2025屆北京市西城區(qū)北京四中物理高三第一學期期末調(diào)研模擬試題含解析

2025屆北京市西城區(qū)北京四中物理高三第一學期期末調(diào)研模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，把一塊不帶電的鋅板接在驗電器上，用紫外線燈照射鋅板，驗電器的金屬箔片張開，則下列說法中正確的是（）A．紫外線的波長比可見光長B．驗電器的金屬箔片帶正電C．從鋅板逸出電子的動能都相等D．若改用紅外燈照射，驗電器的金屬箔片一定張開2、一根細線一端系一小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為ω，細線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是（）A． B．C． D．3、下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)公式可知，金屬電阻率與導體的電阻成正比B．根據(jù)公式可知，該公式只能求純電阻電路的電流做功C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多D．根據(jù)公式可知，電容與電容器所帶電荷成正比，與兩極板間的電壓成反比4、分別用頻率為ν和2ν的甲、乙兩種單色光照射某金屬，逸出光電子的最大初動能之比為1∶3，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，電子電量為e。下列說法正確的是（）A．用頻率為2ν的單色光照射該金屬，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定較多B．用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應C．甲、乙兩種單色光照射該金屬，對應光電流的遏止電壓相同D．該金屬的逸出功為5、“月亮正加速遠離地球！后代沒月亮看了?！币豁椥碌难芯勘砻?，月球的引力在地球上產(chǎn)生了周期性的潮汐現(xiàn)象，潮汐力耗散地球的自轉能量，降低地球的旋轉速度，同時也導致月球正在以每年38cm的速度遠離地球。不考慮其他變化，則很多年后與現(xiàn)在相比，下列說法正確的是（）A．月球繞地球做圓周運動的周期將減小B．月球繞地球做圓周運動的線速度增大C．地球同步定點衛(wèi)星的高度增大D．地球同步定點衛(wèi)星的角速度增大6、如圖所示，平行板a、b組成的電容器與電池E連接，平行板電容器P處固定放置一帶負電的點電荷，平行板b接地?，F(xiàn)將電容器的b板向下稍微移動，則()A．點電荷所受電場力增大 B．點電荷在P處的電勢能減少C．P點電勢減小 D．電容器的帶電荷量增加二、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，勻強磁場垂直銅環(huán)所在的平面向里，磁感應強度大小為B．導體棒A的一端固定在銅環(huán)的圓心O處，可繞O勻速轉動，與半徑分別為r1、r2的銅環(huán)有良好接觸。通過電刷把大小銅環(huán)與兩豎直平行正對金屬板P、Q連接成電路。R1、R2是定值電阻，R1=R0，R2=2R0，質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶正電小球通過絕緣細線掛在P、Q兩板間，細線能承受的最大拉力為2mg，已知導體棒與銅環(huán)電阻不計，P、Q兩板間距為d，重力加速度大小為g?，F(xiàn)閉合開關，則（）A．當小球向右偏時，導體棒A沿逆時針方向轉動B．當細線與豎直方向夾角為45°時，平行板電容器兩端電壓為C．當細線與豎直方向夾角為45°時，電路消耗的電功率為D．當細線恰好斷裂時（此時小球的加速度為零），導體棒A轉動的角速度為8、如圖所示的輸電線路中，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，電壓表V1、V2分別接在T1和T2副線圈兩端。已知T2原、副線圈匝數(shù)比為k，輸電線的總電阻為r，T1原線圈接在電壓有效值恒定的交流電源上，電壓表和電流表均為理想電表。由于用戶的負載變化，電流表A2的示數(shù)增加ΔI，則A．電流表A1的示數(shù)增大B．電壓表V2的示數(shù)減小C．電壓表V1的示數(shù)增大D．輸電線上損失的功率增加9、如圖所示，兩個光滑擋板之間夾了一個質(zhì)量一定的小球，右側擋板豎直，左側擋板與豎直方向夾角為θ。若θ減小，小球始終保持靜止，下列說法正確的是（）A．左側擋板對小球的作用力將增大B．右側擋板對小球的作用力不變C．小球受到的合力不變，兩擋板對小球的作用力的合力不變D．若將左側擋板撤走，小球在右側擋板作用下做平拋運動10、圖甲為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0.2s時的波形圖，質(zhì)點P、Q的平衡位置分別位于x=2m和x=4m處。圖乙為介質(zhì)中某一質(zhì)點的振動圖像，則（）A．該簡諧橫波的傳播速度為10m/sB．乙圖可能是質(zhì)點Q的振動圖像C．t=0時質(zhì)點P的速度沿y軸負方向D．t=0.25s時，質(zhì)點P的位移為1cmE.t=0.1s時，質(zhì)點P的加速度與質(zhì)點Q的加速度相同三、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）用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下：a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔0.1s選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。結合上述實驗步驟，請你完成下列問題：(1)在下列儀器和器材中，還必須使用的有______和______（填選項前的字母）。A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝碼）(2)在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數(shù)點C（v3=0.86m/s）對應的坐標點，并畫出v-t圖像。(3)觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運動，其依據(jù)是______。根據(jù)v-t圖像計算出小車的加速度a=______m/s2。(4)某同學測量了相鄰兩計數(shù)點間的距離：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通過分析小車的位移變化情況，也能判斷小車是否做勻變速直線運動。請你說明這樣分析的依據(jù)是______________________。12．（12分）某同學要測量一個未知電阻Rx的阻值，實驗過程如下：（1）先用多用電表粗測電阻Rx的阻值，將多用電表功能選擇開關置于“×1k”擋，調(diào)零后經(jīng)測量，指針位置如圖所示，電阻Rx的阻值為______kΩ。（2）為了盡可能精確測量其內(nèi)阻，除了Rx，開關S、導線外，還有下列器材供選用：A．電壓表V1（量程0～1V，內(nèi)阻約3kΩ）B．電壓表V2（量程0～10V，內(nèi)阻約100kΩ）C．電流表A1（量程0～250μA，內(nèi)阻Ω）D．電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）E．滑動變阻器R0（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A）F．定值電阻R1（阻值R1=400Ω）G．電源E（電動勢12V，額定電流2A，內(nèi)阻不計）①電壓表選用________，電流表選用_____________（填寫器材的名稱）②請選用合適的器材，在方框中畫出實驗電路圖，標出所選器材的符號。（________）③待測Rx阻值的表達式為Rx=_______。（可能用到的數(shù)據(jù)：電壓表V1、V2示數(shù)分別為U1、U2；電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2）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，MN和M′N′為兩豎直放置的平行光滑長直金屬導軌，兩導軌間的距離為L。在導軌的下部有垂直于導軌所在平面、方向向里的勻強磁場，磁感應強度為B。在導軌的MM′端連接電容為C、擊穿電壓為Ub、正對面積為S、極板間可認為是真空、極板間距為d的平行板電容器。在t＝0時無初速度地釋放金屬棒ef，金屬棒ef的長度為L、質(zhì)量為m、電阻可忽略不計．假設導軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，金屬棒ef與導軌垂直并接觸良好，導軌和各接觸處的電阻不計，電路的電感、空氣的阻力可忽略，已知重力加速度為g。(1)求電容器兩端的電壓達到擊穿電壓所用的時間；(2)金屬棒ef下落的過程中，速度逐漸變大，感應電動勢逐漸變大，電容器極板上的電荷量逐漸增加，兩極板間存儲的電場能也逐漸增加。單位體積內(nèi)所包含的電場能稱為電場的能量密度。已知兩極板間為真空時平行板電容器的電容大小可表示為C＝。試證明平行板電容器兩極板間的空間內(nèi)的電場能量密度ω與電場強度E的平方成正比，并求出比例系數(shù)(結果用ε0和數(shù)字的組合表示)。14．（16分）如圖所示，光滑水平面上靜止放置質(zhì)量M=2kg的足夠長木板C；離板右端x=0.72m處靜止放置質(zhì)量mA=1kg的小物塊A，A與C間的動摩擦因數(shù)μ=0.4；在木板右端靜止放置質(zhì)量mB=1kg的小物塊B，B與C間的摩擦忽略不計，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A、B均可視為質(zhì)點，g取10m/s2，現(xiàn)在木板上加一水平向右的力F，到A與B發(fā)生彈性碰撞時撤去力F。問：(1)A與B碰撞之前，B的加速度大??？(2)在A與B碰撞之前，若維持A與C相對靜止，則F最大為多大？(3)若F=3N，則長木板C最終的對地速度是多大？15．（12分）一質(zhì)量為m=2kg的滑塊能在傾角為θ=37°的足夠長的斜面上以a=2m/s2勻加速下滑。若給滑塊施加一水平向右的恒力F，使之由靜止開始在t=2s的時間內(nèi)沿斜面運動2m。求：（1）滑塊和斜面之間的動摩擦因數(shù)μ；（2）推力F的大小。

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、B【解析】

A．根據(jù)電磁波譜內(nèi)容可知，紫外線的頻率大于可見光，根據(jù)：則紫外線波長小于可見光，A錯誤；B．發(fā)生光電效應時，有光電子從鋅板飛出，鋅板失去電子帶正電，所以驗電器帶正電，B正確；C．根據(jù)光電效應方程知，光電子的最大初動能為：但不是所有電子的動能等于最大初動能，C錯誤；D．根據(jù)光電效應產(chǎn)生條件，當紅外燈照射，則紅外線頻率小于紫外線，因此可能不發(fā)生光電效應現(xiàn)象，則驗電器金屬箔不一定張開，D錯誤。故選B。2、C【解析】

由題知小球未離開圓錐表面時細線與豎直方向的夾角為θ，用L表示細線長度，小球離開圓錐表面前，細線的張力為FT，圓錐對小球的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinθ－FNcosθ＝mω2LsinθFTcosθ＋FNsinθ＝mg聯(lián)立解得FT＝mgcosθ＋ω2mLsin2θ小球離開圓錐表面后，設細線與豎直方向的夾角為α，根據(jù)牛頓第二定律有FTsinα＝mω2Lsinα解得FT＝mLω2故C正確。故選C。3、C【解析】

A．電阻率是由導體本身的性質(zhì)決定的，其大小與電阻無關，選項A錯誤；B．公式適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流所做功，選項B錯誤；C．根據(jù)公式可知，電流越大，單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量就越多，選項C正確；D．電容的公式采用的是比值定義法，電容大小與電量和電壓無關，選項D錯誤。故選C。4、B【解析】

A．單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與光的強度有關，由于光的強度關系未知，故A錯誤；BD．光子能量分別為和根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知光電子的最大初動能為，逸出光電子的最大初動能之比為1：3，聯(lián)立解得用頻率為的單色光照射該金屬不能發(fā)生光電效應，故B正確，D錯誤；C．兩種光的頻率不同，光電子的最大初動能不同，由動能定理可知，題目對應的遏止電壓是不同的，故C錯誤。故選B。5、C【解析】

A．月球繞著地球做勻速圓周運動，故有：解得：隨著地月間距增加，月球繞地球做圓周運動的周期將變大，故A錯誤；B．月球繞著地球做勻速圓周運動，故有：解得：隨著地月間距增加，月球繞地球做圓周運動的線速度變小，故B錯誤；CD．潮汐力耗散地球的自轉能量，降低地球的旋轉速度，則地球自轉周期增加，故自轉角速度變小，故同步衛(wèi)星的角速度變小，根據(jù)可知軌道半徑變大，故高度增大，故C正確，D錯誤；故選C。6、B【解析】

A.因電容器與電源始終相連，故兩板間的電勢差不變，B板下移，則板間距離d增大，則板間電場強度E變小，由F=Eq可知電荷所受電場力變小，故A錯誤；BC.板間距離d增大，則板間電場強度E變小，由U=Ed知，P與a板的電壓減小，而a的電勢不變，故P的電勢升高，由EP=qφ而q為負值，故電勢能減小，故B正確，C錯誤；D.由Q=CU，又有，故C減小，Q減小，故D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、AD【解析】

A．當小球向右偏時，P板帶正電，通過R2的電流向上，則由右手定則可知，導體棒A沿逆時針方向轉動，選項A正確；BC．當細線與豎直方向夾角為45°時，則解得平行板電容器兩端電壓為此時電路中的電流電路消耗的電功率為選項BC錯誤；D．當細線恰好斷裂時，此時電動勢解得導體棒A轉動的角速度為選項D正確。故選AD。8、AB【解析】

A.T2原、副線圈匝數(shù)比為k，所以，所以電流表A1的示數(shù)增大，A正確。B.因為電流表A1的示數(shù)增大，所以輸電線上損失電壓增加，變壓器T2原線圈電壓減小，根據(jù)變壓器原理得電壓表V2的示數(shù)減小，B正確。C.因為T1原線圈接在電壓有效值恒定的交流電源上，所以電壓表V1的示數(shù)不變，C錯誤。D.因為輸電線上電流增大，根據(jù)功率方程可知，輸電線損失功率增加量一定不是，D錯誤。9、AC【解析】

AB．對小球受力分析，如圖共點力平衡N1=N2cosθ，mg=N2sinθ隨著θ減小，根據(jù)公式可知N1、N2都在增大，A正確，B錯誤；C．根據(jù)共點力平衡可知，兩擋板對小球的作用力的合力始終不變，大小等于小球的重力，所以作用力的合力不變，C正確；D．若將左側擋板撤走，右側擋板對小球的作用力也為零，小球做自由落體運動，D錯誤。故選AC。10、ABC【解析】

A．從甲圖中可知，根據(jù)圖乙可知，故波速為A正確；B．根據(jù)走坡法可知圖甲中的P點在t=0.2時正向上運動，而Q點在t=0.2s時正向下振動，而圖乙中t=0.2s時質(zhì)點正通過平衡位置向下振動，所以乙圖可能是質(zhì)點Q的振動圖像，B正確；C．因為周期為0.4s，故在t=0時，即將甲圖中的波形向前推半個周期，P點正向下振動，C正確；D．根據(jù)題意可知0.1s為四分之一周期，質(zhì)點P在0.2s~0.3s內(nèi)的位移為2cm，0.25s為過程中的中間時刻，質(zhì)點從平衡位置到波峰過程中做減速運動，所以前一半時間內(nèi)的位移大于后一半時間內(nèi)的位移，即0.25s時的位移大于1cm，D錯誤；E．P點和Q點相距半個波長，兩點為反相點，振動步調(diào)總是相反，在任意時刻兩點的加速度方向總是相反，E錯誤。故選ABC。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、AC小車速度隨時間均勻變化0.62相鄰相等時間（0.1s）內(nèi)的位移變化量均為0.63cm左右，在誤差范圍內(nèi)相等，所以小車做勻速直線運動?！窘馕觥?/p>

（1）[1]AB．圖中打點計時器用的是50Hz交流電源而不是直流電源，故選項A正確，B錯誤；C．測量紙帶上的點之間距離時，還需要用到刻度尺，故選項C正確；D．但是不用秒表，因為計時器的點間距能夠說明間隔時間的問題，選項D錯誤；E．實驗用不到天平，因為不用測量質(zhì)量，選項E錯誤。故選AC。（2）[2]先畫出C點，即在時間為0.3s時找出對應的速度0.86m/s即可，然后將圖中各點用直線畫出來；（3）[3]因為它是一條直線，說明其加速度的大小是不變的，故說明是勻變速直線運動，也可以說是因為速度的變化的相同時間內(nèi)是相同的.[4]加速度的大小可以根據(jù)加速度的定義來計算得出；計算加速度時需要在直線上取兩個點，所取的點間距盡量大一些；（4）[5]由于在勻變速直線運動中，相鄰相等時間內(nèi)的位移的變化量是相等的，故我們只需要驗證這個運動是不是滿足這個關系就可以；由于相鄰點間的時間是相等的，又因為，…；說明相鄰相等時間內(nèi)通過的位移都是相等的，所以小車的運動是勻變速直線運動。12、10V2A1或【解析】

（1）[1]將多用電表功能選擇開關置于“×1k”擋，調(diào)零后經(jīng)測量，則電阻Rx的阻值為：10×1kΩ=10kΩ；（2）①[2]因電源E的電動勢12V，所以電壓表選V2；[3]回路中的最大電流：A=1.2μA所以電流表選A1；②[4]根據(jù)題意，為了盡可能精確測量其內(nèi)阻，所以滑動變阻器用分壓式接法；因該電阻是大電阻，所以電流表用內(nèi)接法，又回路程中的最大電流=1.2μA大于A1的量程，所以應并聯(lián)定值電阻R1，改成一個大量程的電流表，則設計的電路圖，如圖所示：③[5]根據(jù)電路圖可知，Rx兩端的電壓為流過Rx的電流為：根據(jù)歐姆定律有：代入解得：或四、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、(1)(2)ε0，證明見解析【解析】

本題為“單棒＋電容器＋導軌模型”，可以根據(jù)牛頓第二定律，使用“微元法”對棒列方程求解。（1）在電容器兩端電壓達到擊穿電壓前，設任意時刻t，流過金屬棒的電流為i，