2025屆北京市北京第四中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆北京市北京第四中學(xué)高三物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、質(zhì)量為m的箱子靜止在光滑水平面上，箱子內(nèi)側(cè)的兩壁間距為l，另一質(zhì)量也為m且可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從箱子中央以v0=的速度開始運(yùn)動(dòng)（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?，如圖所示。已知物體與箱壁共發(fā)生5次完全彈性碰撞。則物體與箱底的動(dòng)摩擦因數(shù)的取值范圍是（）A． B．C． D．2、下列現(xiàn)象中屬于分子斥力的宏觀表現(xiàn)的是()A．鏡子破碎后再對(duì)接無法接起B(yǎng)．液體體積很難壓縮C．打氣筒打氣，若干次后難再打進(jìn)D．橡皮筋拉伸后放開會(huì)自動(dòng)縮回3、如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長度的一半.已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計(jì).則A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小mgB．繩子的拉力大小為mgC．c受到繩子的拉力大小為3mgD．c與大環(huán)間的彈力大小為3mg4、如圖，電動(dòng)機(jī)以恒定功率將靜止的物體向上提升，則在達(dá)到最大速度之前，下列說法正確的是（）A．繩的拉力恒定B．物體處于失重狀態(tài)C．繩對(duì)物體的拉力大于物體對(duì)繩的拉力D．繩對(duì)物體的拉力大于物體的重力5、某同學(xué)手持籃球站在罰球線上，在裁判員示意后將球斜向上拋出，籃球剛好落入籃筐。從手持籃球到籃球剛好落入籃筐的過程中，已知空氣阻力做功為Wf，重力做功為WG，投籃時(shí)該同學(xué)對(duì)籃球做功為W?；@球可視為質(zhì)點(diǎn)。則在此過程中A．籃球在出手時(shí)刻的機(jī)械能最大B．籃球機(jī)械能的增量為WG-WfC．籃球動(dòng)能的增量為W+WG-WfD．籃球重力勢能的增量為W-WG+Wf6、在軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷、，其靜電場中軸上各點(diǎn)的電勢如圖所示，下列說法正確的是（）A．和為同種電荷，且均在的區(qū)域內(nèi)B．和為同種電荷，和兩點(diǎn)在兩電荷之間C．和為異種電荷，且均在的區(qū)域內(nèi)D．和為異種電荷，且均在的區(qū)域內(nèi)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、一帶正電的粒子只在電場力作用下沿軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，處為粒子電勢能最大位置，則下列說法正確的是（）A．處電場強(qiáng)度最大B．粒子在段速度一直在減小C．在、、、處電勢、、、的關(guān)系為D．段的電場強(qiáng)度大小方向均不變8、質(zhì)量m=2kg的小物塊在某一高度以v0=5m/s的速度開始做平拋運(yùn)動(dòng)，若g=10m/s2，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到豎直位移與水平位移相等時(shí)，對(duì)于物塊（）A．此時(shí)的瞬時(shí)速度大小為5m/s B．此時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小為200WC．此過程動(dòng)量改變大小為10（-1）kgm/s D．此過程重力的沖量大小為20Ns9、粗細(xì)均勻的正方形金屬線框abcd靜止在光滑絕緣的水平面上，整個(gè)裝置處在垂直水平面的勻強(qiáng)磁場中，ab邊與磁場邊界MN重合，如圖所示?，F(xiàn)用水平向左的外力F將線框拉出磁場，且外力與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系為F=b+kt，b和k均為常數(shù)。在拉出線框的過程中，用i表示線框中的電流，Q表示流過線框某截面的電荷量，下列描述電流與時(shí)間及電荷量與時(shí)間變化關(guān)系的圖象可能正確的是（）A． B． C． D．10、如圖所示，紙面內(nèi)虛線1、2、3相互平行，且間距均為L。1、2間的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，2、3間的勻強(qiáng)磁場垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長為的正方形線圈PQMN電阻為R，各邊質(zhì)量和電阻都相同，線圈平面在紙面內(nèi)。開始PQ與1重合，線圈在水平向右的拉力作用下以速度為向右勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)PQ剛進(jìn)入磁場時(shí)PQ兩端電壓為，線圈都進(jìn)入2、3間磁場中時(shí)，PQ兩端電壓為；在線圈向右運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中拉力最大為F，拉力所做的功為W，則下列判斷正確的是（）A． B． C． D．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）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)：一木板固定在桌面上，一端裝有定滑輪；滑塊的左端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（未畫出）的紙帶相連，右端用細(xì)線通過定滑輪與托盤連接。在托盤中放入適量砝碼，接通電源，釋放滑塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。(1)如圖乙為實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0、1、2、3、4、5、6是選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），測得計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知交流電源的頻率為50Hz，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算滑塊加速度a=________m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的滑塊速度v3=_________m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。(2)滑塊、托盤（含砝碼）的質(zhì)量分別用M、m表示，滑塊的加速度用a表示，重力加速度為g，則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝__________（用題中字母表示）。(3)若實(shí)驗(yàn)測得的動(dòng)摩擦因數(shù)偏大，主要原因可能是_______________________。A．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦B．滑輪存在摩擦阻力C．木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高D．未滿足M遠(yuǎn)大于m12．（12分）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(1)下列操作正確且必要的有__________。A．使用天平測出重物的質(zhì)量B．應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落C．用刻度尺測出物體下落的高度h，通過v=gt算出瞬時(shí)速度vD．選擇體積小、質(zhì)量大的重物，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小系統(tǒng)誤差(2)圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，將起始點(diǎn)記為O，依次選取6個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，分別記為A、B、C、D、E、F，量出各點(diǎn)與O點(diǎn)的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，在打B點(diǎn)和E點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)，如果重物的機(jī)械能守恒，在誤差允許的范圍內(nèi)應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______________（已知重力加速度為g）。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，彎成四分之三圓弧的細(xì)桿豎直固定在天花板上的點(diǎn)，細(xì)桿上的兩點(diǎn)與圓心在同一水平線上，圓弧半徑為0.8m。質(zhì)量為0.1kg的有孔小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在圓弧細(xì)桿上，小球通過輕質(zhì)細(xì)繩與質(zhì)量也為0.1kg小球相連，細(xì)繩繞過固定在處的輕質(zhì)小定滑輪。將小球由圓弧細(xì)桿上某處由靜止釋放，則小球沿圓弧桿下滑，同時(shí)帶動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球下滑到點(diǎn)時(shí)其速度為4m/s，此時(shí)細(xì)繩與水平方向的夾角為37°，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，cos16°=0.1．問：(1)小球下滑到點(diǎn)時(shí)，若細(xì)繩的張力，則圓弧桿對(duì)小球的彈力是多大？(2)小球下滑到點(diǎn)時(shí)，小球的速度是多大？方向向哪？(3)如果最初釋放小球的某處恰好是點(diǎn)，請通過計(jì)算判斷圓弧桿段是否光滑。14．（16分）如圖所示，帶正電的A球固定在足夠大的光滑絕緣斜面上，斜面的傾角α=37°，其帶電量Q=83×10﹣5C；質(zhì)量m=0.1kg、帶電量q=+1×10﹣7C的B球在離A球L=0.1m處由靜止釋放，兩球均可視為點(diǎn)電荷．（靜電力恒量k=9×109N?m2/C2（1）A球在B球釋放處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小和方向；（2）B球的速度最大時(shí)兩球間的距離；（3）若B球運(yùn)動(dòng)的最大速度為v=4m/s，求B球從開始運(yùn)動(dòng)到最大速度的過程中電勢能怎么變？變化量是多少？15．（12分）如圖所示，橫截面為半圓形的玻璃磚，在其直徑上A點(diǎn)嵌入一個(gè)單色點(diǎn)光源，已知，玻璃對(duì)該單色光的折射率n=2，求：(1)該單色光在玻璃和空氣界面發(fā)生全反射時(shí)的臨界角C；(2)圖中橫截面半圓弧上單色光無法射出的部分所對(duì)應(yīng)的圓心角。

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】

小物塊與箱子組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得解得對(duì)小物塊和箱子組成的系統(tǒng)，由能量守恒定律得解得由題意可知，小物塊與箱子發(fā)生5次碰撞，則物體相對(duì)于木箱運(yùn)動(dòng)的總路程，小物塊受到摩擦力為對(duì)系統(tǒng)，利用產(chǎn)熱等于摩擦力乘以相對(duì)路程，得故，即，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2、B【解析】

鏡子破碎后再對(duì)接無法接起，并不是因?yàn)榉肿娱g表現(xiàn)為斥力，而是由于分子間距離大于分子直徑的10倍以上，分子間的作用力太小，不足以使碎玻璃片吸引到一起，故A錯(cuò)誤．液體難于被壓縮是因?yàn)橐后w中分子距離減小時(shí)表現(xiàn)為斥力，故B正確．打氣筒打氣，若干次后難再打進(jìn)，是因?yàn)闅怏w的壓強(qiáng)增大的緣故，不是因?yàn)榉肿娱g存在斥力，故C錯(cuò)誤．橡皮筋拉伸后放開會(huì)自動(dòng)縮回，是由于分子間存在引力的緣故，故D錯(cuò)誤．故選B.【點(diǎn)睛】本題考查了熱學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，關(guān)鍵要明確分子間同時(shí)存在著引力和斥力，二者都隨分子間距離的增加而減小，而斥力減小得快，根據(jù)現(xiàn)象分析出斥力的表現(xiàn)．3、C【解析】AB、三個(gè)小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由幾何知識(shí)知：abc恰好能組成一個(gè)等邊三角形，對(duì)a受力分析如圖所示：在水平方向上：在豎直方向上：解得：；故AB錯(cuò)；c受到繩子拉力的大小為：，故C正確以c為對(duì)象受力分析得：在豎直方向上：解得：故D錯(cuò)誤；綜上所述本題答案是;C4、D【解析】

A．功率恒定，根據(jù)可知當(dāng)v從零逐漸增加，則拉力逐漸減小，故A錯(cuò)誤；BD．加速度向上，處于超重，物體對(duì)輕繩的拉力大于物體重力，故B錯(cuò)誤，D正確；C．繩對(duì)物體的拉力和物體對(duì)繩的拉力是一對(duì)作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，可知兩者等大反向，故C錯(cuò)誤。故選D。5、A【解析】

A．由于籃球有空氣阻力做功，則籃球在出手時(shí)刻的機(jī)械能最大，選項(xiàng)A正確；B．籃球機(jī)械能的增量等于阻力做功，即為-Wf，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可知，籃球動(dòng)能的增量等于合外力的功，即為-WG-Wf，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．籃球重力勢能的增量等于克服重力做功，即為-WG，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6、C【解析】

由題目圖，結(jié)合電勢與位置圖象的斜率表示電場強(qiáng)度，可知，在處的電場強(qiáng)度大小為零，因兩點(diǎn)電荷的具體位置不確定，則點(diǎn)電荷的電性也無法確定，因此可能是同種電荷，也可能是異種電荷；AB．若和為同種電荷，則電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)在兩電荷連線上的線段上的某一點(diǎn)，即處于兩個(gè)點(diǎn)電荷之間，故AB錯(cuò)誤；CD．若和為異種電荷，則電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)在兩電荷連線的線段之外的某一點(diǎn)，由電勢為零，且到電勢逐漸升高可知，和均在的區(qū)域內(nèi)，且靠近的點(diǎn)電荷為負(fù)點(diǎn)電荷，遠(yuǎn)離的點(diǎn)電荷為正電荷，且正電荷電量的絕對(duì)值大于負(fù)電荷電量的絕對(duì)值；故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。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、BC【解析】

A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，場強(qiáng)與電勢的關(guān)系得由數(shù)學(xué)知識(shí)可知Ep?x圖象切線的斜率x2處切線斜率為零，則x2處電場強(qiáng)度為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由圖看出在0～x2段圖象切線的斜率一直為正，由上式知場強(qiáng)方向沒變，處為粒子電勢能最大位置，則處為粒子動(dòng)能最小，所以粒子在段速度一直在減小，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ，粒子帶負(fù)電，即q<0，則知：電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有選項(xiàng)C正確；D．段圖象切線的斜率可知的電場強(qiáng)度方向不變，但大小在增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。8、BD【解析】

物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到豎直位移與水平位移相等時(shí)解得t=1sA．此時(shí)豎直方向的速度為vy=gt=10m/s則此時(shí)的速度為故A錯(cuò)誤；

B．此時(shí)的重力瞬時(shí)功率為P=mgvy=200W故B正確；

C．根據(jù)動(dòng)量定理I=△P=mgt=20kgm/s故C錯(cuò)誤；D．此過程重力的沖量大小為I=mgt=20N?s故D正確。

故選BD。9、AC【解析】

A．根據(jù)牛頓第二定律可得b+kt－BIL=ma當(dāng)b=ma時(shí)，線框勻加速離開磁場，電流與時(shí)間成正比，故A正確；B．由于i最后恒定，即速度恒定，而外力在增加，不可能實(shí)現(xiàn)，故B錯(cuò)誤；C．電流可以與時(shí)間成正比，而由A圖象可知電流與時(shí)間包圍的面積為電荷量，因此Q可以與t2成正比，圖象可以是曲線，故C正確；D．若Q與t成正比，則電流為恒量，不可能實(shí)現(xiàn)，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、ABD【解析】

A．只有PQ進(jìn)入磁場，PQ切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢電路中電流PQ兩端電壓選項(xiàng)A正確；C．受到的安培力進(jìn)入過程克服安培力做功都進(jìn)入1、2間后磁場回路無電流，不受安培力，拉力為0，不做功；PQ進(jìn)入右邊磁場、MN在左邊磁場中，MN切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢，PQ切割右邊磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢回路中電流PQ和MN受到安培力大小分別為需要拉力最大為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；B．PQ進(jìn)入右邊磁場過程中克服安培力做功都進(jìn)入右邊磁場后，PQ和MN都切割磁場，回路無電流，安培力為0，選項(xiàng)B正確；D．PQ出磁場后，只有MN切割磁感線，線圈受到安培力PQ出磁場過程中安培力做功整個(gè)過程克服安培力做功選項(xiàng)D正確。故選ABD.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、0.50m/s20.26m/s或0.27m/sAB【解析】

（1）[1]每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，說明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)逐差法有[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律知道3點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于2點(diǎn)到4點(diǎn)的平均速度有（2）[3]以整個(gè)系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得（3）[4]紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦力和滑輪存在摩擦阻力都會(huì)使測得的摩擦力增大，根據(jù)可知，摩擦力增大，故摩擦因數(shù)增大。木板未調(diào)節(jié)水平，左端偏高和未滿足M遠(yuǎn)大于m均不會(huì)影響摩擦力變大，故AB正確，CD錯(cuò)誤。故選AB。12、BD【解析】

(1)[1]A．機(jī)械能守恒等式左右兩邊都有質(zhì)量，所以不用天平測出重物的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B．操作上，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，故B正確；C．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，計(jì)算速度應(yīng)利用紙帶處理，不能直接應(yīng)用自由落體公式，故C錯(cuò)誤；D．選擇體積小、質(zhì)量大的重物，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小系統(tǒng)誤差，故D正確。故