)動(dòng)B．線框的右邊剛進(jìn)入磁場時(shí)所受安培力的大小為C．線框在進(jìn)入磁場的過程中速度的最小值為D．線框右邊從MN到PQ運(yùn)動(dòng)的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Fd10、如圖，A、B兩點(diǎn)分別固定有等量的點(diǎn)電荷，其中A處的為正電荷，B處的電性未知。MN為AB連線的中垂線，O為垂足。由絕緣材料制成的閉合光滑軌道abed關(guān)于O點(diǎn)對稱，其上穿有帶正電小環(huán)。現(xiàn)在P點(diǎn)給小環(huán)一沿軌道切線方向的初速度，小環(huán)恰能沿軌道做速率不變的運(yùn)動(dòng)，則（不考慮重力）（）A．小環(huán)在a、c兩點(diǎn)受到的電場力相同B．小環(huán)在b、d兩點(diǎn)的電勢能相同C．若在d點(diǎn)斷開軌道，小環(huán)離開軌道后電場力一直做正功D．若將小環(huán)從d沿da連線移到a，電場力先做負(fù)功后做正功三、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）圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場．現(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；為電流表；S為開關(guān)．此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線．(1)在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖________．(2)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①按圖接線．②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1．③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱出________．④用米尺測量________．(3)用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B＝________．(4)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里．12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)測量電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)。待測電流表的內(nèi)阻Rg約在1kΩ~2kΩ之間，量程250μA。提供實(shí)驗(yàn)器材：電源（4V，0.6Ω）電鍵S及導(dǎo)線若干一只電阻箱R（0~9999Ω）滑動(dòng)變阻器R1（0~50Ω，0.6A）滑動(dòng)變阻器R2（0~1kΩ，0.3A）某同學(xué)的測量過程如下：第一，選擇實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的電路圖，如圖甲所示：第二，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：①先按電路圖接好各元件，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R'的滑片P位置，再使電阻箱阻值為零②閉合電鍵S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R'的滑片P于某一位置，使電流表達(dá)到滿刻度Ig③滑動(dòng)變阻器R'的滑片P保持不變，調(diào)節(jié)電阻箱值使電流表讀數(shù)為Ig的一半，記下電阻箱讀數(shù)Rx，則待測電流表的內(nèi)阻Rg＝Rx，請回答以下問題：(1)為了精確測量電流表的內(nèi)阻，該同學(xué)選擇的滑動(dòng)變阻器R'是_____（選填“R1”或“R2”）。(2)該同學(xué)在操作步驟①中，滑動(dòng)變阻器R'的滑片P應(yīng)置于_____端（選填“a”或“b”）理由是_____。(3)接照該同學(xué)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)思路，用鉛筆畫出的線代表導(dǎo)線在圖乙中替他完善正確規(guī)范的實(shí)驗(yàn)電路連接，導(dǎo)線不能交叉_____。(4)在實(shí)驗(yàn)步驟③中，確?；瑒?dòng)變阻器R'的滑片P的位置不變，其理由是_____。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，光滑斜面體ABC固定在地面上，斜面AB傾角為37°，斜面AC傾角為53°，P、Q兩個(gè)物塊分別放在AB、AC斜面上，并用繞過斜面體頂端A處光滑定滑輪的細(xì)線連接。放在AC斜面上的輕彈簧，一端與Q相連，另一端與固定在C點(diǎn)的擋板相連，物塊P、Q的質(zhì)量分別為2m、m，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，兩斜面足夠長。開始時(shí)鎖定物塊P，細(xì)線剛好拉直，張力為零，現(xiàn)解除物塊P的鎖定，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)解除鎖定的一瞬間，物塊P的加速度大??；(2)當(dāng)物塊Q向上運(yùn)動(dòng)的距離時(shí)，物塊Q的速度大小；(3)當(dāng)物塊Q向上運(yùn)動(dòng)的距離時(shí)，彈簧斷開，同時(shí)給物塊P一個(gè)平行AB斜面向上的恒定推力F，此后細(xì)線的拉力為零，且P、Q兩物塊的速度同時(shí)減為零，則當(dāng)物塊Q速度為零時(shí)，物塊P克服推力做功為多少。14．（16分）如圖所示，右端封閉左端開口的導(dǎo)熱良好的形玻璃管兩邊粗細(xì)不同，粗玻璃管半徑為細(xì)玻璃管半徑的3倍，兩管中裝入高度差為的水銀，右側(cè)封閉氣體長，左側(cè)水銀面距管口?，F(xiàn)將左管口用一與玻璃管接觸良好的活塞封閉圖中未畫出），并將活塞緩慢推入管中，直到兩管水銀面等高。外界大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境溫度不變，不計(jì)活塞與管內(nèi)壁的摩擦。求：①兩管水銀面等高時(shí)左側(cè)氣體的壓強(qiáng)是多少；②整個(gè)過程活塞移動(dòng)的距離是多少厘米（保留三位有效數(shù)字）。15．（12分）有兩列簡諧橫波a和b在同一介質(zhì)中傳播，a沿x軸正方向傳播，b沿x軸負(fù)方向傳播，波速均為υ=4m/s，a的振幅為5cm，b的振幅為10cm。在t=0時(shí)刻兩列波的圖像如圖所示。求：(i)這兩列波的周期；(ii)x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=2.25s時(shí)的位移。

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、D【解題分析】

A．物體的內(nèi)能由分子動(dòng)能和分子勢能構(gòu)成，與宏觀的機(jī)械能大小無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是分子熱運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功，吸放熱情況未知，所以氣體內(nèi)能不一定增加，C錯(cuò)誤；D．隨著分子間的距離增大，分子間的引力、斥力都減小，D正確。故選D。2、C【解題分析】

C．根據(jù)題意可知，cf長為11cm，則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移差公式可得其中所以C正確；D．勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段的平均速度等于這一段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則d點(diǎn)的速度為所以D錯(cuò)誤；B．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得所以B錯(cuò)誤；A．同理可得b點(diǎn)的速度為則所以A錯(cuò)誤。故選C。3、C【解題分析】

A．該電場是正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，所以B點(diǎn)的電勢最高，根據(jù)正電荷在電勢越高的地方，電勢能越大，可知帶正電的小物塊在B點(diǎn)電勢能最大，故A錯(cuò)誤；BC．在電場中A、C兩點(diǎn)的電勢相等，所以小物塊在A、C兩點(diǎn)的電勢能相等，根據(jù)能量守恒定律，可知小物塊在A、C兩點(diǎn)的機(jī)械能相等，小物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)重力做正功，重力勢能減少，電勢能變化量為零，所以在C點(diǎn)動(dòng)能增加，故在C點(diǎn)的速度大于v，故B錯(cuò)誤，C正確；D．小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，可能先減速后加速，也可能一直加速，故D錯(cuò)誤。故選C。4、B【解題分析】沿電場線方向電勢降低，由圖可知，B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)電勢，故A錯(cuò)誤；由圖可知，A點(diǎn)電場線比B點(diǎn)密集，因此A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)，故A點(diǎn)的電場力大于B點(diǎn)的電場力，則A點(diǎn)的加速度大于B點(diǎn)的加速度，故B正確；放電極與集塵極間建立非勻強(qiáng)電場，塵埃所受的電場力是變化的．故粒子不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；由圖可知，開始速度方向與電場力方向夾角為鈍角，電場力做負(fù)功，電勢能增大；后來變?yōu)殇J角，電場力做正功，電勢能減??；對于全過程而言，根據(jù)電勢的變化可知，電勢能減小，故D錯(cuò)誤．故選B．點(diǎn)睛：本題考查考查分析實(shí)際問題工作原理的能力，解題時(shí)要明確電場線的分布規(guī)律，并且能抓住塵埃的運(yùn)動(dòng)方向與電場力方向的關(guān)系是解題突破口．5、A【解題分析】

由題意可知，物體在傳送帶上做勻變速運(yùn)動(dòng)，物體先向右做減速運(yùn)動(dòng)，速度為零時(shí)再向左做加速運(yùn)動(dòng)，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速度大小，根據(jù)動(dòng)能定理可知摩擦力做功為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。6、C【解題分析】

設(shè)大氣壓強(qiáng)為，起初活塞處于平衡狀態(tài)，所以：解得該氣體的壓強(qiáng)為：則甲狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為：乙狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：丙狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：由玻意耳定律得：得：，所以所以：．故本題選C．【題目點(diǎn)撥】對活塞進(jìn)行受力分析，由平衡條件分別求出幾種情況下的氣體壓強(qiáng)；由玻意耳定律可以求出氣體體積，然后比較體積的變化即可．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、AD【解題分析】

根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)整理得到A．該項(xiàng)動(dòng)能和電荷量均相等，則y相同，即氕核還能經(jīng)過B點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；B．該項(xiàng)動(dòng)量相等，但是質(zhì)量和電荷量的乘積不相等，則y不同，氕核不能經(jīng)過B點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該項(xiàng)動(dòng)能相同，但是電荷量加倍，則y不同，氦核不能經(jīng)過B點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D．該項(xiàng)速度相等，比荷也相等，則y相同，即氦核還能經(jīng)過B點(diǎn)，所以D正確．故選AD。8、BC【解題分析】

A．氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為17C，TA=(273+17）K=290K，由理想氣體狀態(tài)方程得氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度TB=1160KA項(xiàng)錯(cuò)誤；B．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C做等容變化，根據(jù)查理定律得解得Tc=580KB項(xiàng)正確；C．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C不對外做功，但溫度降低，內(nèi)能減小，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放出熱量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BC。9、BD【解題分析】

A、線框右邊到MN時(shí)速度與到PQ時(shí)速度大小相等，線框完全進(jìn)入磁場過程不受安培力作用，線框完全進(jìn)入磁場后做加速運(yùn)動(dòng)，由此可知，線框進(jìn)入磁場過程做減速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、線框進(jìn)入磁場前過程，由動(dòng)能定理得：，解得：，線框受到的安培力：，故B正確；C、線框完全進(jìn)入磁場時(shí)速度最小，從線框完全進(jìn)入磁場到右邊到達(dá)PQ過程，對線框，由動(dòng)能定理得：解得：，故C錯(cuò)誤；D、線框右邊到達(dá)MN、PQ時(shí)速度相等，線框動(dòng)能不變，該過程線框產(chǎn)生的焦耳熱：Q＝Fd，故D正確；10、BCD【解題分析】

由帶電小環(huán)恰能沿軌道做速率不變的運(yùn)動(dòng)可知，在運(yùn)動(dòng)過程中電場力對小環(huán)不做功，即軌道上各處的電勢相同，軌道與電場中的某一等勢線重合，根據(jù)常見電場的電場分布圖和等勢面分布圖可知，A、B兩點(diǎn)處固定的是等量同種電荷。A．由等量同種電荷中垂線上的電場分布特點(diǎn)可知，a、c兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，故小環(huán)在a、c兩點(diǎn)受到的電場力方向不同，故A錯(cuò)誤；B．b、d兩點(diǎn)在同一等勢面上，故b、d兩點(diǎn)的電勢能相同，故B正確；C．若在d點(diǎn)斷開軌道，此時(shí)速度方向與電場力方向垂直，此后，電場力方向與速度方向成銳角，電場力一直做正功，故C正確；D．由等量同種電荷的電勢分布可知，da連線上從d點(diǎn)到a點(diǎn)，電勢先升高后降低，故帶正電的小環(huán)電勢能先增大后減小，故電場力先做負(fù)功，后做正功，故D正確。故選BCD。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、(1)如圖所示重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2D的底邊長度L【解題分析】

（1）[1]如圖所示

（2）[2][3][4]③重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數(shù)I；此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2；④D的底邊長度l;

（3）（4）[5][6]開關(guān)S斷開時(shí)，D中無電流，D不受安培力，此時(shí)D所受重力Mg=m1g；S閉合后，D中有電流，左右兩邊所受合力為0，D所受合力等于底邊所受的安培力，如果m2＞m1，有m2g=m1g+BIL則安培力方向向下，根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外；如果m2＜m1，有m2g=m1g-BIL則安培力方向向上，根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向里；綜上所述，則．12、R1a接通電路時(shí)，確保電流表安全保持aP間電壓不變【解題分析】

(1)[1]根據(jù)題意要求精確測量電流表內(nèi)阻及分壓式連接，為了便于調(diào)節(jié)分壓，需要選擇阻值較小，額定電流較大的滑動(dòng)變阻器，即R1。(2)[2][3]為了確保開關(guān)閉合后，電路安全，因此滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于a端，這樣測量電路部分開始時(shí)分壓為0，保證了電