北京市昌平區(qū)市級名校2023年物理高三上期末預(yù)測試題含解析

北京市昌平區(qū)市級名校2023年物理高三上期末預(yù)測試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用豎直向下的力作用在上，使其向下做勻加速直線運(yùn)動，在彈簧的彈性限度內(nèi)，下列是力和運(yùn)動時間之間關(guān)系的圖象，正確的是（）A． B． C． D．2、關(guān)于自由落體運(yùn)動，平拋運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動，以下說法正確的是A．只有前兩個是勻變速運(yùn)動B．三種運(yùn)動，在相等的時間內(nèi)速度的增量大小相等，方向不同C．三種運(yùn)動，在相等的時間內(nèi)速度的增量相等D．三種運(yùn)動在相等的時間內(nèi)位移的增量相等3、如圖所示，虛線是某靜電場的一簇等勢線。實(shí)線是一帶電粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，A、B、C為軌跡上的三點(diǎn)。下列判斷正確的是（）A．軌跡在一條電場線上 B．粒子帶負(fù)電C．場強(qiáng)EAEC D．粒子的電勢能EPAEPC4、如圖所示，薄紙帶放在光滑水平桌面上，滑塊放在薄紙帶上，用水平恒外力拉動紙帶，滑塊落在地面上A點(diǎn)；將滑塊和紙帶都放回原位置，再用大小不同的水平恒外力拉動紙帶，滑塊落在地面上B點(diǎn)。已知兩次滑塊離開桌邊時均沒有離開紙帶，滑塊與薄紙帶間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩次相比，第2次（）A．滑塊在空中飛行時間較短B．滑塊相對紙帶滑動的距離較短C．滑塊受到紙帶的摩擦力較大D．滑塊離開桌邊前運(yùn)動時間較長5、如圖所示，用兩根長度均為l的輕繩將一重物懸掛在水平的天花板下，輕繩與天花板的夾角為θ，整個系統(tǒng)靜止，這時每根輕繩中的拉力為T．現(xiàn)將一根輕繩剪斷，當(dāng)小球擺至最低點(diǎn)時，輕繩中的拉力為T'．θ為某一值時，最大，此最大值為A． B．2 C． D．6、一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其圖像如圖所示，下列判斷正確的是（）A．過程ac中氣體內(nèi)能的增加等于吸收的熱量B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ab中氣體吸收的熱量大于氣體內(nèi)能的增加D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a氣體的內(nèi)能最小二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角放置，導(dǎo)軌間距為L且電阻不計(jì)，其頂端接有一阻值為R的電阻，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒以初速度v0由導(dǎo)軌底端M點(diǎn)上滑，經(jīng)一段時間滑行距離x到達(dá)最高點(diǎn)N后，又返回底端M點(diǎn)。金屬棒與兩導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，其接入電路中的電阻為r，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．金屬棒上滑過程中通過電阻R的電荷量為B．整個過程中電阻R中的電流先從b到a后從a到bC．金屬棒下滑時間大于上滑時間D．金屬棒上滑時間為8、如圖所示，質(zhì)量為M的長木板靜止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且長為l，左端O處固定輕質(zhì)彈簧，右側(cè)用不可伸長的輕繩連接于豎直墻上，輕繩所能承受的最大拉力為F．質(zhì)量為m的小滑塊以速度v從A點(diǎn)向左滑動壓縮彈簧，彈簧的壓縮量達(dá)最大時細(xì)繩恰好被拉斷，再過一段時間后長木板停止運(yùn)動，小滑塊恰未掉落．則（）A．細(xì)繩被拉斷瞬間木板的加速度大小為B．細(xì)繩被拉斷瞬間彈簧的彈性勢能為C．彈簧恢復(fù)原長時滑塊的動能為D．滑塊與木板AB間的動摩擦因數(shù)為9、如圖所示，理想變壓器原、副線圖的應(yīng)數(shù)些為n1:n2=2:1，輸人端接在(V)的交流電源上，R1為電阻箱，副線圈連在電路中的電阻R=10Ω，電表均為理想電表。下列說法正確的是()A．當(dāng)R1=0時，電壓表的讀數(shù)為30VB．當(dāng)R1=0時，若將電流表換成規(guī)格為“5V5W”的燈泡，燈泡能夠正常發(fā)光C．當(dāng)R1=10Ω時，電流表的讀數(shù)為1.2AD．當(dāng)R1=10Ω時，電壓表的讀數(shù)為6V10、一列簡諧波以1m/s的速度沿x軸正方向傳播。t=0時，該波傳到坐標(biāo)原點(diǎn)O，O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y=10sin10πt（cm）。P、Q是x軸上的兩點(diǎn)，其坐標(biāo)xP=5cm、xQ=10cm，如圖所示。下列說法正確的是。A．該橫波的波長為0.2mB．P處質(zhì)點(diǎn)的振動周期為0.1sC．t=0.1s時，P處質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰D．Q處質(zhì)點(diǎn)開始振動時，P處質(zhì)點(diǎn)向-y方向振動且速度最大E.當(dāng)O處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為1m時，Q處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為0.8m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）如圖所示為一簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2、R3、R4和R5是定值電阻，其中R3=20Ω，R0為滑動變阻器。表頭G的滿偏電流為I0=250μA、內(nèi)阻為r0=600Ω。A端和B端分別與兩表筆相連，該多用電表有5個擋位，其中直流電流擋有1mA和2.5mA兩擋。為了測量多用電表內(nèi)電池電動勢和內(nèi)阻，還備有電阻箱R（最大阻值為99999.9Ω）。(1)由以上條件可算出定值電阻R1=____Ω、R2=____Ω。(2)將選擇開關(guān)與“3”相連，滑動R6的滑片到最下端b處，將兩表筆A、B接在電阻箱上，通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R，記錄不同阻值R和對應(yīng)的表頭示數(shù)I。在坐標(biāo)紙上，以R為橫坐標(biāo)軸，以______為縱坐標(biāo)軸，把記錄各組I和R描繪在坐標(biāo)紙上，平滑連接，所得圖像為一條不過原點(diǎn)的直線。測得其斜率為k、縱截距為b，則多用電表內(nèi)電池的電動勢和內(nèi)阻分別為_____和__。（用k、b和已知數(shù)據(jù)表示）12．（12分）圖甲為測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)裝置，不可伸長的輕擺線一端固連在鉛質(zhì)小圓柱的上端，另一端固定在O點(diǎn)。將輕繩拉至水平后由靜止釋放，在小圓柱通過的最低點(diǎn)附近安置一組光電門，測出小圓柱運(yùn)動到最低點(diǎn)通過光電門的擋光時間t，用游標(biāo)卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖乙所示。忽略空氣阻力，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)小圓柱的直徑d＝________cm；(2)測出懸點(diǎn)到圓柱中心的距離l，并測出對應(yīng)的擋光時間△t；(3)改變擺線的長度，重復(fù)步驟(2)，多測幾組數(shù)據(jù)；(4)以懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l為縱坐標(biāo)，以_______為橫坐標(biāo)，得到的圖象是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，如圖丙所示。計(jì)算得該圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=_______(用物理量的符號表示)。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，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁相連，在B點(diǎn)正下方懸掛一個定滑輪(不計(jì)重力和摩擦),桿的B點(diǎn)通過水平細(xì)繩AB使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．某人用輕繩繞過滑輪豎直向上勻加速地提起重物，已知重物的質(zhì)量,加速度大小,人的質(zhì)量，求此時:(1)地面與人之間的彈力的大小;(2)輕繩AB的彈力大小．14．（16分）能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子．（1）為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用粒子轟擊一系列元素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．當(dāng)他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定這就是中子，從而證實(shí)了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應(yīng)方程．（2）為了測定中子的質(zhì)量，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰．實(shí)驗(yàn)中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是．已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算中子質(zhì)量與氫核質(zhì)量的比值．（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻?yīng)堆中，裂變時放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減速．在討論如何使中子減速的問題時，有人設(shè)計(jì)了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：鉛核、氫核、電子．以彈性正碰為例，僅從力學(xué)角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點(diǎn)并說明理由．15．（12分）如圖所示，輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上，另一端點(diǎn)在O位置．質(zhì)量為m的物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度v0從斜面的頂端P點(diǎn)沿斜面向下運(yùn)動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后，A又被彈簧彈回。物塊A離開彈簧后，恰好回到P點(diǎn)．已知OP的距離為x0，物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面傾角為θ。求：（1）O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1；（2）彈簧在最低點(diǎn)O′處的彈性勢能；（3）設(shè)B的質(zhì)量為βm，μ＝tanθ，v0＝3．在P點(diǎn)處放置一個彈性擋板，將A與另一個與A材料相同的物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)與彈簧右端不拴接）并排一起，使兩根彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置，然后從靜止釋放，若A離開B后給A外加恒力，沿斜面向上，若A不會與B發(fā)生碰撞，求β需滿足的條件？

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

在作用力F之前，物塊放在彈簧上處于靜止?fàn)顟B(tài)，即作用力F之后，物塊向下做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有x即為物塊向下運(yùn)動的位移，則聯(lián)立可得即F隨時間變化圖象為D，所以D正確，ABC錯誤。故選D。2、C【解析】

A．平拋運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動、斜拋運(yùn)動和自由落體運(yùn)動都是僅受重力，加速度為g，方向不變，都是勻變速運(yùn)動。故A錯誤；

BC．速度增量為△v=g△t，故速度增量相同，故B錯誤，C正確；

D．做自由落體運(yùn)動的位移增量為△h＝g(t+△t)2?gt2＝gt△t+g△t2，豎直上拋運(yùn)動的位移增量為△h′＝v0(t+△t)?g(t+△t)2?vt+gt2=v0△t?gt△t?g△t2兩者不等，故D錯誤；

故選C。3、C【解析】

A．因?yàn)殡妶鼍€與等勢線垂直，所以軌跡不可能在一條電場線上，故A錯誤；B．電場線的方向大體上由C到A，粒子受到的力的方向大概指向左上方，與電場線方向大體相同，所以粒子應(yīng)該帶正電，故B錯誤；C．AB之間的距離小于BC之間的距離，AB與BC之間的電勢差相等，根據(jù)公式可知，場強(qiáng)EAEC，故C正確；D．因?yàn)榱Ｗ訋д姡珹處的電勢要比C處的電勢低，根據(jù)公式，所以粒子的電勢能EPA＜EPC，故D錯誤。故選C。4、C【解析】

A．滑塊離開桌面后均做平拋運(yùn)動，豎直方向位移相等，根據(jù)可知滑塊在空中飛行時間相等，選項(xiàng)A錯誤；B．根據(jù)題意可知，第一次滑塊與薄紙無相對滑動，第二次滑塊與薄紙之間可能產(chǎn)生了相對滑動，也可能無相對滑動，即兩次滑塊與薄紙之間的相對滑動距離都可能是零，也可能第二次滑塊相對紙帶滑動的距離比第一次較長，選項(xiàng)B錯誤；CD．第二次落在B點(diǎn)時滑塊的水平位移較大，則離開桌面的水平速度較大，若物塊離桌邊的距離為x，根據(jù)v2=2ax可知滑塊的加速度較大，根據(jù)f=ma可知，所受的紙帶的摩擦力較大，根據(jù)可知，第二次滑塊離開桌邊前運(yùn)動時間較短；選項(xiàng)C正確，D錯誤；故選C。5、A【解析】

剪斷細(xì)線之前：2Tsinθ=mg；剪斷細(xì)線后，擺到最低點(diǎn)時：，由牛頓第二定律：；聯(lián)立解得，由數(shù)學(xué)知識可知，此比值的最大值為，故選A.6、D【解析】

A．過程ac為等壓變化，由可知，溫度升高，體積增大，氣體對外做功，溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能的增加等于吸收的熱量與氣體對外做功之差，則氣體內(nèi)能的增加小于吸收的熱量，故A錯誤；B．過程bc為等溫變化，△U=0，但氣體壓強(qiáng)減小，由知V增大，氣體對外做功，W＜0，由△U=Q+W可知Q＞0即氣體吸收熱量，故B錯誤；C．過程ab為等容變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積不變，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體內(nèi)能的增加，故C錯誤；D．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度越高，內(nèi)能越大，a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a溫度最低，則理想氣體的內(nèi)能最小，故D正確。故選D。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A．金屬棒上滑過程中通過電阻R的電荷量為故A正確；B．由楞次定律，金屬棒上滑過程電阻R中電流從a到b，下滑過程電阻R中電流從b到a，故B錯誤；C．根據(jù)能量守恒得，除最高點(diǎn)外，在任何一個位置上，上滑到此位置的速度大于下滑到此位置的速度，則上滑的平均速度大于下滑的平均速度，所以t上<t下故C正確；D．上滑過程，以向上為正方向，由動量定理得兩邊求和又解得故D正確。故選ACD。8、ABD【解析】

A．細(xì)繩被拉斷瞬間，對木板分析，由于OA段光滑，沒有摩擦力，在水平方向上只受到彈簧給的彈力，細(xì)繩被拉斷瞬間彈簧的彈力等于F，根據(jù)牛頓第二定律有：解得，A正確；B．滑塊以速度v從A點(diǎn)向左滑動壓縮彈簧，到彈簧壓縮量最大時速度為0，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：細(xì)繩被拉斷瞬間彈簧的彈性勢能為，B正確；C．彈簧恢復(fù)原長時木板獲得的動能，所以滑塊的動能小于，C錯誤；D．由于細(xì)繩被拉斷瞬間，木板速度為零，小滑塊速度為零，所以小滑塊的動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，即，小滑塊恰未掉落時滑到木板的右端，且速度與木板相同，設(shè)為，取向左為正方向，由動量守恒定律和能量守恒定律得聯(lián)立解得，D正確。故選ABD。9、BC【解析】

輸入端電壓的有效值為30V，當(dāng)R1=0時，電壓表的讀數(shù)為，選項(xiàng)A錯誤；當(dāng)R1=0時，若將電流表換成規(guī)格為“5V，5W”的燈泡，燈泡電阻為，此時次級電流，因燈泡的額定電流為，則此時燈泡能夠正常發(fā)光，選項(xiàng)B正確；當(dāng)R1=10Ω時，設(shè)電流表的示數(shù)為I，則此時初級電流為0.5I，初級電壓：，則次級電壓為，則，解得I=1.2A，此時電壓表讀數(shù)為IR=12V，選項(xiàng)C正確，D錯誤；10、ACE【解析】

B．O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動方程為可知，波的振幅，起振方向?yàn)閥軸正向，波動周期P點(diǎn)振動周期與O點(diǎn)振動周期相同，為0.2s，故B錯誤；A．波長故A正確；C．振動從O點(diǎn)傳到P點(diǎn)所需時間為故P處質(zhì)點(diǎn)振動時間由于P處質(zhì)點(diǎn)起振方向沿y軸向上，故經(jīng)達(dá)到波峰，故C正確；D．由題意知，P、Q之間的距離為結(jié)合起振方向可知，Q處質(zhì)點(diǎn)開始振動時，P處質(zhì)點(diǎn)位移波峰，此時速度為零，故D錯誤；E．當(dāng)O處質(zhì)點(diǎn)通過的路程為1m時，有故經(jīng)歷的時間為因?yàn)樗哉駝有问綇腛點(diǎn)傳到Q點(diǎn)所需時間為，所以Q處質(zhì)點(diǎn)振動時間為，Q處質(zhì)點(diǎn)通過的路程故E正確。故選ACE。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、80120【解析】

(1)[1][2]．選擇開關(guān)與“1”、“2”相連時為電流表，量程分別為和。根據(jù)串、并聯(lián)電路特點(diǎn)有聯(lián)立解得。(2)[3]．選擇開關(guān)與“3”相連，量程為，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知、串聯(lián)后與表頭并聯(lián)的總電阻為，通過電源的電流為通過表頭電流的4倍。根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形為由此可知橫軸為，則縱坐標(biāo)軸為。[4][5]．斜率縱截距解得12、1.02【解析】

(1)[1]．小圓柱的直徑d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.(2)[2][3]．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得所以得到則以懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)。其中故四、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）380N（2）【解析】

（1）對重物：解得：T=120N對人：T+N=Mg解得：N=380N（2）因?qū)點(diǎn)：解得14、（1）（2）（3）僅從力學(xué)角度分析，氫核減速效果最好，理由