2025屆北京市首師大附中高三第一次質(zhì)量調(diào)研（一模）物理試題含解析

2025屆北京市首師大附中高三第一次質(zhì)量調(diào)研（一模）物理試題注意事項1．考生要認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、沿同一直線運動的A、B兩物體運動的v-t圖象如圖所示，由圖象可知A．A、B兩物體運動方向始終相同B．A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等、方向相反C．A、B兩物體在前4s內(nèi)不可能相遇D．A、B兩物體若在6s時相遇，則時開始時二者相距30m2、下列關(guān)于行星運動定律和萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程，符合史實的是（）A．哥白尼通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律B．牛頓通過多年的研究發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測量出了地球的質(zhì)量C．牛頓指出地球繞太陽運動是因為受到來自太陽的萬有引力D．卡文迪許通過實驗比較準確地測量出了萬有引力常量，并間接測量出了太陽的質(zhì)量3、如圖所示為某齒輪傳動裝置中的A、B、C三個齒輪，三個齒輪的齒數(shù)分別為32、12、20，當(dāng)齒輪繞各自的軸勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C三個齒輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為A．8:3:5 B．5:3:8C．15:40:24 D．24:40:154、行駛中的汽車遇到紅燈剎車后做勻減速直線運動直到停止，等到綠燈亮?xí)r又重新啟動開始做勻加速直線運動直到恢復(fù)原來的速度繼續(xù)勻速行駛，則從剎車到繼續(xù)勻速行駛這段過程，位移隨速度變化的關(guān)系圖象描述正確的是A． B．C． D．5、已知氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量為En=，其中n=2，3，4……已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量為m。巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則下列說法中正確的是（）A．巴爾末線系中波長最長的譜線對應(yīng)光子的能量為3.40eVB．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)后，核外電子動能減小，原子的電勢能增大，動能和電勢能之和不變C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離后，電子速度大小為D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級躍遷時最多可輻射出6種不同頻率的光6、如圖所示，R3處是光敏電阻，a、b兩點間接一電容，當(dāng)開關(guān)S閉合后，在沒有光照射時，電容上下極板上電量為零，當(dāng)用光線照射電阻R3時,下列說法正確的是（）A．R3的電阻變小，電容上極板帶正電，電流表示數(shù)變大B．R3的電阻變小，電容上極板帶負電，電流表示數(shù)變大C．R3的電阻變大，電容上極板帶正電，電流表示數(shù)變小D．R3的電阻變大，電容上極板帶負電，電流表示數(shù)變小二、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，水平面內(nèi)的等邊三角形ABC的邊長為L，頂點C恰好位于光滑絕緣直軌道CD的最低點，光滑直導(dǎo)軌的上端點D到A、B兩點的距離均為L，D在AB邊上的豎直投影點為O．一對電荷量均為－Q的點電荷分別固定于A、B兩點．在D處將質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球套在軌道上(忽略它對原電場的影響)，將小球由靜止開始釋放，已知靜電力常量為k、重力加速度為g，且，忽略空氣阻力，則A．軌道上D點的場強大小為B．小球剛到達C點時，其加速度為零C．小球剛到達C點時，其動能為D．小球沿直軌道CD下滑過程中，其電勢能先增大后減小8、有一種調(diào)壓變壓器的構(gòu)造如圖所示。線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，C、D之間加上輸入電壓，轉(zhuǎn)動滑動觸頭P就可以調(diào)節(jié)輸出電壓，圖中A為交流電流表，V為交流電壓表，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C、D兩瑞按正弦交流電源，變壓器可視為理想變壓器，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)R3不變，滑動觸頭P順時針轉(zhuǎn)動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小B．當(dāng)R3不變，滑動觸頭P逆時針轉(zhuǎn)動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變小C．當(dāng)P不動，滑動變阻器滑動觸頭向上滑動時，電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大D．當(dāng)P不動，滑動變阻器滑動觸頭向上滑動時，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變大9、如圖所示，一輕繩繞過無摩擦的兩個輕質(zhì)小定滑輪O1，O2和質(zhì)量為m的小球連接，另一端與套在光滑直桿上質(zhì)量也為m的小物塊連接，已知直桿兩端固定，與兩定滑輪在同一豎直平面內(nèi)，與水平面的夾角，直桿上C點與兩定滑輪均在同一高度，C點到定滑輪O1的距離為L，重力加速度為g，設(shè)直桿足夠長，小球運動過程中不會與其他物體相碰．現(xiàn)將小物塊從C點由靜止釋放，當(dāng)小物塊沿桿下滑距離也為L時（圖中D處），下列說法正確的是A．小物塊剛釋放時輕繩中的張力一定大于mgB．小球下降最大距離為C．小物塊在D處的速度與小球速度大小之比為D．小物塊在D處的速度大小為10、如圖所示，足夠大的水平圓臺中央固定一光滑豎直細桿，原長為L的輕質(zhì)彈簧套在豎直桿上，質(zhì)量均為m的光滑小球A、B用長為L的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，則A．小球均靜止時，彈簧的長度為L-B．角速度ω=ω0時，小球A對彈簧的壓力為mgC．角速度ω0=D．角速度從ω0繼續(xù)增大的過程中，小球A對彈簧的壓力不變?nèi)?、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)設(shè)計出如圖甲所示的實驗裝置來“驗證機械能守恒定律”讓小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過A點正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)為了驗證機械能守恒定律，除了該實驗準備的如下器材：鐵架臺、夾子、鐵質(zhì)小球，光電門、數(shù)字式計時器、游標卡尺（20分度），請問還需要________（選填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；(2)用游標卡尺測量鐵球的直徑。主尺示數(shù)（單位為cm）和游標的位置如圖所示，則其直徑為________cm；(3)用游標卡尺測出小球的直徑為d，調(diào)整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門B的時間t，多次重復(fù)上述過程，作出隨h的變化圖線如圖乙所示。若已知該圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的表達式為________。12．（12分）某同學(xué)要精確測量某一金屬絲的電阻率。（1）先用多用電表×1擋粗測其電阻，指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示，讀數(shù)為________Ω，然后用螺旋測微器測其直徑如圖乙所示，讀數(shù)為________mm，最后用米尺測其長度如圖丙所示，其讀數(shù)________cm。（2）采用伏安法進一步測定這段金屬絲的電阻。有以下器材可供選擇：（要求測量結(jié)果盡量準確）A．電池組（3V，內(nèi)阻約1Ω）B．電流表（0~3A，內(nèi)阻約0.025Ω）C．電流表（0~0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）D．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）E電壓表（0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）F滑動變阻器（Ω，額定電流1A）G滑動變阻器（Ω，額定電流）H．開關(guān)，導(dǎo)線實驗時應(yīng)選用的器材是________（選填器材前字母代號）。請在下面的虛線框中補全實驗電路圖______。用該方法測金屬絲電阻，測量結(jié)果會比真實值偏________（選填“大”或“小”）。在某次測量時電表示數(shù)如圖丁所示，則電流表示數(shù)為________，電壓表的示數(shù)為________。（3）為了減小系統(tǒng)誤差，有人設(shè)計了如圖戊所示的實驗方案。其中是待測電阻，R是電阻箱，、是已知阻值的定值電阻。閉合開關(guān)S，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)。將R調(diào)至阻值為時，靈敏電流計的示數(shù)為零。由此可計算出待測電阻________。（用、、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，在x0y平面坐標系的第Ⅰ象限內(nèi)有沿x軸負方向的勻強電場，它的場強大小為E=4×105V/m，第Ⅱ象限有垂直平面向里的勻強磁場—個帶正電粒子以速度大小v0=2×107m/s從上A點沿y軸正方向射人電場，并從C點進入磁場.已知A點坐標為（0.2m，0），該粒子的比荷=2.5×109C/kg，不計粒子的重力.(1)求C點的坐標；(2)求粒子剛進入磁場時的速度；(3)若要使粒子不能進入第Ⅲ象限，求磁感應(yīng)強度B的大小.14．（16分）2019年諾貝爾物理獎的一半授予詹姆斯·皮伯斯（JamesPeebles）以表彰他“在物理宇宙學(xué)方面的理論發(fā)現(xiàn)”，另一半授予了米歇爾·馬約爾(MichelMayor)和迪迪?！た迤?DidierQueloz)，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞太陽運行的系外行星”。對宇宙探索一直是人類不懈的追求?，F(xiàn)假設(shè)有這樣模型：圖示為宇宙中一恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O的運行軌道近似為圓．已知引力常量為G，天文學(xué)家觀測得到A行星的運行軌道半徑為R0，周期為T0，求：（1）中央恒星O的質(zhì)量M是多大？（2）長期觀測發(fā)現(xiàn)A行星每隔t0時間其運行軌道便會偏離理論軌道少許，天文學(xué)家認為出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運行的圓軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同）．根據(jù)上述現(xiàn)象和假設(shè)，試求未知行星B的運動周期和軌道半徑．15．（12分）如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過長L=0.5m的輕質(zhì)細桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動，開始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個豎直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若鎖定滑塊，試求小球通過最高點P時對輕桿的作用力大小和方向．（2）若解除對滑塊的鎖定，試求小球通過最高點時的速度大?。?3)在滿足（2）的條件下，試求小球擊中滑塊右側(cè)軌道位置點與小球起始位置點間的距離．

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【解析】A物體先向負方向做減速運動，然后在向正方向做加速運動；B物體一直向正方向加速，故選項A錯誤；直線的斜率等于加速度，則A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等方向相同，選項B錯誤；前4s內(nèi)兩物體運動方向相反，因不知起始位置，則A、B兩物體在前4s內(nèi)可能相遇，選項C錯誤；A、B兩物體若在6s時相遇，則計時開始時二者相距12點睛：能從圖象中獲取盡量多的信息是解決圖象問題的關(guān)鍵，在同一個坐標系中要正確比較各個圖象表示的運動情況，明確圖象斜率的含義，最好能把圖象和實際運動想結(jié)合起來．2、C【解析】

A.開普勒通過整理第谷觀測的大量天文數(shù)據(jù)得出行星運動規(guī)律，故A錯誤；B.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測量出了萬有引力常量，并間接測量出了地球的質(zhì)量，故B錯誤，D錯誤；C.牛頓通過研究指出地球繞太陽運動是因為受到來自太陽的萬有引力，萬有引力提供地球做曲線運動所需的向心力，故C正確。故選：C。3、C【解析】

三個齒輪同緣轉(zhuǎn)動，所以三個齒輪邊緣的線速度相等，即為：vA=vB=vC三個齒輪的齒數(shù)分別為32、12、20，根據(jù)得A、B、C三個齒輪轉(zhuǎn)動的角速度之比為A.8:3:5與計算結(jié)果不符，故A錯誤。B.5:3:8與計算結(jié)果不符，故B錯誤。C.15:40:24與計算結(jié)果相符，故C正確。D.24:40:15與計算結(jié)果不符，故D錯誤。4、C【解析】

在減速過程由速度和位移關(guān)系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a為負值，故圖象應(yīng)為開口向下的二次函數(shù)圖象；由速度為零開始增大時，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止時的位置坐標；x=﹣x0，a為正值，故圖象為開口向上的二次函數(shù)圖象；故C正確，ABD錯誤。5、C【解析】

A．巴爾末線系為躍遷到2能級的四種可見光，紅青藍紫（3→2、4→2、5→2、6→2），則能級差最小的為紅光（3→2），其頻率最小，波長最長，對應(yīng)的能量為故A錯誤；B．氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)需要吸收能量，則氫原子的總能量（動能和電勢能之和）變大，而電子的軌道半徑變大，庫侖力做負功，則電勢能增大，躍遷后的庫侖力提供向心力可得故半徑變大后，電子的速度變小，電子的動能變小，故B錯誤；C．基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為的光子被電離，由能量守恒定律，有解得自由電子的速度為故C正確；D．一個處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷，逐級向下輻射出的光子種類最多為(4-1)=3種，故D錯誤；故選C。6、A【解析】

R3是光敏電阻，當(dāng)用光線照射電阻R3時，據(jù)光敏電阻的特點，其阻值變小，據(jù)閉合電路的歐姆定律知，所以電流表示數(shù)變大，CD錯誤；因原來時電容器極板上的帶電量為零，故說明ab兩點電勢相等；

有光照以后，兩支路兩端的電壓相等，因R1、R2支路中電阻沒有變化，故R2的分壓比不變；而由于R3的電阻減小，所以R3的兩端電壓減小，，而不變，所以增大，故上端的電勢要高于下端，故上端帶正電，A正確B錯誤；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、BC【解析】由點電荷場強公式可得,軌道上D點的場強為:，選項A錯誤；同理可得軌道上C點的場強也為:，在C點，由牛頓定律可得：，解得a=0，選項B正確；從D到C，電場力做功為零，根據(jù)動能定理可得：，選項C正確；小球沿直軌道CD下滑過程中，電場力先做正功，后做負功，則其電勢能先減小后增大，選項D錯誤；故選BC.點睛：解答此題關(guān)鍵是搞清兩個點電荷周圍的電場分布情況，利用對稱的思想求解場強及電勢的關(guān)系；注意立體圖與平面圖形的轉(zhuǎn)化關(guān)系.8、AC【解析】

A．當(dāng)不變，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動時，變壓器的原線圈的匝數(shù)不變，副線圈的匝數(shù)減少，兩端的電壓減小，總電流減小，滑動變阻器兩端的電壓將變小，電流表的讀數(shù)變小，故A正確；B．當(dāng)不變，滑動觸頭逆時針轉(zhuǎn)動時，副線圈匝數(shù)增大，電壓增大，電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變大，故B錯誤；CD．保持的位置不動，即是保持變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比不變，則兩端的電壓不變，當(dāng)將觸頭向上移動時，連入電路的電阻的阻值變大，因而總電流減小，分擔(dān)的電壓減小，并聯(lián)支路的電壓即電壓表的示數(shù)增大，通過的電流增大，流過滑動變阻器的電流減小，所以電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，故C正確，D錯誤；故選AC。9、BD【解析】A、剛釋放的瞬間，小球的瞬間加速度為零，拉力等于重力，故A錯誤；

B、當(dāng)拉物塊的繩子與直桿垂直時，小球下降的距離最大，根據(jù)幾何關(guān)系知，，故B正確；

C、將小物塊的速度分解為沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的分速度等于小球的速度，根據(jù)平行四邊形定則知，小物塊在D處的速度與小球的速度之比為，故C錯誤；

D、設(shè)小物塊下滑距離為L時的速度大小為v，此時小球的速度大小為，則,對滑塊和小球組成的系統(tǒng)根據(jù)機械能守恒定律，有：

,解得，故D正確．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道兩物體組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒，以及知道物塊與之間的距離最小時，小球下降的高度最大，知道物塊沿繩子方向的分速度等于小球的速度．10、ACD【解析】

A．若兩球靜止時，均受力平衡，對B球分析可知桿的彈力為零，；設(shè)彈簧的壓縮量為x，再對A球分析可得：，故彈簧的長度為：，故A項正確；BC．當(dāng)轉(zhuǎn)動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面，即，設(shè)桿與轉(zhuǎn)盤的夾角為，由牛頓第二定律可知：而對A球依然處于平衡，有：而由幾何關(guān)系：聯(lián)立四式解得：，則彈簧對A球的彈力為2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力為2mg，故B錯誤，C正確；D．當(dāng)角速度從ω0繼續(xù)增大，B球?qū)h起來，桿與水平方向的夾角變小，對A與B的系統(tǒng)，在豎直方向始終處于平衡，有：則彈簧對A球的彈力是2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力依然為2mg，故D正確；故選ACD。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、刻度尺1.015【解析】

(1)[1]．根據(jù)實驗原理和題意可知，還需要用刻度尺測量A點到光電門的距離，故選刻度尺；(2)[2]．20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為1cm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：.(3)[3]．根據(jù)機械能守恒的表達式有利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度有整理后有則該直線斜率為可得12、110.60060.10ACDFH小0.142.40【解析】

（1）[1]歐姆表的讀數(shù)為表盤示數(shù)與倍率的乘積，所以圓形柱體的電阻大致為R=11×1Ω=11Ω[2]螺旋測微器的讀數(shù)為固定刻度的毫米數(shù)與可動刻度的n×0.01mm的和，由圖示螺旋測微器可知，其直徑為0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm[3]根據(jù)米尺讀數(shù)原理，可知米尺的讀數(shù)為60.10cm；（2）[4]金屬絲電阻約為，電池組電動勢為3V，回路中最大電流約，故電流表選C，電壓表選D。[5]伏安法測電阻，滑動變阻器采用限流接法，選用阻值變化范圍較小的F即可。由于，所以選用電流表外接法，電路圖如圖所示[6]利用此方法測得的電流偏大，根據(jù)可得金屬絲電阻值的測量值比真實值偏小。[7][8]電流表選用小量程0.6A，分度值為0.02A，電流為0.14A；電壓表選用小量程3V，分度值為0.01V，電壓為2.40V；（3）[9]靈敏電流計示數(shù)為零，說明其兩端電勢相等，可得解得四、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、（l）（0，0.4m）；（2），與y軸的夾角為；（3）．【解析】試題分析：（1）粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運動，即沿y軸正方向做勻速直線運動，沿x軸負方向做勻加速直線運動，由類平拋運動規(guī)律可以求出水平位移．（2）在第一問手基礎(chǔ)上，求出類平拋運動的末速度即為進入磁場的初速度．（3）粒子進入第二象限后做勻速圓周運動，若要使粒子不進入第三象限，則當(dāng)粒子的運動軌跡恰與x軸相切時，是粒子的最大