2025屆北京海淀北京科技大學(xué)附屬中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2025屆北京海淀北京科技大學(xué)附屬中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子，受到激發(fā)后的氫原子只輻射出三種不同頻率的光a、b、c，頻率νa＞νb＞νc，下列說法正確的是A．照射氫原子的光子能量為12.75eVB．從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光頻率為νaC．從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光頻率為νcD．光a能使逸出功為10.2eV的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)2、質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，中子的靜止質(zhì)量為，粒子的靜止質(zhì)量為，光速。則粒子的結(jié)合能約為（）A．B．C．D．3、關(guān)于原子物理的知識(shí)下列說法中錯(cuò)誤的為（）A．電子的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了原子是可分的B．盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的D．射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，有較弱的電離本領(lǐng)4、在直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，，，邊長(zhǎng)。一個(gè)粒子源在b點(diǎn)將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子中，速度的最大值是（）A． B． C． D．5、如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2，正弦交流電源電壓為U＝12V，電阻R1＝1Ω，R2＝2Ω，滑動(dòng)變阻器R3最大阻值為20Ω，滑片P處于中間位置，則A．R1與R2消耗的電功率相等 B．通過R1的電流為3AC．若向上移動(dòng)P，電壓表讀數(shù)將變大 D．若向上移動(dòng)P，電源輸出功率將不變6、跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，如圖所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升機(jī)上由靜止跳下后，若在下落過程中受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是（）A．風(fēng)力越大，下落過程重力的沖量越大B．風(fēng)力越大，著地時(shí)的動(dòng)能越大C．風(fēng)力越大，下落的時(shí)間越短D．下落過程的位移與風(fēng)力無關(guān)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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、對(duì)于熱運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．玻璃裂口放在火上燒熔，其尖端變圓的原因是表面張力的作用B．云母片導(dǎo)熱性能各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間按一定的規(guī)則排列C．未飽和汽在降低溫度時(shí)也不會(huì)變成飽和汽D．物體放出熱量，其分子平均動(dòng)能可能增大E.氣體壓強(qiáng)達(dá)到飽和汽壓時(shí)，蒸發(fā)和液化都停止了8、如圖所示，輕彈簧放置在傾角為的斜面上，下端固定于斜面底端，重的滑塊從斜面頂端點(diǎn)由靜止開始下滑，到點(diǎn)接觸彈簧，滑塊將彈簧壓縮最低至點(diǎn)，然后又回到點(diǎn)，已知，，下列說法正確的是（）A．整個(gè)過程中滑塊動(dòng)能的最大值為B．整個(gè)過程中彈簧彈性勢(shì)能的最大值為C．從點(diǎn)向下到點(diǎn)過程中，滑塊的機(jī)械能減少量為D．從點(diǎn)向上返回點(diǎn)過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9、如圖甲所示，用一水平力F拉著一個(gè)靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖乙所示，若重力加速度g取10m/s2，根據(jù)圖乙中所提供的信息不能計(jì)算出A．物體的質(zhì)量B．斜面的傾角C．物體能靜止在斜面上所施加的最小外力D．加速度為6m/s2時(shí)物體的速度10、如圖所示，光滑輕質(zhì)細(xì)桿AB、BC處在同一豎直平面內(nèi)，A、C處用鉸鏈鉸于水平地面上，B處用鉸鏈連接，AB桿豎直，BC桿與水平面夾角為37°。一個(gè)質(zhì)量為3.2kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在BC桿上，現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左的恒力F使其靜止在BC桿中點(diǎn)處（不計(jì)一切摩擦，取g=10m/s2）。則A．F的大小為40N B．小球?qū)C桿的作用力大小為40NC．AB桿對(duì)BC桿的作用力大小為25N D．地面對(duì)BC桿的作用力大小為25N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）讓小車拖著穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶沿傾斜的長(zhǎng)木板滑下，在打出的紙帶上依次選取1、2、3、1、5、6六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有三個(gè)點(diǎn)未畫出）。用刻度尺測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，發(fā)現(xiàn)連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的距離之差為定值，其中計(jì)數(shù)點(diǎn)2、3之間的距離，計(jì)數(shù)點(diǎn)4、5之間的距離。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。通過計(jì)算回答下列問題（結(jié)果均保留2位小數(shù)）(1)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、6之間的總長(zhǎng)度為________cm；(2)此過程中小車的加速度大小為________；(3)若從計(jì)數(shù)點(diǎn)1開始計(jì)時(shí)，則0.28s時(shí)刻紙帶的速率為________m。12．（12分）為了測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，某小組使用DIS位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置，讓木塊從傾斜木板上一點(diǎn)A由靜止釋放，位移傳感器可以測(cè)出木塊到傳感器的距離.位移傳感器連接計(jì)算機(jī)，描繪出滑塊相對(duì)傳感器的距離x隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示.(1)根據(jù)上述圖線，計(jì)算0.4s時(shí)木塊的速度大小v＝______m/s，木塊加速度a＝______m/s2(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字).(2)在計(jì)算出加速度a后，為了測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)μ，還需要測(cè)量斜面的傾角θ(已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭)，那么得出μ的表達(dá)式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）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）如圖所示為俯視圖，兩半徑均為的光滑半圓軌道PM、QN處于同一光滑水平面內(nèi)，兩半圓軌道剛好與直線PQ、MN相切于P、Q和M、N點(diǎn)。水平面上MF部分的虛線方框內(nèi)涂有粗糙介質(zhì)，滑塊與MF段材料間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，該區(qū)城的寬度為，質(zhì)量均為的兩相同的滑塊A、B固定于直線MN上，它們不在AF區(qū)域，且A滑塊靠近F，AB之間夾有少量火藥，點(diǎn)燃爆炸后產(chǎn)生沿MN方向的速度，重力加速度g取。（1）已知火藥點(diǎn)燃爆炸A、B分離后兩滑塊獲得的動(dòng)能均為，求B在Q點(diǎn)所受半圓軌道的彈力大小；（2）若A、B兩滑塊獲得沿MN方向大小相等、方向相反的速度，若要求二者只能在MN間相碰，求的取值范圍。（結(jié)果可用根式表示）14．（16分）如圖所示，在矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在BC右側(cè)Ⅰ、Ⅱ兩區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，L1、L2、L3是磁場(chǎng)的邊界（BC與L1重合），寬度相同，方向如圖所示，區(qū)域Ⅰ的磁感強(qiáng)度大小為B1．一電荷量為q、質(zhì)量為m（重力不計(jì)）的帶正電點(diǎn)電荷從AD邊中點(diǎn)以初速度v0沿水平向右方向進(jìn)入電場(chǎng)，點(diǎn)電荷恰好從B點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)區(qū)域Ⅰ后又恰好從與B點(diǎn)同一水平高度處進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ．已知AB長(zhǎng)度是BC長(zhǎng)度的倍．（1）求帶電粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）求磁場(chǎng)的寬度L；（3）要使點(diǎn)電荷在整個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，求區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的最小值．15．（12分）單色光以入射角射到折射率為的透明球體中，并被球內(nèi)經(jīng)一次反射后再折射后射出，入射和折射光路如圖所示。（i）在圖上大致畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向；（ii）求入射光與出射光之間的夾角α。

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、D【解析】

根據(jù)公式，可知，n=3，因此受到激發(fā)后的氫原子處于第n=3能級(jí)；A．根據(jù)氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光子能量與從n=1躍遷到n=3所吸收的光子能量相等可知，照射氫原子的光子能量為：△E31=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，故A錯(cuò)誤；B．頻率大小關(guān)系為va＞vb＞vc，從n=3躍遷到n=2輻射出的能量最小，即其對(duì)應(yīng)的光頻率為vc，故B錯(cuò)誤；C．氫原子由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量最大，輻射出的光頻率為va，故C錯(cuò)誤；D．氫由n=3躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量12.09eV，依據(jù)光電效應(yīng)方程，所以能使逸出功為10.2eV的金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，故D正確。2、B【解析】

粒子在結(jié)合過程中的質(zhì)量虧損為則粒子的結(jié)合能為代入數(shù)據(jù)得故B正確，ACD錯(cuò)誤。3、C【解析】

A.英國科學(xué)家湯姆生通過陰極射線的研究，發(fā)現(xiàn)電子，電子的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了原子是可分的，所以A不符合題意；B.盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆生的原子結(jié)構(gòu)模型，故B不符合題意；C.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故C符合題意；D.射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，它貫穿本領(lǐng)比粒子強(qiáng)，比射線弱，則有較弱的電離本質(zhì)，故D不符合題意。4、A【解析】

由左手定則和題意知，沿ba方向射出的粒子在三角形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)半周，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，半徑最大的則恰與ac相切，軌跡如圖所示由幾何關(guān)系由洛侖茲力提供向心力從而求得最大速度故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。5、B【解析】

理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為1：2，可知原副線圈的電流之比為2：1，根據(jù)P=I2R可知R1與R2消耗的電功率之比為2：1，故A錯(cuò)誤；設(shè)通過R1的電流為I，則副線圈電流為0.5I，初級(jí)電壓：U-IR1=12-I；根據(jù)匝數(shù)比可知次級(jí)電壓為2（12-I），則，解得I=3A，故B正確；若向上移動(dòng)P，則R3電阻減小，次級(jí)電流變大，初級(jí)電流也變大，根據(jù)P=IU可知電源輸出功率將變大，電阻R1的電壓變大，變壓器輸入電壓變小，次級(jí)電壓變小，電壓表讀數(shù)將變小，故CD錯(cuò)誤；故選B。6、B【解析】

AC．運(yùn)動(dòng)員參加兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，水平方向隨空氣受風(fēng)力影響，豎直方向在降落傘張開前先加速，降落傘張開后先減速后勻速，由于豎直分運(yùn)動(dòng)不受水平分運(yùn)動(dòng)的干擾，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間與風(fēng)速無關(guān)，由公式可知，下落過程重力的沖量與分力無關(guān)，故AC錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)員落地速度由水平分速度和豎直分速度合成，水平分速度由風(fēng)速?zèng)Q定，故風(fēng)速越大，合速度越大，即著地動(dòng)能越大，故B正確；D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間與風(fēng)速無關(guān)，風(fēng)力越大，水平位移越大，下落過程的位移為則風(fēng)力越大，水平位移越大，下落過程的位移越大，故D錯(cuò)誤。故選B。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】

A．玻璃裂口放在火上燒熔，其尖端變圓的原因是表面張力的作用，選項(xiàng)A正確；B．云母片導(dǎo)熱性能各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間按一定的規(guī)則排列，選項(xiàng)B正確；C．飽和汽壓是物質(zhì)的一個(gè)重要性質(zhì)，它的大小取決于物質(zhì)的本性和溫度，溫度越高，飽和氣壓越大，則降低溫度可使未飽和汽變成飽和汽，故C錯(cuò)誤；D．物體放出熱量，若外界對(duì)物體做功大于放出的熱量，則物體內(nèi)能增大，溫度升高，則其分子平均動(dòng)能會(huì)增大，選項(xiàng)D正確；E．氣體壓強(qiáng)達(dá)到飽和汽壓時(shí)，進(jìn)入液體內(nèi)的和跑出液體的分子數(shù)相等，蒸發(fā)和液化都沒有停止，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。故選ABD。8、BCD【解析】試題分析：當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，設(shè)滑塊在點(diǎn)合力為0，點(diǎn)在和之間，滑塊從到，運(yùn)用動(dòng)能定理得：，，，所以，故A錯(cuò)誤；滑塊從到，運(yùn)用動(dòng)能定理得：，解得：，彈簧彈力做的功等于彈性勢(shì)能的變化，所以整個(gè)過程中彈簧彈性勢(shì)能的最大值為，故B正確；從點(diǎn)到點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功為，根據(jù)功能關(guān)系知，滑塊的機(jī)械能減少量為，故C正確；整個(gè)過程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，沒有與系統(tǒng)外發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確．考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是認(rèn)真分析物理過程，把復(fù)雜的物理過程分成幾個(gè)小過程并且找到每個(gè)過程遵守的物理規(guī)律，準(zhǔn)確分析能量是如何轉(zhuǎn)化的．9、ABC【解析】

AB.對(duì)物體受力分析，受推力、重力、支持力，如圖x方向：y方向：從圖象中取兩個(gè)點(diǎn)（20N，2m/s2）、（30N，6m/s2）代入各式解得：故A正確，B正確；C.物體能靜止在斜面上，當(dāng)F沿斜面向上時(shí)所施加的外力最?。汗蔆正確；D.題中并未說明推力隨時(shí)間的變化關(guān)系，故無法求出加速度為6m/s2時(shí)物體的速度大小。故D錯(cuò)誤。10、BCD【解析】

AB．對(duì)小球受力分析，受重力、推力和支持力，如圖所示

根據(jù)平衡條件，得到：故A錯(cuò)誤，B正確；

C．對(duì)桿BC和球整體分析，以C點(diǎn)為支點(diǎn)，設(shè)AB對(duì)桿的作用力為F′，AB桿沒有繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，說明AB對(duì)BC的作用力的方向沿AB的方向。根據(jù)力矩平衡條件，有：F?0.6h=F′?1.6h-mg?0.8h解得：F′=25N故C正確；D．對(duì)桿BC和球整體分析，整體在豎直方向受到小球的重力和桿的重力、AB桿的作用力以及地面的作用力，設(shè)該力與水平方向之間的夾角為θ，則：

豎直方向：Mg+mg-F′-FCsinθ=0水平方向：FCcosθ=F聯(lián)立得：FC=25N故D正確。

故選BCD。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、40.003.131.25【解析】

(1)[1]根據(jù)題意可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)3、4之間的距離為8.0cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2之間的距離為4.00cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)5、6之間的距離為12.00cm。所以計(jì)數(shù)點(diǎn)1、6之間的總長(zhǎng)度為40.00cm；(2)[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，根據(jù)，所以得(3)[3]因?yàn)楣蕰r(shí)刻即計(jì)數(shù)點(diǎn)4、5之間的中間時(shí)刻，此時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于計(jì)數(shù)點(diǎn)4、5之間的平均速度，。12、0.401.0【解析】

（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，得0.4s末的速度為：0.2s末的速度為：，

則木塊的加速度為：．

（2）選取木塊為研究的對(duì)象，木塊沿斜面方向的受力：

得：．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，以及會(huì)通過實(shí)驗(yàn)的原理得出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式．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、（1）（2）【解析】

（1）設(shè)A、B分離后獲得的速度大小分別為和，則由題意可得解得由下半軌道和水平面光滑，B在半圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則B在Q點(diǎn)，由牛頓第二定律得（2）由題意可知，A、B分開后，二者獲得的初速度為，設(shè)A能通過涂有粗糙材料的區(qū)域，則A通過涂有粗糙材料區(qū)域的最長(zhǎng)時(shí)間為B運(yùn)動(dòng)到M處需要的時(shí)間，通過判斷可得，所以若A、B只能在M、N間相碰，則