2024北京通州高三(上)期末物理(教師版)

第1頁/共1頁2024北京通州高三（上）期末物理2024.1本試卷共8頁，共100分。考試時長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，請將答題卡交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.人們常把癟的乒乓球放入熱水中使其恢復(fù)為球形，把乒乓球放入熱水后，球內(nèi)的氣體（視為理想氣體）（）A.分子的平均動能增大 B.每個分子速率都增大C.單位體積的分子數(shù)增加 D.內(nèi)能減小2.某同學(xué)自己動手為手機貼鋼化膜，貼完后發(fā)現(xiàn)屏幕中央有不規(guī)則的環(huán)形條紋，通過查詢相關(guān)資料得知，這是由于鋼化膜與手機屏幕之間存在空氣薄膜造成的，出現(xiàn)環(huán)形條紋現(xiàn)象是光的（）A.衍射現(xiàn)象 B.干涉現(xiàn)象 C.偏振現(xiàn)象 D.全反射現(xiàn)象3.下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法正確的是（）A.圖甲中P射線粒子流帶負(fù)電B.圖乙中實驗說明了原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C.圖丙中的玻爾能級理論可以解釋β衰變現(xiàn)象D.圖丁中用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，方程式為4.500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡稱FAST）又被稱為“中國天眼”，是中國科學(xué)院國家天文臺的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是，那么它觀測到的電磁波最長波長（）A.約0.1米 B.約4米 C.約40米 D.約1000米5.如圖所示，帶箭頭的實線表示某電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面，其中A、B兩點的電場強度大小分別為EA、EB，電勢分別為關(guān)于這兩點的電場強度大小和電勢高低的關(guān)系，下列說法正確的是（）A. B. C. D.6.某同學(xué)利用如圖所示的電路研究自感現(xiàn)象，圖中，為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)較大的電感線圈（其電阻小于燈泡電阻），閉合開關(guān)S后，燈泡均發(fā)光，斷開開關(guān)S瞬間，下列說法正確的是（）A.燈泡同時立即熄滅 B.燈泡都緩慢熄滅C.燈泡立即熄滅，閃亮后再熄滅 D.燈泡立即熄滅，閃亮后再熄滅7.如圖所示是一種風(fēng)速測定裝置示意圖，其中風(fēng)速表表盤是由電壓表改裝而成，電源內(nèi)阻為r，R為定值電阻，R1為滑動變阻器，T形管道的豎直管內(nèi)裝有可上下無摩擦自由移動的輕質(zhì)活塞，活塞通過輕質(zhì)細(xì)桿和滑動變阻器的滑片P相連，當(dāng)風(fēng)速增大時，活塞上方氣壓變小，活塞將上移，下列說法正確的是（）A.風(fēng)速增大，電壓表的示數(shù)變小B.風(fēng)速增大，滑動變阻器R1兩端的電壓變小C.風(fēng)速減小，通過R的電流變大D.風(fēng)速減小，滑動變阻器R1端的電壓變化量與電流變化量之比變大8.圖甲是磁電式電流表表頭的結(jié)構(gòu)簡圖，線圈繞在一個與指針、轉(zhuǎn)軸相連的鋁框骨架上，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，同一圓周上磁感應(yīng)強度大小處處相等，當(dāng)線圈位于水平面內(nèi)，通有如圖乙所示方向的電流時，下列說法正確的是（）A.電流表表盤刻度不均勻B.a、b導(dǎo)線所受安培力方向相同C.線圈匝數(shù)增加，電流表表頭的滿偏電流減小D.磁鐵磁性增強，電流表表頭的滿偏電流增大9.如圖甲所示，利用電流傳感器觀察一固定電容器充放電過程，開關(guān)S先擲向1端，電源給電容器充電，開關(guān)S再擲向2端，電容器放電，放電過程中電流I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，根據(jù)圖乙所示，下列說法正確的是（） A.電容器的電容逐漸減小B.電容器所帶的電荷量逐漸增加C.將R換成更大的阻值，圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積會減小D.用緊靠縱軸的狹長矩形的面積可估算0.2s內(nèi)電容器釋放的電荷量10.洛倫茲力演示儀由勵磁線圈、電子槍、玻璃泡等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，勵磁線圈是一對彼此平行的共軸的圓形線圈，當(dāng)線圈通有勵磁電流I，兩線圈之間將產(chǎn)生垂直線圈平面的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度與I成正比，比例系數(shù)為k，方向垂直紙面向外，電子在電子槍中經(jīng)加速電壓U加速形成高速電子束，若電子束垂直磁場方向，可看到電子束徑跡呈圓形，直徑為D，下列說法正確的是（）A.勵磁線圈中電流方向為順時針B.僅增大勵磁線圈中電流，電子束徑跡半徑變大C.僅減小電子槍的加速電壓，電子束徑跡半徑變大D.電子比荷11.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場B中，將一根水平放置的金屬棒ab以某一水平速度v0拋出，不計空氣阻力，金屬棒在運動過程中始終保持水平且未離開磁場區(qū)域，下列說法正確的是（）A.a點電勢比b點電勢高B.金屬棒中的感應(yīng)電動勢越來越大C.單位時間內(nèi)ab掃過的曲面中的磁通量不變D.金屬棒在運動過程中機械能越來越小12.如圖所示的U-I圖像中，曲線表示某一燈泡的伏安特性曲線，直線為某一電源的路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線，P為兩圖線的交點，坐標(biāo)為；過P點的切線與橫軸的交點坐標(biāo)；路端電壓與電流的變化關(guān)系圖線與橫軸交點坐標(biāo)為、與縱軸交點坐標(biāo)為；陰影面積分別為S1、S2。用該電源直接與該燈泡連接成閉合回路，當(dāng)燈泡通過的電流為時，下列說法正確的是（）A.燈泡電阻為 B.燈泡電功率為S1C.電源總功率為 D.電源內(nèi)部消耗功率為2S213.某同學(xué)利用如圖所示電路模擬遠(yuǎn)距離輸電，圖中交流電源電壓有效值為6V，定值電阻R1=R2=R3=R4=20Ω，理想變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)比為1:3，理想變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)比為3:1，雙刀雙擲開關(guān)S先后接通電路Ⅰ（上面虛線框中的電路）和電路Ⅱ（下面虛線框中的電路），兩電路都穩(wěn)定工作，導(dǎo)線電阻忽略不計，下列說法不正確的是（）A.電阻R1的電功率大于電阻R2的電功率B.通過電阻R2的電流為0.09AC.電阻R3的電功率是1.8WD.開關(guān)S接通電路Ⅱ時，交流電源的輸出功率比接通電路Ⅰ時大14.當(dāng)一條長度為L、橫截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長?L時，滿足表達(dá)式：，E為該金屬絲材料的彈性模量，可以得到。彈性模量是描述固體材料抗形變能力的重要物理量，是材料的固有屬性，也是機械構(gòu)件材料選擇的重要依據(jù)，采用單縫衍射和單絲衍射一起測量金屬絲的微小伸長量和直徑d，就可測量該金屬絲材料的彈性模量。已知單縫衍射中央亮條紋寬度?x滿足表達(dá)式：，式中l(wèi)為單縫到光屏的距離，D為單縫寬度，λ為衍射光波長，如圖1所示，當(dāng)金屬絲下面的托盤增加砝碼時，金屬絲被拉長，下面的縫寬由a1減小為a2，引起光屏處的衍射中央亮條紋寬度變化，據(jù)此可以求金屬絲伸長量?L。圖2為單縫衍射法測量金屬絲在砝碼拉伸下的微小伸長量光路示意圖，已知單絲衍射中央亮條紋寬度與單縫衍射規(guī)律相同，式中D為單絲寬度，根據(jù)測量單絲衍射中央亮條紋寬度可以求得金屬絲直徑d，再根據(jù)可計算出金屬絲的橫截面積，圖3為單絲衍射的示意圖，將以上衍射法的測量值代入，就可以得到金屬絲的彈性模量。據(jù)此材料，以下敘述正確的是（）A.砝碼稍增大一些，?L會增大，金屬絲的彈性模量E將減小B.增加砝碼之后，單縫衍射的中央亮條紋都變寬C.金屬絲的彈性模量與實驗用的光波長有關(guān)D.該方法中使用的激光可以用白光代替第二部分本部分共6題，共58分。15.在“用傳感器探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗中，某組同學(xué)使用如圖1所示的實驗裝置，正確操作實驗獲得多組注射器內(nèi)封閉氣體的體積V和壓強p的測量值，并通過計算機擬合得到圖像，如圖2所示。（1）實驗過程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制注射器內(nèi)封閉的氣體的_______________（選填“溫度”“壓強”或“體積”）不發(fā)生變化；實驗中得到的圖2圖像，在壓縮氣體的過程中，注射器內(nèi)封閉的氣體_______________（選填“吸熱”或“放熱”）。（2）在壓縮氣體過程中，另一組同學(xué)不慎用手握住注射器含空氣柱的部分，在圖2圖線（如實線）的基礎(chǔ)上，做出該同學(xué)應(yīng)該得到的圖線（如虛線），下圖中大致正確的是（）A. B. C. D.（3）實驗中，在判斷氣體壓強與體積的關(guān)系不需要測出空氣柱的橫截面積，推導(dǎo)并說明原因______。16.在“測量金屬絲的電阻”實驗中，某同學(xué)用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。（1）該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是_______________Ω。（2）用圖2所示電路測量，要求電壓能從零開始測量，并能多測量幾組數(shù)據(jù)，請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖2中僅添加一根導(dǎo)線完成實驗的電路連接________。（3）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于滑動變阻器的_______________（選填“a”或“b”）端。（4）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，以電壓U為縱軸、電流I為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點，如圖3所示，請畫出U-I圖像_______，根據(jù)圖像得出該金屬絲的電阻R=____Ω（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。17.如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度電阻可忽略不計，一端連接的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒電阻，在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌以的速度向右勻速運動。（1）求通過電阻R的電流大小I；（2）求電阻R的電功率P；（3）在上述情境中，僅改變勻強磁場方向，使其豎直向上，有同學(xué)認(rèn)為：“由于導(dǎo)體棒所受的安培力方向會發(fā)生改變，導(dǎo)體棒不能再向右做勻速直線運動”，你認(rèn)為該同學(xué)的觀點是否正確，說明你的觀點及理由。18.如圖所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈MNKL的邊長，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場的（和邊中點連線）軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值為R的外電路定值電阻連接，電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計，當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時，從該時刻開始計時。（1）寫出感應(yīng)電動勢e隨時間t變化的表達(dá)式；（2）經(jīng)過周期，求：a．通過電阻R的電荷量q；b．線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。19.如圖1所示是可用于分離和檢測同位素的儀器。帶電粒子從容器M下方的小孔，、進(jìn)入板間電勢差為U的勻強電場加速。粒子再經(jīng)過小孔，沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，經(jīng)歷半個圓周，打在照相底片上形成曝光點，不考慮粒子重力及粒子之間的相互作用。（1）一電荷量為、質(zhì)量為m的粒子經(jīng)過質(zhì)譜儀，打在照相底片的P點，求：a．粒子從電場射出時的速度大小v；b．粒子在磁場中運動軌跡的直徑d；（2）某同學(xué)將該圖1裝置小孔下方的磁場改為水平向左、電場強度大小為E的勻強電場，并在小孔下方距離為d處水平放置照相底片（如圖2），判斷該改裝裝置能否用于檢測和分離同位素并說明理由。20.如圖1所示是依附建筑物架設(shè)的磁力緩降高樓安全逃生裝置，我們可以將下降過程進(jìn)行如下建模：一根足夠長的空心銅管豎直放置，使一枚直徑略小于銅管內(nèi)徑，質(zhì)量為M的圓柱形強磁鐵從管內(nèi)某處由靜止開始下落，如圖2所示，該強磁鐵下落過程中，可以認(rèn)為銅管中的感應(yīng)電動勢大小與強磁鐵下落的速度成正比，且強磁鐵周圍銅管的有效電阻是恒定的，強磁鐵機械能耗散的功率等于其受到的阻力大小與下落速度大小的乘積，已知重力加速度g，強磁鐵在管內(nèi)運動時，不與內(nèi)壁摩擦，不計空氣阻力。（1）請在圖3中定性畫出該強磁鐵下落過程中的圖像；（2）當(dāng)強磁鐵從靜止開始下落t時間后達(dá)到最大速度，求此過程強磁鐵的下落高度h；（3）如果在圖2強磁鐵的上面粘一個質(zhì)量為m的絕緣橡膠塊，推導(dǎo)它們下落的最大速度。

參考答案第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.【答案】A【詳解】ABD．乒乓球中的氣體看作理想氣體，溫度升高，內(nèi)能增大，分子的平均動能增大，并不是每個分子速率都增大。故A正確；BD錯誤；C．乒乓球中氣體質(zhì)量不變，溫度升高，體積增大，密度減少，單位體積的分子數(shù)減少。故C錯誤。故選A。2.【答案】B【詳解】出現(xiàn)環(huán)形條紋是由于從空氣膜的兩個表面反射的光疊加產(chǎn)生的光的干涉現(xiàn)象。故選B。3.【答案】A【詳解】A.圖甲中P射線粒子流受到向右的洛倫茲力才會向右偏轉(zhuǎn)，則根據(jù)左手定則，P射線粒子流帶負(fù)電，A正確；B.圖乙中實驗說明了原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，B錯誤；C.圖丙中的玻爾能級理論講的是原子核外電子的躍遷，而β衰變現(xiàn)象是原子核發(fā)射出β粒子的現(xiàn)象，無法解釋，C錯誤；D.圖丁中用中子轟擊鈾核使其發(fā)生裂變，典型方程式為D錯誤。故選A。4.【答案】B【詳解】頻率最小的電磁波的波長最長，則最長波長為故選B。5.【答案】D【詳解】AB．電場線的疏密反映場強的大小，因A處電場線較B點密集，可知選項AB錯誤；CD．沿電場線電勢逐漸降低，可知選項C錯誤，D正確。故選D。6.【答案】C【詳解】斷開開關(guān)S瞬間，燈泡A1立即熄滅；因線圈L中電流減小，從而產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，L相當(dāng)于電源，在L與A2中形成新的回路，則電流逐漸減小，因線圈L電阻小于燈泡電阻，則開始電路穩(wěn)定時通過線圈L的電流大于通過燈泡A2的電流，則開關(guān)S斷開瞬間，通過燈泡A2的的電流大于燈泡原來的電流，則燈泡A2閃亮后再逐漸熄滅。故選C。7.【答案】B【詳解】AB．風(fēng)速增大，活塞上方氣壓變小，活塞將上移，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路總電阻減小，電路總電流增大，定值電阻R、電源內(nèi)阻r兩端的電壓增大，電壓表的示數(shù)變大，滑動變阻器R1兩端的電壓變小，故A錯誤，B正確；C．風(fēng)速減小，活塞上方氣壓變大，活塞將下移，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路總電阻增大，通過R的電流變小，故C錯誤；D．同理可得，風(fēng)速減小，滑動變阻器R1端的電壓將變大，通過滑動變阻器R1的電流將減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律滑動變阻器R1端的電壓變化量與電流變化量之比為故風(fēng)速減小，滑動變阻器R1端的電壓變化量與電流變化量之比不變，故D錯誤。故選B。8.【答案】C【詳解】A．依題意，在磁場中線圈的磁力矩大小都相等，線圈轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧發(fā)生形變，產(chǎn)生反抗力矩，阻止線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動，線圈轉(zhuǎn)角越大，反抗力矩越大，對于給定的待測電流，其磁力矩是一定的，所以線圈在某一轉(zhuǎn)角處穩(wěn)定下來，這時兩個力矩達(dá)到平衡，可知待測電流與轉(zhuǎn)角成正比，電流表表盤刻度均勻，故A錯誤；B．由左手定則可知，a導(dǎo)線受到的安培力向上，b導(dǎo)線受到的安培力向下，故B錯誤；CD．換磁性更強的磁鐵或增加線圈匝數(shù)，會使得在相同電流情況下線圈所受安培力增大，電流表的量程減小，故C正確；D錯誤。故選C。9.【答案】D【詳解】A．根據(jù)可知，電容器的電容不隨極板間電壓的變化而變化，由電容器本身決定。故A錯誤；B．由圖乙可知，放電過程中，電容器所帶的電荷量逐漸減少。故B錯誤；C．電容器放電時，電阻R的作用相當(dāng)于導(dǎo)體，只更換電阻R，圖像下面所圍的面積表示電容器的總電荷量量不會改變。故C錯誤；D．根據(jù)可知，圖乙中緊靠縱軸的狹長矩形的面積表示0.2s內(nèi)電容兩端減少的電荷量，故D正確。故選D。10.【答案】D【詳解】A．由安培定則可知，勵磁線圈中電流方向為逆時針，才可以產(chǎn)生垂直紙面向外的勻強磁場。故A錯誤；BC．依題意，電子在電場中加速，由動能定理可得電子在勻強磁場中做勻速圓周運動，有聯(lián)立，解得僅增大勵磁線圈中電流，則電流產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度增強，電子束徑跡半徑變小。僅減小電子槍的加速電壓，電子束徑跡半徑變小。故BC錯誤；D．依題意，有聯(lián)立，解得故D正確。故選D。11.【答案】C【詳解】A．由右手定則可知，a點電勢比b點電勢低，選項A錯誤；B．金屬棒做平拋運動，水平速度不變，根據(jù)E=BLv0可知，棒中的感應(yīng)電動勢不變，選項B錯誤；C．單位時間內(nèi)ab的水平位移為v0，則掃過的曲面中的磁通量不變，選項C正確；D．金屬棒在運動過程只有重力做功，則機械能守恒，選項D錯誤。故選C。12.【答案】D【詳解】A．根據(jù)歐姆定律，燈泡電阻為故A錯誤；B．燈泡電功率為故B錯誤；C．電源總功率為故C錯誤；D．電源內(nèi)部消耗功率為故D正確。故選D。13.【答案】C【詳解】AB.先對電路Ⅰ分析，有則電阻R1的電功率為再對電路Ⅱ分析，有解得所以故AB正確；C.電阻R3的電功率是C錯誤；D.開關(guān)S接通電路Ⅰ時，交流電源的輸出功率開關(guān)S接通電路Ⅱ時，交流電源的輸出功率為開關(guān)S接通電路Ⅱ時，交流電源的輸出功率比接通電路Ⅰ時大，D正確；本題選不正確的，故選C。14.【答案】B【詳解】AC．金屬絲的彈性模量E是由材料本身決定的，與?L無關(guān)，與實驗用的光波長無關(guān)，選項AC錯誤；B．增加砝碼之后，金屬絲的伸長量變大，則單縫寬度減小，則單縫衍射的中央亮條紋都變寬，選項B正確；D．白光是多種顏色的光的復(fù)合光，則該方法中使用的激光不可以用白光代替，選項D錯誤。故選B。第二部分本部分共6題，共58分。15.【答案】（1）①.溫度②.放熱（2）A（3）見解析【小問1詳解】[1]實驗過程中應(yīng)避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制注射器內(nèi)封閉的氣體的溫度不發(fā)生變化；[2]根據(jù)可知圖2圖像表示為等溫變化，則注射器內(nèi)空氣柱內(nèi)能不變，即在壓縮氣體的過程中，外界對封閉氣體做功，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得注射器內(nèi)封閉的氣體放熱。【小問2詳解】實驗時用手長時間握住注射器氣體部分，溫度變大，由克拉伯龍方程pV=nRT可知pV會變大，但p與V不成線性關(guān)系，下圖中大致正確的是圖A。故選A?！拘?詳解】橫截面積相同，每一次體積的改變，只需要比較空氣柱長度的變化即可，故不需要測量空氣柱的橫截面積。16.【答案】（1）6（2）見解析（3）a（4）①.見解析②.5.17【小問1詳解】該同學(xué)先用歐姆表“×1”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是6Ω。【小問2詳解】要求電壓能從零開始測量，并能多測量幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用分壓式接法，電路連接如圖【小問3詳解】為了保護(hù)電路中的電學(xué)元件，閉合開關(guān)前，需要短路測量電路，所以滑片應(yīng)置于滑動變阻器的a端?！拘?詳解】[1]在坐標(biāo)紙上連線，使盡