2024年北京市西城區(qū)物理高三第一學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2024年北京市西城區(qū)物理高三第一學(xué)期期末經(jīng)典模擬試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、下列說法正確的是（）A．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B．物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少C．物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動的平均動能增大D．物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動的平均動能增大2、如圖所示，鐵板傾斜放置，傾角為，磁鐵吸在鐵板上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁鐵的質(zhì)量為，重力加速度為，則下列說法正確的是（）A．磁鐵可能只受兩個力作用 B．磁鐵一定受三個力作用C．鐵板對磁鐵的摩擦力大小為 D．鐵板對磁鐵的作用力大小為3、在一場足球比賽中，質(zhì)量為0.4kg的足球以15m/s的速率飛向球門，被守門員撲出后足球的速率變?yōu)?0m/s，方向和原來的運(yùn)動方向相反，在守門員將球撲出的過程中足球所受合外力的沖量為（）A．2kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動方向相同B．2kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動方向相反C．14kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動方向相同D．14kg·m/s，方向與足球原來的運(yùn)動方向相反4、在光滑絕緣水平面上，三個帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個頂點上；a、b帶正電，電荷量均為q，整個系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場中。若三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則c球的帶電量為（）A．+q B．-q C．+2q D．-2q5、已知氫原子光譜中有一譜線的波長為656.2nm，該譜線是氫原子由能級n躍遷到能級k產(chǎn)生的，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，氫原子基態(tài)能量，氫原子處于能級m時的能量，真空中光速c=3.0×103m/s。則n和k分別為（）A．k=3；n=2 B．k=2；n=3 C．k=3；n=1 D．k=1；n=36、如圖所示為范德格拉夫起電機(jī)示意圖，直流高壓電源的正電荷，通過電刷E、傳送帶和電刷F，不斷地傳到球殼的外表面，并可視為均勻地分布在外表面上，從而在金屬球殼與大地之間形成高電壓．關(guān)于金屬球殼上的A、B兩點，以下判斷正確的是A．A、B兩點電勢相同B．A、B兩點電場強(qiáng)度相同C．將帶正電的試探電荷從A點移到B點，電勢能增加D．將帶正電的試探電荷從A點移到B點，電勢能減小二、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,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地,靜電計所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點?，F(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則下列說法中正確的是（）A．平行板電容器的電容值將變小B．靜電計指針張角變小C．帶電油滴的電勢能將減少D．若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開,再將下極板向下移動一小段距離,則帶電油滴所受電場力不變8、如圖所示是一個半徑為R的豎直圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向內(nèi)．有一個粒子源在圓上的A點不停地發(fā)射出速率相同的帶正電的粒子，帶電粒子的質(zhì)量均為m，運(yùn)動的半徑為r，在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為．下列說法正確的是A．若r=2R，則粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為B．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，則有成立C．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，則粒子在磁場中的運(yùn)動時間為D．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，則圓心角為150°9、對于分子動理論的理解，下列說法正確的是_________。A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B．溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯C．兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力變化總是比斥力變化慢D．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子勢能越大E.只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體的內(nèi)能一定相等10、如圖所示，兩根質(zhì)量均為m的金屬棒垂直地放在光滑的水平導(dǎo)軌上，左、右兩部分導(dǎo)軌間距之比為1∶2，導(dǎo)軌間左、右兩部分有大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，兩棒電阻與棒長成正比，不計導(dǎo)軌電阻，現(xiàn)用水平恒力F向右拉CD棒，在CD棒向右運(yùn)動距離為s的過程中，AB棒上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，此時AB棒和CD棒的速度大小均為v，此時立即撤去拉力F，設(shè)導(dǎo)軌足夠長且兩棒始終在不同磁場中運(yùn)動，則下列說法正確的是（）A．v的大小等于B．撤去拉力F后，AB棒的最終速度大小為v，方向向右C．撤去拉力F后，CD棒的最終速度大小為v，方向向右D．撤去拉力F后，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為mv2三、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）某實驗小組成員用如圖所示的裝置做“探究彈力與彈簧伸長關(guān)系”的實驗．（1）將彈簧懸掛在支架上，彈簧上端剛好與豎直刻度尺的零刻度對齊，當(dāng)彈簧下端掛上一個鉤碼且處于靜止時，彈簧下端的指針指在刻度尺上的位置如圖1所示，此時彈簧的長度為l1＝______cm.（2）對于實驗中的操作，下列說法正確的是__________．A．測量彈簧原長時，需要把彈簧水平放穩(wěn)后進(jìn)行測量讀數(shù)B．掛鉤上掛的鉤碼越多，實驗誤差越小C．彈簧的自重不會影響彈簧的勁度系數(shù)測量D．由于彈簧的自重，會使測量的勁度系數(shù)有一定的誤差（3）在彈簧彈性限度內(nèi)，改變彈簧下端所掛鉤碼的個數(shù)，同時測出對應(yīng)彈簧的長度，已知每個鉤碼的質(zhì)量為50g，在m-l坐標(biāo)系中描點作圖如圖2所示，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.80m/s2，則由圖象可以得到彈簧的勁度系數(shù)k＝______N/m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．12．（12分）如圖所示，梁老師在課堂做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，橡皮條的一端固定在黑板上方的A點，另一端被兩個彈簧測力計拉到O點。(1)下列原因可能會導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確的是________A．彈簧測力計在實驗前沒有調(diào)零B．彈簧測力計必須保持與木板平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧側(cè)力計刻度C．彈簧測力計自身的重力對拉力大小有影響D．拉橡皮條的細(xì)繩套粗一些且短一些，實驗效果較好(2)為了提高實驗的準(zhǔn)確性，減少誤差，請?zhí)岢龊侠淼慕鉀Q辦法(一條即可)_________(3)兩彈簧測力計的讀數(shù)分別為F1和F2，兩細(xì)繩的方向分別與橡皮條延長線的夾角為α1和α2，如圖所示，以下說法正確的是______.A．為了驗證力的平行四邊形定則，只需作力的圖示來表示分力與合力B．實驗中用平行四邊形定則求得的合力F一定與OA在一條直線上C．若保持O點的位置和夾角α1不變，夾角α2可變，若F1增大，則F2可能減小D．兩彈簧測力計間的夾角α1和α2之和必須取90°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）質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為1．2，最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小視為相等．從t=1時刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖所示．重力加速度g取11m/s2，則物體在t=1到t=12s這段時間內(nèi)的位移大小為A．18m B．54mC．72m D．198m14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為m1=0.5kg的物塊A用細(xì)線懸于O點，質(zhì)量為M=2kg的長木板C放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m2=1kg的物塊B放在光滑的長木板上，物塊B與放在長木板上的輕彈簧的一端連接，輕彈簧的另一端與長木板左端的固定擋板連接，將物塊A拉至懸線與豎直方向成θ=53°的位置由靜止釋放，物塊A運(yùn)動到最低點時剛好與物塊B沿水平方向發(fā)生相碰，碰撞后，B獲得的速度大小為2.5m/s，已知懸線長L=2m，不計物塊A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物塊A與B碰撞后一瞬間，細(xì)線的拉力；(2)彈簧第一次被壓縮后，具有的最大彈性勢能。15．（12分）如圖所示，兩塊相同的金屬板M和N正對并水平放置，它們的正中央分別有小孔O和O′，兩板距離為2L，兩板間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場；AB是一根長為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿，桿上等間距地固定著四個（1、2、3、4）完全相同的帶電荷小球，每個小球帶電量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L，第1個小球置于O孔處．將AB桿由靜止釋放，觀察發(fā)現(xiàn)，從第2個小球剛進(jìn)入電場到第3個小球剛要離開電場，AB桿一直做勻速直線運(yùn)動，整個運(yùn)動過程中AB桿始終保持豎直，重力加速度為g。求：（1）兩板間的電場強(qiáng)度E；（2）第4個小球剛離開電場時AB桿的速度；（3）從第2個小球剛進(jìn)入電場開始計時，到第4個小球剛離開電場所用的時間。

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、D【解題分析】

A．如果物體從外界吸收熱量時，再對外做功，則內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，A錯誤；B．如果物體對外界做功的同時，再從外界吸收熱量，則其內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，B錯誤；CD．溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志，溫度升高，物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動的平均動能增大，C錯誤D正確。故選D。2、D【解題分析】

AB．磁鐵受到重力、鐵板對磁鐵的彈力、摩擦力、鐵板對磁鐵的磁場力共四個力，選項AB錯誤；C．根據(jù)力的平衡可知，鐵板對磁鐵的摩擦力大小為，選項C錯誤；D．鐵板對磁鐵的作用力與磁鐵的重力等大反向，選項D正確。故選D。3、D【解題分析】

設(shè)球飛向球門的方向為正方向，被守門員撲出后足球的速度為則由動量定理可得負(fù)號說明合外力沖量的方向與足球原來的運(yùn)動方向相反，故A、B、C錯誤，D正確；故選D。4、D【解題分析】

a、b帶正電，要使a、b都靜止，c必須帶負(fù)電，否則勻強(qiáng)電場對a、b的電場力相同，而其他兩個電荷對a和b的合力方向不同，兩個電荷不可能同時平衡，設(shè)c電荷帶電量大小為Q，以a電荷為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件得c、b對a的合力與勻強(qiáng)電場對a的力等值反向，即為：=×cos所以C球的帶電量為-2qA．+q與分析不符，故A錯誤；B．-q與分析不符，故B錯誤；C．+2q與分析不符，故C錯誤；D．-2q與分析不符，故D正確。5、B【解題分析】

譜線的能量為氫原子由能級躍遷到能級時釋放出的光子的能量為當(dāng)時，無解；當(dāng)時，可得當(dāng)時，可得故A、C、D錯誤，B正確；故選B。6、A【解題分析】

A、由題可知，電荷均勻地分布在外表面上，球殼AB是一個等勢體，各點的電勢是相等的．故A正確；B、球殼AB是一個等勢體，AB的外表面處，各點的電場強(qiáng)度的方向與球殼的外表面垂直，所以A點與B點的電場強(qiáng)度的方向一定不同，故B錯誤；C、由于A、B的電勢是相等的，所以將帶正電的試探電荷從A點移到B點，電場力不做功，電勢能不變．故C錯誤，D錯誤．故選A．【題目點撥】靜電平衡后，金屬球殼AB的外表面均勻帶電，外部各點的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同；金屬球殼AB是一個等勢體，各點的電勢相等．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、ACD【解題分析】

A．根據(jù)知，d增大，則電容減小，故A正確；B．靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，因為電容器始終與電源相連，則電勢差不變，所以靜電計指針張角不變，故B錯誤；C．電勢差不變，d增大，則電場強(qiáng)度減小，故P點與上極板的電勢差減小，則P點的電勢升高，因油滴帶負(fù)電，可知帶電油滴的電勢能將減小，故C正確；D．電容器與電源斷開，則電荷量不變，再將下極板向下移動一小段距離，即d變大，根據(jù)，，可得則兩板間場強(qiáng)不變，油滴受電場力不變，選項D正確；故選ACD。8、BD【解題分析】若r=2R，粒子在磁場中時間最長時，磁場區(qū)域的直徑是軌跡的一條弦，作出軌跡如圖，因為r=2R，圓心角θ=60°，粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間，故A錯誤．若r=2R，粒子沿著與半徑方向成45°角斜向下射入磁場，根據(jù)幾何關(guān)系，有，故B正確．若r=R，粒子沿著磁場的半徑方向射入，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，圓心角90°，粒子在磁場中運(yùn)動的時間，故C錯誤．若r=R，粒子沿著與半徑方向成60°角斜向下射入磁場，軌跡如圖所示，圖中軌跡圓心與磁場圓心以及入射點和出射點構(gòu)成菱形，圓心角150°，故D正確．故選BD.9、BCD【解題分析】

A．由于氣體分子間距很大，知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)，不能算出氣體分子的體積，故A錯誤；B．溫度越高，分子熱運(yùn)動越明顯，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯，故B正確；C．兩個分子間的距離變大的過程中，分子間引力和斥力均減小，引力變化總是比斥力變化慢，故C正確；D．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為引力時，分子間的距離越大，分子力做負(fù)功，分子勢能越大，故D正確；E．物體內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積和物態(tài)有關(guān)，故E錯誤。故選BCD。10、AC【解題分析】

A．兩棒的長度之比為1：2，所以電阻之比為1：2，由于電路在任何時刻電流均相等，根據(jù)焦耳定律：Q=I2Rt，所以CD棒的焦耳熱為2Q，在CD棒向右運(yùn)動距離為s的過程中，根據(jù)功能關(guān)系有解得故A正確；

BC．令A(yù)B棒的長度為l，則CD棒長為2l，撤去拉力F后，AB棒繼續(xù)向左加速運(yùn)動，而CD棒向右開始減速運(yùn)動，兩棒最終勻速運(yùn)動時，電路中電流為零，兩棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，此時兩棒的速度滿足BlvAB′=B?2lvCD′即vAB′=2vCD′對兩棒分別應(yīng)用動量定理，有FABt=mvAB′-mv-FCDt=mvCD′-mv因為FCD=2FAB所以vAB′＝vvCD′＝v故B錯誤，C正確；D．撤去外力F到最終穩(wěn)定運(yùn)動過程根據(jù)能量守恒定律故D錯誤。故選AC。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、22.50（22.50?22.52均可）C23.0（22.7?23.2均可）【解題分析】

（1）[1]已知刻度尺的零刻度線與彈簧上端平齊，由示數(shù)可知此時彈簧的長為22.50cm；（2）[2]A.彈簧自身有重力，彈簧豎直懸技時由于自身重力必然有一定的伸長，故彈簧豎直懸掛時測出的長度，才能作為實驗中彈簧的原始長度，A錯誤；B.懸掛的鉤碼太多，有可能會超過彈簧的彈性限度，B錯誤；CD.由于：k=即k與彈力的變量△F及對應(yīng)的形變量△x有關(guān)，與彈簧的自重?zé)o關(guān)，C正確，D錯誤．（3）[3]根據(jù)圖象有：k==N/m=23.0N/m12、AD將豎直平面轉(zhuǎn)到水平面C【解題分析】

(1)[1]A．彈簧測力計在實驗前沒有調(diào)零，彈簧測力計測力時會導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，故A符合題意；B．本實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大，讀數(shù)時視線必須與刻度尺垂直，防止視覺誤差，故B不符合題意；C．彈簧測力計測的是拉力大小而不是重力大小，所以彈簧測力計自身的重力，不會導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，故C不符合題意；D．在實驗中要減小拉力方向的誤差，應(yīng)讓標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點盡量遠(yuǎn)些，故細(xì)繩應(yīng)該長一些；拉橡皮條的細(xì)繩套粗一些且短一些，會導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，故D符合題意；故選AD；(2)[2]為了提高實驗的準(zhǔn)確性，減少誤差要選用彈性小且適當(dāng)長的細(xì)繩或?qū)⒇Q直平面轉(zhuǎn)到水平面；(3)[3]A．為了驗證力的平行四邊形定則，應(yīng)采用作力的圖示來表示分力與合力，但不是只需作力的圖示來表示分力與合力，故A錯誤；B．因?qū)嶒炛写嬖谡`差，故不可能嚴(yán)格使與重合，所以實驗中用平行四邊形定則求得的合力不一定沿直線方向，故B錯誤；C．對點受力分析，受到兩個彈簧的拉力和橡皮條的拉力，保持點的位置和夾角不變，即橡皮條長度不變，彈簧拉力方向不變，彈簧拉力方向和大小都改變，如圖：根據(jù)平行四邊形定則可以看出的讀數(shù)不斷增大時，先變小后變大，所以若增大時，可能變小，故C正確；D．實驗中，把橡皮筋的另一端拉到點時，兩個彈簧測力計之間的夾角不一定是取，故D錯誤；故選C。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、B【解題分析】試題分析：對物體受力分析可知，1到3s內(nèi)，由于滑動摩擦力為：Ff=μFN＝μmg=1．2×21N=4N，恰好等于外力F大小，所以物體仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)，3s到6s內(nèi)，物體產(chǎn)生的加速度為：，發(fā)生的位移為：;6s到9s內(nèi)，物體所受的合力為零，做勻速直線運(yùn)動，由于6s時的速度為：v=at=2