2025屆北京市西城區(qū)第三十一中學物理高三上期末經典模擬試題含解析

2025屆北京市西城區(qū)第三十一中學物理高三上期末經典模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、如果沒有空氣阻力，天上的云變成雨之后落到地面，在經過一路的加速后，到達地面時的速度會達到300米/秒，這樣的速度基本相當于子彈速度的一半，是非?？膳碌?。由于空氣阻力的作用，雨滴經過變加速運動，最終做勻速運動，一般而言，暴雨級別的雨滴落地時的速度為8~9米/秒。某次下暴雨時小明同學恰巧打著半徑為0.5m的雨傘（假設傘面水平，雨水的平均密度為0.5kg/m3），由于下雨使小明增加撐雨傘的力最小約為（）A．0.25N B．2.5N C．25N D．250N2、一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖甲所示，通過A點和曲線上緊鄰A點兩側的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓叫作A點的曲率圓，其半徑叫做A點的曲率半徑。如圖乙所示，行星繞太陽作橢圓運動，太陽在橢圓軌道的一個焦點上，近日點B和遠日點C到太陽中心的距離分別為rB和rC，已知太陽質量為M，行星質量為m，萬有引力常量為G，行星通過B點處的速率為vB，則橢圓軌道在B點的曲率半徑和行星通過C點處的速率分別為（）A．， B．，C．， D．，3、、兩車在同一車道以的速度同向勻速直線行駛，車在前，車在后，兩車相距，某時刻（）車突然發(fā)現(xiàn)前面有一路障，其后車運動的速度，時間圖象如圖所示，后車立即剎車，若兩車不發(fā)生碰撞，則加速度為（）A． B． C． D．4、在探究光電效應現(xiàn)象時，某小組的同學分別用頻率為v、2v的單色光照射某金屬，逸出的光電子最大速度之比為1：2，普朗克常量用h表示，則A．光電子的最大初動能之比為1：2B．該金屬的逸出功為當C．該金屬的截止頻率為D．用頻率為的單色光照射該金屬時能發(fā)生光電效應5、如圖所示，電路中所有元件完好，當光照射到光電管上時，靈敏電流計G中沒有電流通過，可能的原因是（）A．入射光強度較弱 B．光照射時間太短C．入射光的頻率較小 D．光電管上金屬對應的極限頻率較小6、行駛中的汽車遇到紅燈剎車后做勻減速直線運動直到停止，等到綠燈亮時又重新啟動開始做勻加速直線運動直到恢復原來的速度繼續(xù)勻速行駛，則從剎車到繼續(xù)勻速行駛這段過程，位移隨速度變化的關系圖象描述正確的是A． B．C． D．二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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，在水平面上放置間距為L的平行金屬導軌MN、PQ，導軌處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小隨時間的變化規(guī)律為B＝kt（k為常數(shù)，k>0）。M、N間接一阻值為R的電阻，質量為m的金屬桿ab垂直導軌放置，與導軌接觸良好，其接入軌道間的電阻為R，與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，Pb＝Ma＝L（不計導軌電阻，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g），從t＝0到ab桿剛要運動的這段時間內（）A．通過電阻R的電流方向為M→PB．回路的感應電流I＝C．通過電阻R的電量q＝D．ab桿產生的熱功率P＝8、如圖所示分別是a光、b光各自通過同一單縫衍射儀器形成的圖樣(灰黑色部分表示亮紋，保持縫到屏距離不變)，則下列說法正確的是_______。A．在真空中，單色光a的波長大于單色光b的波長B．在真空中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．雙縫干涉實驗時a光產生的條紋間距比b光的大D．a光和b光由玻璃棱鏡進入空氣后頻率都變大E.光由同一介質射入空氣，發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光大9、2019年1月3日10時26分，“嫦娥四號”探測器成功在月球背面著陸，標志著我國探月航天工程達到了一個新高度，如圖所示為“嫦娥四號”到達月球背面的巡視器。已知地球質量大約是月球質量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球、月球自轉的影響，則下列判斷中最接近實際的是（）A．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為9：4B．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為81：16C．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為9：2D．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為2：910、一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知氣體在狀態(tài)A時的溫度為17℃，熱力學溫度與攝氏溫度間的關系為T=t+273K，則下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時的溫度為290KB．氣體在狀態(tài)C時的溫度為580KC．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，溫度降低，內能減小D．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，從外界吸收熱量三、實驗題：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）小明所在的課外活動小組在實驗室測量導線的電阻率，他們在實驗室選取了一段金屬絲，經過討論他們進行了如下操作。（1）先用刻度尺測量其長度如圖l所示，該段金屬絲的長度為___cm。（2）接著他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分以下三個步驟：（請?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎賹⒓t、黑表筆分別插入多用電表的“+”“-”插孔，選擇電阻擋“×l”；②____，調整歐姆調零旋鈕，____；③把紅、黑表筆分別與金屬絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖2所示。（3）根據多用電表示數(shù)，為了減小實驗誤差，并在實驗中獲得較大的電壓調節(jié)范圍，應從圖3中的四個電路中選擇___電路來測量金屬絲電阻，閉合開關前應將滑動變阻器的滑片P移至最__（填“左”或“右”）端，多次測量求平均值后測得該金屬絲的電阻為5.2Ω。A．B．C．D．（4）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖4所示，金屬絲的直徑為___mm。（5）根據以上數(shù)據可以計算出該金屬絲的電阻率為=____（結果保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）某實驗小組用來研究物體加速度與質量的關系，實驗裝置如圖甲所示。其中小車和位移傳感器的總質量為，所掛鉤碼總質量為，小車和定滑輪之間的繩子與軌道平面平行，不計輕繩與滑輪之間的摩擦及空氣阻力，重力加速度為。(1)若已平衡摩擦力，在小車做勻加速直線運動過程中，繩子中的拉力大小=__________（用題中所給已知物理量符號來表示）；當小車的總質量和所掛鉤碼的質量之間滿足__________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)保持鉤碼的質量不變，改變小車的質量，某同學根據實驗數(shù)據畫出圖線，如圖乙所示，可知細線的拉力為__________（保留兩位有效數(shù)字）。四、計算題：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，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，兩球均可視為點電荷．（靜電力恒量k=9×109N?m2/C2（1）A球在B球釋放處產生的電場強度大小和方向；（2）B球的速度最大時兩球間的距離；（3）若B球運動的最大速度為v=4m/s，求B球從開始運動到最大速度的過程中電勢能怎么變？變化量是多少？14．（16分）如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面（紙面）內，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點．求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角．15．（12分）如圖所示，折射率的半圓柱體玻璃磚的截面半徑為R，圓心在O點。圓弧面透光，底部平面有一薄層反射光的薄膜。一條光線沿圖示方向射在A點，A點與底部平面的距離為。求：（i）光在底部平面的反射點距圓心的距離；（ii）從玻璃磚射出的光線與射入玻璃磚的光線間的夾角。

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

本題考查考生的分析綜合能力，需要利用動量定理等相關知識解題。【詳解】設t時間內，落到雨傘上雨水的質量為m，根據動量定理所以代人數(shù)值解得。故ABD錯誤，C正確。故選C?！军c睛】根據速度和雨水的平均密度求出單位時間內雨水的質量是解題的關鍵。2、C【解析】

由題意可知，一般曲線某點的相切圓的半徑叫做該點的曲率半徑，已知行星通過B點處的速率為vB，在太陽的引力下，該點的向心加速度為設行星在這個圓上做圓周運動，同一點在不同軌道的向心加速度相同，則在圓軌道上B點的加速度為則B點的曲率半徑為根據開普勒第二定律，對于同一顆行星，在相同時間在掃過的面積相等，則即行星通過C點處的速率為所以C正確，ABD錯誤。故選C。3、D【解析】

假設兩車在速度減為零時恰好沒有相撞，則兩車運動的速度—時間圖象如圖所示，由“面積法”可知，在該過程中位移分別為：，，則有：，假設成立，由圖象可知，車的加速度大小：，故D符合題意，ABC不符合題意。4、B【解析】

解：A、逸出的光電子最大速度之比為1：2，光電子最大的動能：，則兩次逸出的光電子的動能的之比為1：4；故A錯誤；B、光子能量分別為：和根據愛因斯坦光電效應方程可知光電子的最大初動能為：，聯(lián)立可得逸出功：，故B正確；C、逸出功為，那么金屬的截止頻率為，故C錯誤；D、用頻率為的單色光照射，因，不滿足光電效應發(fā)生條件，因此不能發(fā)生光電效應，故D錯誤。故選：B。5、C【解析】

由、和光電效應的產生條件可知，能不能產生光電效應現(xiàn)象和光照強度、光照時間無關，和入射光的頻率及光電管上金屬對應的極限頻率有關，綜合分析可知，選項C項正確，ABD錯誤。故選C。6、C【解析】

在減速過程由速度和位移關系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a為負值，故圖象應為開口向下的二次函數(shù)圖象；由速度為零開始增大時，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止時的位置坐標；x=﹣x0，a為正值，故圖象為開口向上的二次函數(shù)圖象；故C正確，ABD錯誤。二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、AC【解析】

A．由楞次定律可知，通過電阻R的電流方向為M→P，故A正確；B．產生的感應電動勢為E＝S＝kL2根據歐姆定律可得電流為故B錯誤；C．桿剛要運動時μmg－ktIL＝0又因q＝It，聯(lián)立可得故C正確；D．根據功率公式故D錯誤。故選AC。8、ACE【解析】

A．單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側寬度越小越暗，而波長越大，中央亮條紋越粗，由于光的中央亮條紋較粗，則光的波長較大，故A正確；B．根據知，光的波長較大，光的頻率較小，光的折射率較小，根據得，光的傳播速度較大，故B錯誤；C．根據得雙縫干涉實驗時光產生的條紋間距比光的大，故C正確；D．發(fā)生折射時光線的傳播方向可能發(fā)生改變，不改變光的頻率，故D錯誤；E．由臨界角公式可知，光發(fā)生全反射的臨界角大于光發(fā)生全反射的臨界角，故E正確；故選ACE。9、BC【解析】

AB．根據天體表面物體的重力等于萬有引力，有mg=G可得g=G所以地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為g故A錯誤，B正確；CD．當質量為m的物體在環(huán)繞天體表面飛行時的速度即為天體第一宇宙速度，根據萬有引力提供向心力有G可得第一宇宙速度v=所以地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為v故C正確，D錯誤。故選BC。10、BC【解析】

A．氣體在狀態(tài)A時的溫度為17C，TA=(273+17）K=290K，由理想氣體狀態(tài)方程得氣體在狀態(tài)B時的溫度TB=1160KA項錯誤；B．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C做等容變化，根據查理定律得解得Tc=580KB項正確；C．氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C不對外做功，但溫度降低，內能減小，C項正確；D．根據熱力學第一定律可知氣體向外界放出熱量，D項錯誤。故選BC。三、實驗題：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、60.50（60.48～60.52均可）將紅、黑表筆短接使指針指向電阻刻度“0”刻線D左0.200【解析】

（1）[1]毫米刻度尺的分度值為，所以讀數(shù)為：70.50cm-10.00cm=60.50cm；（2）[2][3]②將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針指向表盤右側的“0”刻度線，即表盤中電阻刻度“0”刻線；（3）[4][5]電阻為，電流表的分壓相對較為明顯，所以電流表應采用外接法；為獲得較大的電壓調節(jié)范圍，滑動變阻器應選用分壓式接法，所以選擇電路D，滑片P開始應調節(jié)至左端，使電壓從0開始調節(jié)；（4）[6]螺旋測微器的精度為，所以讀數(shù)為：；（5）[7]根據電阻定律：金屬絲的橫截面積：所以電阻率：。12、0.20【解析】

(1)[1]平衡摩擦力后：解得：；[2]當小車和位移傳感器的總質量和所掛鉤碼的質量之間滿足時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力；(2)由牛頓第二定律知：則的圖線的斜率是合外力，即繩子拉力，則：。四、計算題：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）2.4×107N/C，方向沿斜面向上（2）0.2m（3）0.86J【解析】

（1）根據點電荷場強公