2025屆北京市第二十七中學(xué)物理高三上期末預(yù)測試題含解析

2025屆北京市第二十七中學(xué)物理高三上期末預(yù)測試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、如圖所示為光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置圖。實(shí)驗(yàn)中用a光照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)有示數(shù)；而用b光照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)沒有示數(shù)。則下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)光頻率大于b光頻率B．若增加b光的照射時(shí)間，靈敏電流計(jì)將會(huì)有示數(shù)C．若增大b光的光照強(qiáng)度，靈敏電流計(jì)將會(huì)有示數(shù)D．用b光照射時(shí)，適當(dāng)增大電源的電壓，靈敏電流計(jì)將會(huì)有示數(shù)2、理想變壓器連接燈泡和滑動(dòng)變阻器的電路如圖所示，M、N端連接一個(gè)穩(wěn)壓交流電源，三個(gè)燈泡L1、L2和L3接入電路中發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．燈泡L1變亮，L2變暗B．燈泡L1、L2都變亮C．燈泡L2、L3都變亮D．電源輸出功率減小3、2016年8月16日，我國成功發(fā)射世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，該衛(wèi)星的發(fā)射將使我國在國際上率先實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信，初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)。“墨子號(hào)”衛(wèi)星的質(zhì)量為m(約640kg)，運(yùn)行在高度為h(約500km)的極地軌道上，假定該衛(wèi)星的軌道是圓，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。則關(guān)于運(yùn)行在軌道上的該衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．運(yùn)行的速度大小為 B．運(yùn)行的向心加速度大小為gC．運(yùn)行的周期為 D．運(yùn)行的動(dòng)能為4、火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的a倍，半徑為地球半徑的b倍，其公轉(zhuǎn)周期為地球公轉(zhuǎn)周期的c倍。假設(shè)火星和地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且環(huán)繞太陽的運(yùn)動(dòng)均可看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（）A．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為a：bB．同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a：bC．太陽、火星間的距離與日、地之間的距離之比為D．太陽的密度與地球的密度之比為c2：15、如右圖所示，固定著的鋼條上端有一小球，在豎直平面內(nèi)圍繞虛線位置發(fā)生振動(dòng)，圖中是小球振動(dòng)到的最左側(cè)，振動(dòng)周期為0.3s．在周期為0.1s的頻閃光源照射下見到圖像可能是（）A． B． C． D．6、如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關(guān)于MN對(duì)稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的是（）A．b點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng)B．b點(diǎn)場強(qiáng)為零C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差D．試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能二、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、2019年11月5日01時(shí)43分，我國在西昌衛(wèi)展發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射了第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該衛(wèi)星屬傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，標(biāo)志著北斗三號(hào)系統(tǒng)3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。傾斜地球同步軌道衛(wèi)星是運(yùn)轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有夾角的軌道衛(wèi)星，它的運(yùn)行周期與“同步衛(wèi)星”相同(T＝24h)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。關(guān)于該北斗導(dǎo)航衛(wèi)星說法正確的是（）A．該衛(wèi)星與地球上某一位置始終相對(duì)靜止B．該衛(wèi)星的高度與“同步衛(wèi)星”的高度相等C．該衛(wèi)星運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．該衛(wèi)星在一個(gè)周期內(nèi)有2次經(jīng)過赤道上同一位置8、為了測量某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在上、下兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U，若用Q表示污水流量（單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積），下列說法中正確的是（）A．M板電勢一定高于N板的電勢B．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大C．污水流動(dòng)的速度越大，電壓表的示數(shù)越大D．電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比9、如圖所示，正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，E、F、G、H分別為四條邊的中點(diǎn),且GH連線水平，O為正方形的中心。豎直平面內(nèi)分布有一勻強(qiáng)電場、電場方向與水平面成45°角。現(xiàn)自O(shè)點(diǎn)以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達(dá)G點(diǎn)。若不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．電場方向一定由O指向DB．粒子從O到G，電勢能逐漸減小C．粒子返回至H點(diǎn)時(shí)速率也為D．若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經(jīng)過DE間某點(diǎn)10、如圖所示，一個(gè)斜面固定在水平面上，不計(jì)空氣阻力。第一次將小物體從斜面頂端處以水平初速度v沿水平方向拋出，落在斜面上的位置與斜面頂端的距離為斜面長度的。第二次將小物體從斜面頂端以速度同方向水平拋出。若小物體碰撞斜面后不彈起，則小物體第一次與第二次在空中的運(yùn)動(dòng)過程（）A．時(shí)間之比為 B．時(shí)間之比為C．豎直位移之比為 D．豎直位移之比為三、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）用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方，金屬片C與圓環(huán)間的高度差為h，將A、B、C組成的系統(tǒng)由靜止釋放．當(dāng)物體B穿過圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩個(gè)固定在鐵架臺(tái)P1、P2處的光電門，通過電子計(jì)時(shí)器可測出物體B通過P1、P2這段距離的時(shí)間．(1)若測得P1、P2之間的距離為d，物體B通過這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過圓環(huán)后的速度v＝________．(2)若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式____________成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要________．12．（12分）為了測量一電壓表V的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路。其中V0是標(biāo)準(zhǔn)電壓表，R0和R分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電源。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，根據(jù)如圖1所示的實(shí)驗(yàn)原理圖將如圖2所示的實(shí)物圖連接完整______。(2)實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)R0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)___________的讀數(shù)U；②然后將S撥向接點(diǎn)2，保持R0不變，調(diào)節(jié)___________，使___________，記下此時(shí)R的讀數(shù)；③多次重復(fù)上述過程，計(jì)算R讀數(shù)的平均值，即為待測電壓表內(nèi)阻的測量值。(3)實(shí)驗(yàn)測得電壓表的阻值可能與真實(shí)值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能的原因，請(qǐng)寫出其中一種可能的原因：___________。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）為了觀察門外情況，在門上開一小圓孔，將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸線與門面垂直。從圓柱底面中心看出去，可以看到的門外入射光線與軸線間的最大夾角稱做視場角。已知該玻璃的折射率為，圓柱形玻璃的厚度為，底面半徑為，則視場角為_______。（用反三角函數(shù)表示）14．（16分）兩根長為L的絕緣輕桿組成直角支架，電量分別為+q、-q的兩個(gè)帶電小球A、B固定在支架上，整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。在電場力之外的力作用下，整體在光滑水平面內(nèi)繞豎直軸O以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖為其俯視圖。不計(jì)兩球之間因相互吸引而具有的電勢能。試求：（1）在支架轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，外力矩大小的變化范圍。（2）若從A球位于C點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)（小于一個(gè)周期），電場力之外的力做功W等于B球電勢能改變量，求W的最大值。（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中什么位置兩球的總電勢能變化最快？并求出此變化率。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為m、直徑為d的小球，拴在長為l的細(xì)繩一端一組成一單擺。將球偏開一小角度α使之做簡諧運(yùn)動(dòng)，求小球從左側(cè)最大偏角擺至最低點(diǎn)的過程中，繩子拉力產(chǎn)生的沖量大小。（重力加速度g已知）

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、A【解析】

A．實(shí)驗(yàn)中用a光照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)有示數(shù)，說明能夠發(fā)生光電效應(yīng)；而用b光照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)沒有示數(shù)，說明不能發(fā)生光電效應(yīng)，可知a光頻率大于b光頻率，選項(xiàng)A正確；BC．根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知，若增加b光的照射時(shí)間以及增加b光的光照強(qiáng)度，都不能發(fā)生光電效應(yīng)，則靈敏電流計(jì)都不會(huì)有示數(shù)，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D．用b光照射時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng)，即使適當(dāng)增大電源的電壓，也不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，靈敏電流計(jì)也不會(huì)有示數(shù)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。2、B【解析】

ABC．設(shè)MN兩端穩(wěn)壓交流電源的電壓有效值為U，原線圈兩端的電壓為U1，電流為I1，副線圈兩端的電壓為U2，電流為I2，原副線圈的匝數(shù)比：，燈泡的電阻都為R，根據(jù)歐姆定律，可得副線圈兩端的電壓為：根據(jù)得原線圈兩端的電壓為：根據(jù)解得根據(jù)歐姆定律，可得L1兩端的電壓：則穩(wěn)壓交流電源的電壓為：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí)，其電阻減小，則R并電阻減小，所以總電阻減小，而穩(wěn)壓交流電源的電壓U不變，所以電流I2變大，則L2變亮；原線圈的電流也增大，所以L1變亮，其兩端的電壓變大，所以原線圈兩端的電壓減小，則副線圈兩端的電壓減小，而L2的電壓變大，所以L3與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)部分的電壓減小，所以L3變暗，B正確，AC錯(cuò)誤；D．因?yàn)樵€圈的電流增大，穩(wěn)壓交流電源的電壓不變，根據(jù)P=UI1可知電源輸出功率增大，D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

A．對(duì)衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律，有：解得：在地面，重力等于萬有引力，故：聯(lián)立解得：故A錯(cuò)誤；

B．向心加速度由萬有引力產(chǎn)生，由于在h高處，衛(wèi)星的萬有引力小于其在地面的重力，根據(jù)牛頓第二定律故B錯(cuò)誤；C．對(duì)衛(wèi)星，根據(jù)牛頓第二定律有：在地面，重力等于萬有引力故：聯(lián)立解得：故C錯(cuò)誤；

D．由選項(xiàng)A的分析知，故衛(wèi)星的動(dòng)能故D正確；故選D。4、C【解析】

A．當(dāng)衛(wèi)星繞任一行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度即為該行星的第一宇宙速度，由解得則火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于天體表面的物體，萬有引力近似等于重力，即有：解得：則同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a∶b2故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第三定律可知，太陽、火星之間的距離與日、地之間的距離之比為故C正確；D．由于太陽的質(zhì)量、半徑與地球的質(zhì)量、半徑的關(guān)系未知，所以不能確定它們的密度之間的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】試題分析：振動(dòng)的周期是0.3s，而頻閃的周期是0.1s，所以在一個(gè)周期內(nèi)有三幅不同的照片；振動(dòng)的周期是0.3s，則角頻率：，0.1s時(shí)刻對(duì)應(yīng)的角度：；0.2s時(shí)刻對(duì)應(yīng)的角度：，可知，在0.1s和0.2s時(shí)刻小球?qū)⒊霈F(xiàn)在同一個(gè)位置，都在平衡位置的右側(cè)，所以在周期為0.1s的頻閃光源照射下見到圖象可能是C圖．ABD圖都是不可能的．故選C.考點(diǎn)：周期和頻率6、C【解析】

A.在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上中點(diǎn)的場強(qiáng)最小，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上中點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大。所以b點(diǎn)的場強(qiáng)小于連線中點(diǎn)的場強(qiáng)，d點(diǎn)的場強(qiáng)大于中點(diǎn)的場強(qiáng)，則b點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.根據(jù)適矢量的疊加，b點(diǎn)的合場強(qiáng)由b指向c，不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.由對(duì)稱性可知，a、b兩點(diǎn)的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差，選項(xiàng)C正確；D.因a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，故試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)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、BD【解析】

A．同步衛(wèi)星相對(duì)于地球靜止，必須為地球赤道面上的同步衛(wèi)星，因?yàn)榇诵l(wèi)星為傾斜軌道，因此不能與地球保持相對(duì)靜止;A錯(cuò)誤；B．由公式可得，因?yàn)閮蓚€(gè)衛(wèi)星的周期是一樣的，其他常量都相同，所以高度相同;B正確.C．地球的第一宇宙速度是最大的環(huán)繞速度，該衛(wèi)星比近地衛(wèi)星軌道半徑大，所以速度小于第一宇宙速度;C錯(cuò)誤D．此衛(wèi)星的軌道為傾斜軌道，因此當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)一周時(shí)，兩次通過赤道;D正確.故選BD。8、ACD【解析】A項(xiàng)，根據(jù)左手定則知負(fù)離子所受洛倫茲力方向向下，正離子所受洛倫茲力方向向上，所以M板電勢一定高于N板的電勢，故A正確；B、C項(xiàng)，最終離子處于平衡，故電場力等于洛倫茲力，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，所以與離子的濃度無關(guān)，與污水流動(dòng)的速度成正比，故B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確．D項(xiàng)，根據(jù)，則流量，即，故電壓表示數(shù)與污水流量成正比，故D項(xiàng)正確．綜上所述本題正確答案為ACD．9、AD【解析】

A．自O(shè)點(diǎn)以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達(dá)G點(diǎn)，可知粒子沿OG方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場力斜向右上方，即電場方向一定由O指向D，選項(xiàng)A正確；B．粒子從O到G，電場力做負(fù)功，則電勢能逐漸增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．粒子返回至O點(diǎn)時(shí)速率為，則到達(dá)H點(diǎn)的速度大于v0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．設(shè)正方形邊長為2L，粒子速度方向向左時(shí)，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g，因粒子恰能到達(dá)G點(diǎn)，則僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g，則當(dāng)粒子水平位移為L時(shí)，則：豎直位移則粒子一定經(jīng)過DE間某點(diǎn)，選項(xiàng)D正確；故選AD。10、AD【解析】

AB．設(shè)斜面傾角為，長度為L。小物塊以速度v平拋落在斜面上時(shí)位移關(guān)系有解得則落點(diǎn)距斜面頂端距離若第二次落在斜面上，同理落點(diǎn)距斜面頂端則有該距離大于斜面的長度L，則第二次拋出時(shí)落在水平面上。以速度v平拋時(shí)以速度平拋落在水平面上時(shí)有則有所以A正確，B錯(cuò)誤；CD．第一次與第二次平拋的豎直位移之比為所以D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。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、d/t天平【解析】(1)由于A、B兩物體的質(zhì)量相等，當(dāng)物體B通過圓環(huán)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B系統(tǒng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體B剛穿過圓環(huán)后的速度．(2)A、B、C系統(tǒng)由初態(tài)至金屬片C被擱置在賀環(huán)上的教程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為，系統(tǒng)增加的動(dòng)能．若，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(3)從表達(dá)式可得：本實(shí)驗(yàn)中的測量儀器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天平來測量物體及金屬片的質(zhì)量．12、見解析標(biāo)準(zhǔn)電壓表R標(biāo)準(zhǔn)電壓表仍為U電阻箱阻值不連續(xù)，電流通過電阻發(fā)熱導(dǎo)致電阻阻值發(fā)生變化，電源連續(xù)使用較長時(shí)間，電動(dòng)勢降低，內(nèi)阻增大等?！窘馕觥?/p>

(1)[1]．根據(jù)電路圖連接的實(shí)物圖如圖所示；

(2)①[2]．將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)R0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的讀數(shù)U；

②[3][4]．然后將S撥向接點(diǎn)2，保持R0不變，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0的示數(shù)仍為U，記下此時(shí)R的讀數(shù)；

(3)[5]．實(shí)驗(yàn)測得電壓表的阻值可能與真實(shí)值之間存在誤差，除偶然誤差因素外，還有哪些可能有：由于電阻箱的阻值不具有連續(xù)性，可能導(dǎo)致電阻箱的阻值與待測電壓表之間存在著