北京市第四中學(xué)順義分校2025屆物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

北京市第四中學(xué)順義分校2025屆物理高三第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題考生請注意：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。考試結(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、硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，它的工作原理與光電效應(yīng)類似：當(dāng)光照射硅光電池，回路里就會產(chǎn)生電流。關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）A．任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電流B．只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)D．超過截止頻率的入射光光強(qiáng)越強(qiáng)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大2、如圖所示，頂端附有光滑定滑輪的斜面體靜止在粗糙水平地面上，三條細(xì)繩結(jié)于0點(diǎn)，一條繩跨過定滑輪平行于斜面連接物塊P，一條繩連接小球Q，P、Q兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，另一條繩OA在外力F的作用下處于水平狀態(tài)?，F(xiàn)保持結(jié)點(diǎn)O位置不變，使OA繩逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，在此過程中，P、Q及斜面均保持靜止，則（）A．斜面對物塊P的摩擦力一直減小B．斜面對物塊P的支持力一直增大C．地面對斜面體的摩擦力一直減小D．地面對斜面體的支持力一直增大3、如圖所示，物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，途經(jīng)A、B、C三點(diǎn)，其中A、B之間的距離l1＝3m，B、C之間的距離l2＝4m．若物體通過l1、l2這兩段位移的時(shí)間相等，則O、A之間的距離l等于()A．m B．mC．m D．m4、勻強(qiáng)電場中有一條直線，M、N、P為該直線上的三點(diǎn)，且。若MN兩點(diǎn)的電勢分別為、，則下列敘述正確的是（）A．電場線方向由N指向MB．P點(diǎn)的電勢不一定為C．正的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程，其電勢能不一定增大D．將負(fù)的檢驗(yàn)電荷以初速度為0放入該電場中的M點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷將沿直線運(yùn)動5、如圖所示，一根輕彈簧豎直直立在水平地面上，下端固定，在彈簧的正上方有一個(gè)物塊。物塊從高處自由下落到彈簧上端O，將彈簧壓縮，當(dāng)彈簧被壓縮了x0時(shí)，物塊的速度變?yōu)榱?。從物塊與彈簧接觸開始，物塊的加速度的大小隨下降的位移x變化的圖象可能是（）A． B． C． D．6、關(guān)于元電荷，正確的說法是（）A．元電荷就是點(diǎn)電荷.B．1C電量叫元電荷.C．元電荷就是質(zhì)子.D．元電荷目前被認(rèn)為是自然界中電荷的最小單元.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、如圖，裝有水的杯子從傾角α=53°的斜面上滑下，當(dāng)水面穩(wěn)定時(shí)，水面與水平面的夾角β=16°。取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，sin16°=0.28，則A．杯子下滑的加速度大小為2.8m/s2B．杯子下滑的加速度大小為3.5m/s2C．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.75D．杯子與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.878、如圖所示，、是兩列波的波源，時(shí)，兩波源同時(shí)開始垂直紙面做簡諧運(yùn)動。其振動表達(dá)式分別為m，m，產(chǎn)生的兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑ァＪ墙橘|(zhì)中的一點(diǎn)，時(shí)開始振動，已知，，則_________。A．兩列波的波速均為B．兩列波的波長均為C．兩列波在點(diǎn)相遇時(shí)，振動總是減弱的D．點(diǎn)合振動的振幅為E.，沿著傳播的方向運(yùn)動了9、一定質(zhì)量的理想氣體沿圖示狀態(tài)變化方向從狀態(tài)a到狀態(tài)b，到狀態(tài)c再回到狀態(tài)a．三個(gè)狀態(tài)的體積分別為va、vb、vc，則它們的關(guān)系正確的是（）A．va=vbB．va=vcC．vb=vcD．vc=va10、如圖所示為某電場中的一條電場線，該電場線為一條直線，為電場線上等間距的三點(diǎn)，三點(diǎn)的電勢分別為、、，三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為、、，則下列說法正確的是（）A．不論什么電場，均有 B．電場強(qiáng)度大小有可能為C．若，則電場一定是勻強(qiáng)電場 D．若，則電場一定是勻強(qiáng)電場三、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）某同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光電門和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導(dǎo)軌大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平，向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣：②把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌右端，將紙帶客穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并固定在滑塊的右端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時(shí)，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；③在小滑塊上固定一個(gè)寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導(dǎo)軌中間附近，使滑塊開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)；④先______，然后滑塊一個(gè)向左的初速度，讓滑塊帶動紙帶一起向左運(yùn)動，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運(yùn)動情況，紙帶左端是滑塊碰前運(yùn)動的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運(yùn)動的記錄情況。⑤記錄滑塊通過光電門時(shí)遮光片的遮光時(shí)間；⑥取下紙帶，重復(fù)步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測出遮光片寬度，并計(jì)算遮光片遮光時(shí)間的平均值；⑦測得滑塊的質(zhì)量為，滑塊的質(zhì)量為。完善實(shí)驗(yàn)步驟④的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量大小為______；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小為______（保留三位有效數(shù)字）。(3)分析碰撞前后的總動量本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：______。12．（12分）小明同學(xué)用如圖所示裝置探究物體的加速度跟力的關(guān)系。（1）圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖中所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動的加速度的測量值a=________（結(jié)果保2位有效數(shù)字）。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a-F關(guān)系圖線，如圖所示。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是__________。A．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大B．所用小車的質(zhì)量過大C．平面軌道傾斜角度過小D．平面軌道傾斜角度過大四、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，一全反射棱鏡BCD，∠D=90°，BD=CD，E是BD的中點(diǎn)，某單色光AE從E點(diǎn)射入棱鏡，AE∥BC，已知該色光在棱鏡中傳播的全反射臨界角為30°，BC邊長為1，光在真空中傳播的速度為c，求：①在BD界面發(fā)生折射時(shí)折射角的正弦值：②該色光從進(jìn)入棱鏡到第一次射出棱鏡的時(shí)間。14．（16分）如圖所示，兩根平行粗糙金屬導(dǎo)軌固定于絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)間連有阻值為r的電阻，兩平行導(dǎo)軌間距為L。一根長度大于L、質(zhì)量為m、接入電路的電阻也為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置并接觸良好，導(dǎo)體棒初始均處于靜止，導(dǎo)體棒與圖中虛線有一段距離，虛線右側(cè)存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)水平向右的恒力，使其從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，進(jìn)入磁場前加速度大小為a0，然后進(jìn)入磁場，運(yùn)動一段時(shí)間后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定速度，平行軌道足夠長，導(dǎo)體棒與平行導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)處處相等，忽略平行軌道的電阻。求：（1）導(dǎo)體棒最后的穩(wěn)定速度大??；（2）若導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動到達(dá)穩(wěn)定速度的過程中，通過導(dǎo)軌左側(cè)電阻的電荷量為q，求此過程中導(dǎo)體棒在磁場中運(yùn)動的位移。15．（12分）一半徑為R的半圓柱玻璃體，上方有平行截面直徑AB的固定直軌道，軌道上有一小車，車上固定一與軌道成45°的激光筆，發(fā)出的細(xì)激光束始終在與橫截面平行的某一平面上，打開激光筆，并使小車從左側(cè)足夠遠(yuǎn)的地方以v0勻速向右運(yùn)動。已知該激光對玻璃的折射率為2(1)該激光在玻璃中傳播的速度大??；(2)從圓柱的曲側(cè)面有激光射出的時(shí)間多少？（忽略光在AB面上的反射）

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、C【解析】

AB．當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時(shí)就會有光電子從金屬中逸出，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，并且不需要時(shí)間的積累，瞬間就可以發(fā)生。所以AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程對于同一種金屬，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)。所以C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】

緩慢逆時(shí)針轉(zhuǎn)動繩OA的方向至豎直的過程中，OA拉力的方向變化如圖從1位置到2位置再到3位置，如圖所示，可見繩OA的拉力先減小后增大，繩OB的拉力一直減小。A．由于不清楚剛開始繩子拉力與重力沿斜面向下的分力大小關(guān)系，所以當(dāng)連接P物體的繩子拉力一直減小，不能判斷斜面對物塊P的摩擦力變化情況，故A錯(cuò)誤；B．P物體一直在斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則斜面對P的支持力等于重力在垂直斜面向下的分力，保持不變，故B錯(cuò)誤；C．以斜面體和P的整體為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件：斜面受地面的摩擦力與OB繩子水平方向的拉力等大反向，因繩OB的拉力一直減小，與水平方向的夾角不變，故其水平分力一直減小，則地面向左的摩擦力一直減小，故C正確；D．以斜面體和P整體為研究對象受力分析，由于繩OB的拉力一直減小，其豎直向下的分力一直減小，根據(jù)豎直方向受力平衡，知地面對斜面體的支持力不斷減小，故D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

設(shè)物體運(yùn)動的加速度為a，通過O、A之間的距離l的時(shí)間為t，通過l1、l2每段位移的時(shí)間都是T，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，l＝at2l＋l1＝a(t＋T)2l＋l1＋l2＝a(t＋2T)2l2－l1＝aT2聯(lián)立解得l＝m．A.m，選項(xiàng)A不符合題意；B.m，選項(xiàng)B不符合題意；C.m，選項(xiàng)C不符合題意；D.m，選項(xiàng)D符合題意；4、D【解析】

A．在勻強(qiáng)電場中，沿電場線的電勢變化，沿其他方向的直線電勢也變化，N點(diǎn)電勢高于M點(diǎn)電勢，但直線MN不一定是電場線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。B．勻強(qiáng)電場中沿任意非等勢面的直線電勢均勻變化，則有解得選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電勢有，正的檢驗(yàn)電荷在高電勢處電勢能大，則在M點(diǎn)的電勢能小于在N點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。D．勻強(qiáng)電場的電場線是直線，將負(fù)的檢驗(yàn)電荷以初速度為0放入M點(diǎn)，該電荷在恒定電場力的作用下，沿場強(qiáng)的反方向做勻加速直線運(yùn)動，選項(xiàng)D正確；故選D。5、D【解析】

物塊接觸彈簧后，在開始階段，物塊的重力大于彈簧的彈力，合力向下，加速度向下，根據(jù)牛頓第二定律得：mg-kx=ma得到a與x是線性關(guān)系，當(dāng)x增大時(shí)，a減??；

當(dāng)彈力等于重力時(shí)，物塊的合力為零，加速度a=0；

當(dāng)彈力大于重力后，物塊的合力向上，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律得kx-mg=ma得到a與x是線性關(guān)系，當(dāng)x增大時(shí)，a增大；若物塊接觸彈簧時(shí)無初速度，根據(jù)簡諧運(yùn)動的對稱性，可知物塊運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)加速度大小等于g，方向豎直向上，當(dāng)小球以一定的初速度壓縮彈簧后，物塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮增大，加速度增大，大于g；A．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D。6、D【解析】

點(diǎn)電荷是當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對它的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷．而元電荷是帶電量的最小值，它不是電荷，所有帶電體電荷量均是元電荷的整數(shù)倍．【詳解】元電荷是最小的帶電量，而點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型，二者不是同一物理量；故A錯(cuò)誤；元電荷是帶電量的最小值，大小是1.6×10【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對點(diǎn)電荷、元電荷的概念要有清晰的認(rèn)識，同時(shí)要明確它們之間的區(qū)別，這是理清概念的一種重要方法．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、BC【解析】

取水平面的一質(zhì)量為m的小水滴為研究對象，由正交分解法結(jié)合牛頓第二定律可得：；解得a=3.5m/s2；對杯子和水的整體，由牛頓第二定律：解得μ=0.75，故選BC.8、ACD【解析】

A．兩列波在同一種均勻介質(zhì)中沿紙面?zhèn)鞑?，故兩列波的波速相同；根?jù)質(zhì)點(diǎn)P開始振動的時(shí)間可得故A正確；B．由振動方程可得，兩列波的周期T相同，由公式T=1s故兩列波的波長均為λ=vT=0.2m故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)兩波源到P點(diǎn)的距離差可知，B波比A波傳到P點(diǎn)的時(shí)間晚，根據(jù)振動方程可得，A波起振方向與B波起振方向相同，故兩波在P點(diǎn)的振動反向，那么，P點(diǎn)為振動減弱點(diǎn)，故兩列波在P點(diǎn)相遇時(shí)振動總是減弱的，P點(diǎn)合振動的振幅為0.5m－0.1m=0.4m故CD正確；E．介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)不隨波逐流，只能在各自平衡位置附近振動，故E錯(cuò)誤。故選ACD。9、BC【解析】

根據(jù)圖象求出各狀態(tài)下的壓強(qiáng)與溫度，然后由理想氣體狀態(tài)方程解題。【詳解】由圖示可知，pa=p0，pb=pc=2p0，Ta=273+27=300K，Tc=273+327=600K，由數(shù)學(xué)知識可知，tb=2ta=54℃，Tb=327K；由理想氣體狀態(tài)方程得：，則，由理想氣體狀態(tài)方程可知：故BC正確，AD錯(cuò)誤；故選BC。【點(diǎn)睛】解題時(shí)要注意橫軸表示攝氏溫度而不是熱力學(xué)溫度，否則會出錯(cuò)；由于題目中沒有專門說明oab是否在同一條直線上，所以不能主觀臆斷b狀態(tài)的溫度。10、AB【解析】

A．沿著電場線的方向電勢逐漸降低，可得，選項(xiàng)A正確；B．在等量異種點(diǎn)電荷電場中，若點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，則有，故選項(xiàng)B正確；C．僅由，不能確定電場是否是勻強(qiáng)電場，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．僅由，不能確定電場為勻強(qiáng)電場，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。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、先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源在允許誤差范圍內(nèi)，通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒【解析】

（1）[1]為了打點(diǎn)穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開滑塊1。（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，而所以[3]作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時(shí)滑塊1速度v1為滑塊2速度v2為以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大?。?）[4]分析碰撞前后的總動量本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是在允許誤差范圍內(nèi)，通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒。12、1.3A【解析】

[1]（1）小車運(yùn)動的加速度的測量值[2]（2）此實(shí)驗(yàn)要求所掛鉤碼的總質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量過大，選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。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