北京市房山區(qū)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平調(diào)研物理試卷（含答案）

房山區(qū)2024-2025學(xué)年度第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平調(diào)研高三物理本試卷共8頁(yè)，滿分100分，考試時(shí)長(zhǎng)90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效?？荚嚱Y(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。第一部分（選擇題共42分）一、單項(xiàng)選擇題（本部分共14小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題意。每小題3分，共42分。）1.用激光照射金屬擋板上的兩條平行的狹縫，在擋板后面的屏上觀察到明暗相間的條紋。這種現(xiàn)象屬于光的（）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2.科學(xué)家用放射性材料—PuO2作為發(fā)電能源為火星車(chē)供電。PuO2中的Pu元素衰變方程為，則X應(yīng)為（）A.質(zhì)子 B.α粒子 C.正電子 D.中子3.下列與熱現(xiàn)象有關(guān)的說(shuō)法正確的是（）A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.物體的溫度升高，物體內(nèi)每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增大C.物體的溫度越高，分子的平均動(dòng)能就越大D.密閉容器內(nèi)有一滴的水，蒸發(fā)變成了水蒸氣，溫度仍然是，它的內(nèi)能保持不變4.如圖所示，在空氣壓縮引火儀底部放置少量的硝化棉，迅速壓下筒中的活塞，可以觀察到硝化棉燃燒的火苗。在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞迅速壓縮的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.氣體的溫度升高，壓強(qiáng)不變 B.氣體的體積減小，壓強(qiáng)不變C.氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增加 D.外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加5.用小球和輕彈簧組成彈簧振子，使其沿水平方向振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖所示，下列描述正確的是（）A.內(nèi)，小球的速度逐漸減小 B.內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小C.時(shí)，小球的動(dòng)能達(dá)到最大值 D.時(shí)，彈簧彈力為正的最大值6.如圖所示，水平地面上靜止一傾角為的斜面，一個(gè)質(zhì)量為的箱子，在平行于斜面的拉力作用下，沿斜面勻速上滑，斜面始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。箱子與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為，下列說(shuō)法正確的是（）A.箱子受到3個(gè)力作用 B.斜面對(duì)箱子的摩擦力大小為C.地面對(duì)斜面的摩擦力大小為0 D.斜面對(duì)箱子的支持力大小為7.如圖所示，帶箭頭的實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線。、為電場(chǎng)中兩點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A.點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的電勢(shì)高B.一正電荷在點(diǎn)受到的靜電力小于在點(diǎn)受到的靜電力C.一負(fù)電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能D.將一負(fù)電荷由點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中靜電力做正功8.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一根水平放置的金屬棒以某一水平速度拋出，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持水平且未離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)空氣阻力，金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大B.單位時(shí)間內(nèi)，金屬棒的動(dòng)量增量變大C.金屬棒中的機(jī)械能越來(lái)越小D.單位時(shí)間內(nèi)金屬棒掃過(guò)的曲面中的磁通量不變9.某同學(xué)兩次拋出籃球，如圖所示，籃球垂直撞在豎直放置的籃板上。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于這兩次籃球從拋出到撞擊籃板的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 B.兩次拋出后的速度變化率不相等C.第1次拋出時(shí)速度的水平分量小 D.第2次拋出時(shí)速度的豎直分量大10.我國(guó)多次成功使用“冷發(fā)射”技術(shù)發(fā)射長(zhǎng)征十一號(hào)系列運(yùn)載火箭。如圖所示，發(fā)射艙內(nèi)的高壓氣體先將火箭豎直向上推出，火箭速度接近零時(shí)再點(diǎn)火飛向太空。從火箭開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)火的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A.火箭的加速度為零時(shí)，動(dòng)能最大B.高壓氣體釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為火箭的動(dòng)能C.火箭受到推力的沖量小于重力和空氣阻力的沖量之和D.高壓氣體的推力對(duì)火箭做的功小于重力和空氣阻力對(duì)火箭做功之和11.如圖所示為研究電容器充放電實(shí)驗(yàn)的電路圖。將S撥至1給電容器充電，充電完畢后，將S撥至2讓電容器放電。已知電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，電容器的電容為，電阻的阻值為。下列說(shuō)法正確的是（）A.充電過(guò)程，電流表示數(shù)逐漸增大B.充電過(guò)程，電源為整個(gè)電路提供的電能為C.放電過(guò)程，通過(guò)電阻的電流方向向左D.放電過(guò)程，通過(guò)電阻的電荷量為12.一束射線從氣泡室底部進(jìn)入而沒(méi)有留下痕跡，氣泡室中充滿液態(tài)氫。這束射線從一個(gè)氫原子中打出一個(gè)電子，同時(shí)光子自身轉(zhuǎn)變成一對(duì)正、負(fù)電子對(duì)（分別稱為正電子、負(fù)電子），其徑跡如圖所示。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直照片平面向里，正、負(fù)電子質(zhì)量相等，則下列說(shuō)法正確的是（）A.左側(cè)螺旋軌跡為負(fù)電子運(yùn)動(dòng)軌跡B.正電子，負(fù)電子所受洛倫茲力大小時(shí)刻相等C.分離瞬間，正電子速度大于負(fù)電子速度D.正電子，負(fù)電子和被打出的電子的動(dòng)能均保持不變13.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中自制電子秤，原理示意圖如圖所示。用理想電壓表的示數(shù)指示物體的質(zhì)量，托盤(pán)與電阻可忽略的金屬?gòu)椈上噙B，托盤(pán)與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)，滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)端與彈簧上端連接。當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，滑片恰好指在變阻器的最上端，此時(shí)電壓表示數(shù)為0。設(shè)變阻器總電阻為R，總長(zhǎng)度為l，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻阻值為，彈簧勁度系數(shù)為k，不計(jì)一切摩擦和其他阻力。則下列說(shuō)法不正確的是（）A.電壓表的示數(shù)U與被測(cè)物體質(zhì)量m成正比 B.彈簧的形變量x與被測(cè)物體質(zhì)量m成正比C.被測(cè)物體質(zhì)量m變大，電路中電流變小 D.改變彈簧勁度系數(shù)k，可以改變電子秤的測(cè)量范圍14.對(duì)于同一物理問(wèn)題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長(zhǎng)為、電阻率為、橫截面積為的細(xì)金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有個(gè)自由電子，電子電荷量為、質(zhì)量為。經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過(guò)程將對(duì)電子的定向移動(dòng)形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個(gè)沿導(dǎo)線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動(dòng)的速率成正比，比例系數(shù)為。下列說(shuō)法正確的是（）A.比例系數(shù)B.比例系數(shù)的單位為C.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流時(shí)，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率D.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定電流時(shí)，導(dǎo)線中自由電子受到平均阻力大小為第二部分（非選擇題共58分）二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共18分。）15.物理實(shí)驗(yàn)一般涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）“探究?jī)蓚€(gè)互成角度力的合成規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的示意圖。圖乙中的與兩力中，方向一定沿方向的是___________。（2）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩根不同的輕質(zhì)彈簧和，得到彈簧彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是___________。A.原長(zhǎng)大于的原長(zhǎng)B.的原長(zhǎng)小于的原長(zhǎng)C.的勁度系數(shù)大于的勁度系數(shù)D.的勁度系數(shù)小于的勁度系數(shù)（3）如圖所示，在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是___________。A.變壓器的原線圈接低壓交流電，測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”B.使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量C.因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所用電壓較低，通電時(shí)可用手接觸裸露導(dǎo)線、接線柱等檢查電路16.利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。（1）若選取甲圖進(jìn)行測(cè)量，其系統(tǒng)誤差來(lái)源于①___________（選填“電壓表分流”或“電流表分壓”）。若選取乙圖進(jìn)行測(cè)量，其系統(tǒng)誤差來(lái)源于②___________（選填“電壓表分流”或“電流表分壓”）。（2）若采用甲圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是___________。A.閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在端B.應(yīng)選用一節(jié)新的干電池作為被測(cè)電源，新電池的電動(dòng)勢(shì)比較大易測(cè)量C.閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)為零的原因可能是滑動(dòng)變阻器發(fā)生斷路（3）如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖像，仔細(xì)觀察你會(huì)發(fā)現(xiàn)，圖中測(cè)量數(shù)據(jù)集中在圖像的很小區(qū)域，這樣不利于減小誤差。為了減小利用圖像處理數(shù)據(jù)過(guò)程中的誤差，請(qǐng)你寫(xiě)出調(diào)整方案。（4）若某小組同學(xué)想測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，水果電池內(nèi)阻約為一千歐姆，為了準(zhǔn)確測(cè)量，則應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)電路是①___________（選填“甲”或“乙”）。測(cè)得該水果電池的電動(dòng)勢(shì)②___________（選填“大于”“等于”或“小于”）。三、計(jì)算題（共4小題，共40分。）17.如圖所示，光滑水平面與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形導(dǎo)軌在點(diǎn)平滑連接，導(dǎo)軌半徑為0.40m。一個(gè)質(zhì)量為0.20kg的物體將彈簧壓縮至點(diǎn)后由靜止釋放，在彈簧彈力作用下，物體脫離彈簧向右運(yùn)動(dòng)。經(jīng)點(diǎn)沿半圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，到達(dá)點(diǎn)后水平飛出，恰好落在點(diǎn)。已知點(diǎn)的速度大小為，、兩點(diǎn)距離為0.80m，取重力加速度為。求：（1）物體到達(dá)點(diǎn)的速度大小。（2）物體沿半圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力所做的功。（3）彈簧壓縮至點(diǎn)時(shí)的彈性勢(shì)能18.如圖甲所示，在光滑絕緣水平桌面上有一邊長(zhǎng)為l、電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度大于l的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的邊界與導(dǎo)線框的左、右邊框平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)方向豎直向下。導(dǎo)線框以向右的初速度進(jìn)入磁場(chǎng)。（1）求dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；（2）求dc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab邊的瞬時(shí)電功率；（3）若導(dǎo)線框能夠完全通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中定性畫(huà)出導(dǎo)線框所受安培力大小F隨時(shí)間t變化的圖像，并說(shuō)明安培力隨時(shí)間變化的原因。19.我國(guó)的東方超環(huán)（EAST）是研究可控核聚變反應(yīng)的超大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置需要將高速運(yùn)動(dòng)的離子變成中性粒子，沒(méi)有被中性化的離子對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置有很大的破壞作用，因此需要利用“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”將其從粒子束中剝離出來(lái)。已知所有離子的電荷量均為q，質(zhì)量均為m，離子和中性粒子的重力可忽略不計(jì)，不考慮粒子間的相互作用。（1）“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”的原理簡(jiǎn)圖如圖甲所示，包含中性粒子和帶電離子的混合粒子進(jìn)入由一對(duì)平行帶電極板構(gòu)成的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，混合粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向與極板平行，離子在電場(chǎng)區(qū)域發(fā)生偏轉(zhuǎn)，中性粒子繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng)。已知兩極板間電壓為U，間距為d。a.若離子的動(dòng)能Ek由電場(chǎng)加速獲得，其初動(dòng)能為零，求加速電壓U0；b.求離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t0；（2）“偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)”還可以利用磁偏轉(zhuǎn)進(jìn)行帶電離子的剝離，如圖乙所示?；旌狭Ｗ訉挾葹閐，吞噬板MN長(zhǎng)度為2d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，且邊界足夠大。要使所有離子都能打到吞噬板上，求帶電離子動(dòng)能大小的取值范圍。20.利用物理模型對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象進(jìn)行分析，是重要的科學(xué)思維方法。（1）科學(xué)家根據(jù)天文觀測(cè)提出宇宙膨脹模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物質(zhì)（星體等）在做彼此遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)，且質(zhì)量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測(cè)的結(jié)果都一樣。以某一點(diǎn)為觀測(cè)點(diǎn)，以質(zhì)量為的小星體（記為P）為觀測(cè)對(duì)象。當(dāng)前P到點(diǎn)的距離為，宇宙的密度為。a.若某時(shí)刻小星體P遠(yuǎn)離到距點(diǎn)為處，求以為球心，為半徑的球體內(nèi)宇宙物質(zhì)的質(zhì)量。b.以點(diǎn)為球心，以小星體P到點(diǎn)的距離為半徑建立球面。P受到的萬(wàn)有引力相當(dāng)于球內(nèi)質(zhì)量集中于點(diǎn)對(duì)P的引力。已知質(zhì)量為和、距離為的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力勢(shì)能，為引力常量。僅考慮萬(wàn)有引力和P遠(yuǎn)離點(diǎn)的徑向運(yùn)動(dòng)。求小星體P從處遠(yuǎn)離到處的過(guò)程中動(dòng)能的變化量。（2）太陽(yáng)的外層大氣也在不斷向四周膨脹，形成由太陽(yáng)徑向向外的粒子流，通常被稱為太陽(yáng)風(fēng)，太陽(yáng)風(fēng)會(huì)造成太陽(yáng)質(zhì)量的損失。已知太陽(yáng)風(fēng)粒子的平均質(zhì)量為，探測(cè)器在距離太陽(yáng)處探測(cè)到該處單位體積內(nèi)太陽(yáng)風(fēng)粒子的數(shù)目為，太陽(yáng)風(fēng)粒子在探測(cè)器周?chē)钠骄俾蕿?。近似認(rèn)為太陽(yáng)周?chē)我馕恢锰?，太?yáng)風(fēng)粒子的分布不隨時(shí)間變化，求太陽(yáng)因太陽(yáng)風(fēng)而引起的質(zhì)量的變化率。房山區(qū)2024-2025學(xué)年度第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平調(diào)研高三物理參考答案第一部分（選擇題共42分）一、單項(xiàng)選擇題（本部分共14小題，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題意。每小題3分，共42分。）【1題答案】【答案】B【2題答案】【答案】B【3題答案】【答案】C【4題答案】【答案】D【5題答案】【答案】C【6題答案】【答案】D【7題答案】【答案】D【8題答案】【答案】D【9題答案】【答案】C【10題答案】【答案】A【11題答案】【答案】D【12題答案】【答案】C【13題答案】【答案】A【14題答案】【答案】A第二部分（非選擇題共58分）二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共