2025屆北京市第二十七中學物理高三上期末預測試題含解析

2025屆北京市第二十七中學物理高三上期末預測試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖所示為光電效應實驗裝置圖。實驗中用a光照射光電管時，靈敏電流計有示數(shù)；而用b光照射光電管時，靈敏電流計沒有示數(shù)。則下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)光頻率大于b光頻率B．若增加b光的照射時間，靈敏電流計將會有示數(shù)C．若增大b光的光照強度，靈敏電流計將會有示數(shù)D．用b光照射時，適當增大電源的電壓，靈敏電流計將會有示數(shù)2、理想變壓器連接燈泡和滑動變阻器的電路如圖所示，M、N端連接一個穩(wěn)壓交流電源，三個燈泡L1、L2和L3接入電路中發(fā)光，當滑動變阻器的滑片P向上移動時，下列說法正確的是（）A．燈泡L1變亮，L2變暗B．燈泡L1、L2都變亮C．燈泡L2、L3都變亮D．電源輸出功率減小3、2016年8月16日，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，該衛(wèi)星的發(fā)射將使我國在國際上率先實現(xiàn)高速星地量子通信，初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡。“墨子號”衛(wèi)星的質(zhì)量為m(約640kg)，運行在高度為h(約500km)的極地軌道上，假定該衛(wèi)星的軌道是圓，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則關(guān)于運行在軌道上的該衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．運行的速度大小為 B．運行的向心加速度大小為gC．運行的周期為 D．運行的動能為4、火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的a倍，半徑為地球半徑的b倍，其公轉(zhuǎn)周期為地球公轉(zhuǎn)周期的c倍。假設(shè)火星和地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且環(huán)繞太陽的運動均可看成是勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為a：bB．同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a：bC．太陽、火星間的距離與日、地之間的距離之比為D．太陽的密度與地球的密度之比為c2：15、如右圖所示，固定著的鋼條上端有一小球，在豎直平面內(nèi)圍繞虛線位置發(fā)生振動，圖中是小球振動到的最左側(cè)，振動周期為0.3s．在周期為0.1s的頻閃光源照射下見到圖像可能是（）A． B． C． D．6、如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（）A．b點場強大于d點場強B．b點場強為零C．a(chǎn)、b兩點間的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D．試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能二、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、2019年11月5日01時43分，我國在西昌衛(wèi)展發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射了第49顆北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，標志著北斗三號系統(tǒng)3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有夾角的軌道衛(wèi)星，它的運行周期與“同步衛(wèi)星”相同(T＝24h)，運動軌跡如圖所示。關(guān)于該北斗導航衛(wèi)星說法正確的是（）A．該衛(wèi)星與地球上某一位置始終相對靜止B．該衛(wèi)星的高度與“同步衛(wèi)星”的高度相等C．該衛(wèi)星運行速度大于第一宇宙速度D．該衛(wèi)星在一個周期內(nèi)有2次經(jīng)過赤道上同一位置8、為了測量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應強度為B的勻強磁場，在上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，電壓表將顯示兩個電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)流出的污水體積），下列說法中正確的是（）A．M板電勢一定高于N板的電勢B．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大C．污水流動的速度越大，電壓表的示數(shù)越大D．電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比9、如圖所示，正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，E、F、G、H分別為四條邊的中點,且GH連線水平，O為正方形的中心。豎直平面內(nèi)分布有一勻強電場、電場方向與水平面成45°角?，F(xiàn)自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．電場方向一定由O指向DB．粒子從O到G，電勢能逐漸減小C．粒子返回至H點時速率也為D．若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經(jīng)過DE間某點10、如圖所示，一個斜面固定在水平面上，不計空氣阻力。第一次將小物體從斜面頂端處以水平初速度v沿水平方向拋出，落在斜面上的位置與斜面頂端的距離為斜面長度的。第二次將小物體從斜面頂端以速度同方向水平拋出。若小物體碰撞斜面后不彈起，則小物體第一次與第二次在空中的運動過程（）A．時間之比為 B．時間之比為C．豎直位移之比為 D．豎直位移之比為三、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）用如圖所示裝置可驗證機械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放．當物體B穿過圓環(huán)時，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個固定在鐵架臺P1、P2處的光電門，通過電子計時器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時間．(1)若測得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v＝________．(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實驗中驗證了等式____________成立，即可驗證機械能守恒定律．(3)本實驗中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計時器外，還需要________．12．（12分）為了測量一電壓表V的內(nèi)阻，某同學設(shè)計了如圖1所示的電路。其中V0是標準電壓表，R0和R分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電源。(1)用筆畫線代替導線，根據(jù)如圖1所示的實驗原理圖將如圖2所示的實物圖連接完整______。(2)實驗步驟如下：①將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)R0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時___________的讀數(shù)U；②然后將S撥向接點2，保持R0不變，調(diào)節(jié)___________，使___________，記下此時R的讀數(shù)；③多次重復上述過程，計算R讀數(shù)的平均值，即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。(3)實驗測得電壓表的阻值可能與真實值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能的原因，請寫出其中一種可能的原因：___________。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）為了觀察門外情況，在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為，圓柱形玻璃的厚度為，底面半徑為，則視場角為_______。（用反三角函數(shù)表示）14．（16分）兩根長為L的絕緣輕桿組成直角支架，電量分別為+q、-q的兩個帶電小球A、B固定在支架上，整個裝置處在水平向左的勻強電場中，電場強度為E。在電場力之外的力作用下，整體在光滑水平面內(nèi)繞豎直軸O以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動，圖為其俯視圖。不計兩球之間因相互吸引而具有的電勢能。試求：（1）在支架轉(zhuǎn)動一周的過程中，外力矩大小的變化范圍。（2）若從A球位于C點時開始計時，一段時間內(nèi)（小于一個周期），電場力之外的力做功W等于B球電勢能改變量，求W的最大值。（3）在轉(zhuǎn)動過程中什么位置兩球的總電勢能變化最快？并求出此變化率。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為m、直徑為d的小球，拴在長為l的細繩一端一組成一單擺。將球偏開一小角度α使之做簡諧運動，求小球從左側(cè)最大偏角擺至最低點的過程中，繩子拉力產(chǎn)生的沖量大小。（重力加速度g已知）

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、A【解析】

A．實驗中用a光照射光電管時，靈敏電流計有示數(shù)，說明能夠發(fā)生光電效應；而用b光照射光電管時，靈敏電流計沒有示數(shù)，說明不能發(fā)生光電效應，可知a光頻率大于b光頻率，選項A正確；BC．根據(jù)光電效應的規(guī)律可知，若增加b光的照射時間以及增加b光的光照強度，都不能發(fā)生光電效應，則靈敏電流計都不會有示數(shù)，選項BC錯誤；D．用b光照射時不能發(fā)生光電效應，即使適當增大電源的電壓，也不會發(fā)生光電效應，靈敏電流計也不會有示數(shù)，選項D錯誤。故選A。2、B【解析】

ABC．設(shè)MN兩端穩(wěn)壓交流電源的電壓有效值為U，原線圈兩端的電壓為U1，電流為I1，副線圈兩端的電壓為U2，電流為I2，原副線圈的匝數(shù)比：，燈泡的電阻都為R，根據(jù)歐姆定律，可得副線圈兩端的電壓為：根據(jù)得原線圈兩端的電壓為：根據(jù)解得根據(jù)歐姆定律，可得L1兩端的電壓：則穩(wěn)壓交流電源的電壓為：當滑動變阻器的滑片P向上移動時，其電阻減小，則R并電阻減小，所以總電阻減小，而穩(wěn)壓交流電源的電壓U不變，所以電流I2變大，則L2變亮；原線圈的電流也增大，所以L1變亮，其兩端的電壓變大，所以原線圈兩端的電壓減小，則副線圈兩端的電壓減小，而L2的電壓變大，所以L3與滑動變阻器并聯(lián)部分的電壓減小，所以L3變暗，B正確，AC錯誤；D．因為原線圈的電流增大，穩(wěn)壓交流電源的電壓不變，根據(jù)P=UI1可知電源輸出功率增大，D錯誤。故選B。3、D【解析】

A．對衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：在地面，重力等于萬有引力，故：聯(lián)立解得：故A錯誤；

B．向心加速度由萬有引力產(chǎn)生，由于在h高處，衛(wèi)星的萬有引力小于其在地面的重力，根據(jù)牛頓第二定律故B錯誤；C．對衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律有：在地面，重力等于萬有引力故：聯(lián)立解得：故C錯誤；

D．由選項A的分析知，故衛(wèi)星的動能故D正確；故選D。4、C【解析】

A．當衛(wèi)星繞任一行星表面做勻速圓周運動時的速度即為該行星的第一宇宙速度，由解得則火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為故A錯誤；B．對于天體表面的物體，萬有引力近似等于重力，即有：解得：則同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a∶b2故B錯誤；C．根據(jù)開普勒第三定律可知，太陽、火星之間的距離與日、地之間的距離之比為故C正確；D．由于太陽的質(zhì)量、半徑與地球的質(zhì)量、半徑的關(guān)系未知，所以不能確定它們的密度之間的關(guān)系，故D錯誤。故選C。5、C【解析】試題分析：振動的周期是0.3s，而頻閃的周期是0.1s，所以在一個周期內(nèi)有三幅不同的照片；振動的周期是0.3s，則角頻率：，0.1s時刻對應的角度：；0.2s時刻對應的角度：，可知，在0.1s和0.2s時刻小球?qū)⒊霈F(xiàn)在同一個位置，都在平衡位置的右側(cè)，所以在周期為0.1s的頻閃光源照射下見到圖象可能是C圖．ABD圖都是不可能的．故選C.考點：周期和頻率6、C【解析】

A.在兩等量異種點電荷連線上中點的場強最小，在兩等量異種點電荷連線的中垂線上中點的電場強度最大。所以b點的場強小于連線中點的場強，d點的場強大于中點的場強，則b點場強小于d點場強，選項A錯誤；B.根據(jù)適矢量的疊加，b點的合場強由b指向c，不為零，選項B錯誤；C.由對稱性可知，a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差，選項C正確；D.因a點的電勢高于c點的電勢，故試探電荷+q在a點的電勢能大于在c點的電勢能，選項D錯誤。故選C。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、BD【解析】

A．同步衛(wèi)星相對于地球靜止，必須為地球赤道面上的同步衛(wèi)星，因為此衛(wèi)星為傾斜軌道，因此不能與地球保持相對靜止;A錯誤；B．由公式可得，因為兩個衛(wèi)星的周期是一樣的，其他常量都相同，所以高度相同;B正確.C．地球的第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，該衛(wèi)星比近地衛(wèi)星軌道半徑大，所以速度小于第一宇宙速度;C錯誤D．此衛(wèi)星的軌道為傾斜軌道，因此當衛(wèi)星轉(zhuǎn)一周時，兩次通過赤道;D正確.故選BD。8、ACD【解析】A項，根據(jù)左手定則知負離子所受洛倫茲力方向向下，正離子所受洛倫茲力方向向上，所以M板電勢一定高于N板的電勢，故A正確；B、C項，最終離子處于平衡，故電場力等于洛倫茲力，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，所以與離子的濃度無關(guān)，與污水流動的速度成正比，故B項錯誤，C項正確．D項，根據(jù)，則流量，即，故電壓表示數(shù)與污水流量成正比，故D項正確．綜上所述本題正確答案為ACD．9、AD【解析】

A．自O(shè)點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點，可知粒子沿OG方向做勻減速運動，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場力斜向右上方，即電場方向一定由O指向D，選項A正確；B．粒子從O到G，電場力做負功，則電勢能逐漸增加，選項B錯誤；C．粒子返回至O點時速率為，則到達H點的速度大于v0，選項C錯誤；D．設(shè)正方形邊長為2L，粒子速度方向向左時，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g，因粒子恰能到達G點，則僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g，則當粒子水平位移為L時，則：豎直位移則粒子一定經(jīng)過DE間某點，選項D正確；故選AD。10、AD【解析】

AB．設(shè)斜面傾角為，長度為L。小物塊以速度v平拋落在斜面上時位移關(guān)系有解得則落點距斜面頂端距離若第二次落在斜面上，同理落點距斜面頂端則有該距離大于斜面的長度L，則第二次拋出時落在水平面上。以速度v平拋時以速度平拋落在水平面上時有則有所以A正確，B錯誤；CD．第一次與第二次平拋的豎直位移之比為所以D正確，C錯誤。故選AD。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、d/t天平【解析】(1)由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當物體B通過圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運動，故物體B剛穿過圓環(huán)后的速度．(2)A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為，系統(tǒng)增加的動能．若，則可驗證機械能守恒定律．(3)從表達式可得：本實驗中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計時器外，還需要天平來測量物體及金屬片的質(zhì)量．12、見解析標準電壓表R標準電壓表仍為U電阻箱阻值不連續(xù)，電流通過電阻發(fā)熱導致電阻阻值發(fā)生變化，電源連續(xù)使用較長時間，電動勢降低，內(nèi)阻增大等?！窘馕觥?/p>

(1)[1]．根據(jù)電路圖連接的實物圖如圖所示；

(2)①[2]．將S撥向接點1，接通S1，調(diào)節(jié)R0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當位置，記下此時標準電壓表V0的讀數(shù)U；

②[3][4]．然后將S撥向接點2，保持R0不變，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使標準電壓表V0的示數(shù)仍為U，記下此時R的讀數(shù)；

(3)[5]．實驗測得電壓表的阻值可能與真實值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能有：由于電阻箱的阻值不具有連續(xù)性，可能導致電阻箱的阻值與待測電壓表之間存在著