2025屆北京市交通大學(xué)附屬中學(xué)物理高三上期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2025屆北京市交通大學(xué)附屬中學(xué)物理高三上期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題注意事項(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、2016年2月，物理學(xué)界掀起了“引力波”風(fēng)暴，證實(shí)了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測(cè)。據(jù)報(bào)道，各種各樣的引力波探測(cè)器正在建造或者使用當(dāng)中?？赡艿囊Σㄌ綔y(cè)源包括致密雙星系統(tǒng)（白矮星、中子星和黑洞）。若質(zhì)量分別為m1和m2的A、B兩天體構(gòu)成雙星，如圖所示。某同學(xué)由此對(duì)該雙星系統(tǒng)進(jìn)行了分析并總結(jié)，其中結(jié)論不正確的是（）A．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為m2：m1B．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力大小之比為1：1C．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速之比為1：1D．A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比為1：12、圖甲所示的變壓器原，副線圈匝數(shù)比為3∶1，圖乙是該變壓器cd輸入端交變電壓u的圖象，L1，L2，L3，L4為四只規(guī)格均為“9V,6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，以下說法正確的是()A．a(chǎn)b輸入端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為Uab＝27sin100πt(V)B．電流表的示數(shù)為2A，且四只燈泡均能正常發(fā)光C．流過燈L2的電流每秒鐘方向改變50次D．a(chǎn)b輸入端輸入功率Pab＝18W3、下列說法中正確的是A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子B．玻爾理論不僅能解釋氫的原子光譜，也能解釋氦的原子光譜C．熱核反應(yīng)的燃料是氫的同位素，裂變反應(yīng)的燃料是鈾D．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中需要吸收能量4、某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為，當(dāng)輸入電壓增加20V時(shí)，輸出電壓（）A．增加200V B．增加2V C．降低200V D．降低2V5、如圖，理想變壓器的原線圈接在輸出電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈的中間有一抽頭將副線圈分為匝數(shù)分別為n1和n2的兩部分，抽頭上接有定值電阻R。開關(guān)S接通“1”、“2”時(shí)電流表的示數(shù)分別為I1、I2，則為（）A． B． C． D．6、2019年2月15日，一群中國(guó)學(xué)生拍攝的地月同框照，被外媒評(píng)價(jià)為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L(zhǎng)，周期為T，若有間距也為L(zhǎng)的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為 B．地、月運(yùn)動(dòng)的加速度之比為C．P運(yùn)動(dòng)的速率與地球的相等 D．P、Q運(yùn)動(dòng)的周期均為二、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、如圖，條形磁鐵在固定的水平閉合導(dǎo)體圓環(huán)正上方，從離地面高h(yuǎn)處由靜止開始下落，下落過程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過，最后落在水平地面上。條形磁鐵A、B兩端經(jīng)過線圈平面時(shí)的速度分別為v1、v2，線圈中的感應(yīng)電流分別為I1、I2，電流的瞬時(shí)功率分別為P1、P2.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．從上往下看，I2的方向?yàn)轫槙r(shí)針B．I1：I2=v1：v2C．P1：P2=v1：v2D．磁鐵落地時(shí)的速率為8、如圖甲所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，外電路接有三個(gè)定值電阻R1=2Ω、R2=3Ω、R3=6Ω，虛線框內(nèi)的電路可等效為一個(gè)電源，如圖乙所示，其等效電動(dòng)勢(shì)E＇等于CD間未接入用電器時(shí)CD間的電壓，若用導(dǎo)線直接將C、D兩點(diǎn)連接起來，通過該導(dǎo)線的電流等于等效電源的短路電流．下列說法正確的是A．等效電源的電動(dòng)勢(shì)E＇=5VB．等效電源的短路電流為1.2AC．等效電源的內(nèi)阻r＇=7.5ΩD．等效電源的最大輸出功率為0.3W9、下列說法中正確的是（）A．隨著分子間距離的增大，分子聞相互作用的斥力可能先減小后增大B．壓強(qiáng)是組成物質(zhì)的分子平均動(dòng)能的標(biāo)志C．在真空和高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素D．液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性10、在光滑絕緣水平面上，一絕緣輕繩栓著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)的方向豎直向下，其俯視圖如圖，若小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后的運(yùn)動(dòng)情況，可能的是（）A．小球做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變B．小球做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小C．小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變D．小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑減小三、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）如圖甲(側(cè)視圖只畫了一個(gè)小車)所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證“牛頓第二定律”，兩個(gè)相同的小車放在光滑水平桌面上，右端各系一條細(xì)繩，跨過定滑輪各掛一個(gè)小盤增減盤中的砝碼可改變小車受到的合外力，增減車上的砝碼可改變小車的質(zhì)量。兩車左端各系一條細(xì)線用一個(gè)黑板擦把兩細(xì)線同時(shí)按在固定、粗糙的水平墊片上，使小車靜止(如圖乙)，抬起黑板擦兩車同時(shí)運(yùn)動(dòng)，在兩車尚未碰到滑輪前，迅速按下黑板擦，兩車立刻停止，測(cè)出兩車位移的大小。（1）該實(shí)驗(yàn)中，盤和盤中砝碼的總質(zhì)量應(yīng)___小車的總質(zhì)量(填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”、“等于”)；（2）圖丙為某同學(xué)在驗(yàn)證“合外力不變加速度與質(zhì)量成反比”時(shí)的實(shí)驗(yàn)記錄，已測(cè)得小車1的總質(zhì)量M1=100g，小車2的總質(zhì)量M2=200g，由圖可讀出小車1的位移x1=5.00m小車2的位移x2=___cm，可以算出=___(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)；在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，___(填“大于”、“小于”、“等于”)。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“測(cè)量重力加速度”并“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。該小組把輕質(zhì)細(xì)繩的一端與一個(gè)小球相連，另一端系在力傳感器的掛鉤上，整個(gè)裝置位于豎直面內(nèi)，將擺球拉離豎直方向一定角度，由靜止釋放，與傳感器相連的計(jì)算機(jī)記錄細(xì)繩的拉力F隨時(shí)間t變化的圖線。(1)首先測(cè)量重力加速度。將擺球拉離豎直方向的角度小于5°，讓小球做單擺運(yùn)動(dòng)，拉力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示。①圖可知該單擺的周期T約為________s(保留兩位有效數(shù)字)。②該小組測(cè)得該單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，則重力加速度的表達(dá)式為________(用測(cè)量或者已知的物理量表示)。(2)然后驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。將擺球拉離豎直方向較大角度后由靜止釋放，拉力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖丙所示。①要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，還需要測(cè)量的物理量是_________。②若圖中A點(diǎn)的拉力用F1表示，B點(diǎn)的拉力用F2表示，則小球從A到B的過程中，驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為_____________(填表達(dá)式前的字母序號(hào))。A．B．C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）滑雪是人們喜愛的運(yùn)動(dòng)之一。如圖甲所示，固定于安全坐墊上的小孩抱一玩具熊，從如圖乙所示雪道的點(diǎn)沿傾角為的雪道下滑，雪道面水平，滑到點(diǎn)時(shí)把玩具熊平拋后小孩和玩具熊分別落在兩點(diǎn)。已知雪道上、兩點(diǎn)的高度差為，，長(zhǎng)度為，安全坐墊與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，。不計(jì)空氣阻力和小孩經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的能量損失。重力加速度為。求：（1）小孩滑至點(diǎn)時(shí)的速度大小；（2）拋出玩具熊后，小孩的水平速度與玩具熊的水平速度之比。14．（16分）如圖所示，在離地面高h(yuǎn)=5m處固定一水平傳送帶，傳送帶以v0=2m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。長(zhǎng)為L(zhǎng)的薄木板甲和小物塊乙（乙可視為質(zhì)點(diǎn)），質(zhì)量均為m=2kg，甲的上表面光滑，下表面與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1.乙與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2.某一時(shí)刻，甲的右端與傳送帶右端N的距離d=3m，甲以初速度v0=2m/s向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，乙以v1=6m/s沖上甲的左端，乙在甲上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到水平向左拉力F=4N，g取10m/s2.試問：(1)當(dāng)甲速度為零時(shí)，其左端剛好與傳送帶左端M相齊，乙也恰與甲分離，求MN的長(zhǎng)度LMN；(2)當(dāng)乙與甲分離時(shí)立即撤去F，乙將從N點(diǎn)水平離開傳送帶，求乙落地時(shí)距甲右端的水平距離。15．（12分）如圖為一由透明介質(zhì)制成的截面為圓的柱體，放在水平面上，其中點(diǎn)為圓心，該圓的半徑為，一點(diǎn)光源發(fā)出一細(xì)光束，該光束平行水平面射到透明介質(zhì)上的點(diǎn)，該光束經(jīng)透明介質(zhì)折射后射到水平面上的Q點(diǎn)。已知，，光在空氣中的速度為。求：①透明介質(zhì)的折射率應(yīng)為多少？②該光束由點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間為多少？

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、D【解析】

AB．因?yàn)閮商祗w的角速度相同，由萬有引力提供向心力可知兩天體的向心力大小相等，半徑之比為AB正確；C．根據(jù)角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知兩天體轉(zhuǎn)速相同，C正確；D．由得D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選D。2、B【解析】

AB．由題知，cd的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為有效值為，由得副線圈，則均能正常發(fā)光，每只燈泡的電流副線圈電流由得原線圈的電流也能正常發(fā)光，ab輸入電壓的表達(dá)式為選項(xiàng)A錯(cuò)，選項(xiàng)B對(duì)；C．由圖象知交流電的周期為0.02s，交流電的頻率為50Hz，流過燈L2的電流每秒鐘方向改變100次，C錯(cuò)；D．a(chǎn)b輸如果氣體端輸入功率選項(xiàng)D錯(cuò)；故選B．【點(diǎn)睛】理想變壓器是理想化模型，一是不計(jì)線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象．同時(shí)運(yùn)用閉合電路毆姆定律來分析隨著電阻變化時(shí)電流、電壓如何變化．分析的思路先干路后支路，以不變應(yīng)萬變．最后值得注意的是變壓器的原線圈與燈泡串聯(lián)后接入交流中，所以圖象的有效值不是原線圈的有效值．【考點(diǎn)】交變電流，變壓器3、C【解析】試題分析：盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆生的棗糕模型，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)是盧瑟福通過α粒子轟擊氮核而發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，選項(xiàng)A錯(cuò)．波爾理論把原子能級(jí)量子化，目的是解釋原子輻射的線狀譜，但是波爾理論只能很好的解釋氫原子的線狀譜，在解釋氦的原子光譜和其他原子光譜時(shí)并不能完全吻合，選項(xiàng)B錯(cuò)．熱核反應(yīng)主要是氘核氚核在高溫高壓下發(fā)生的聚變反應(yīng)，氘核和氚核都是氫的同位素，裂變主要是鈾核裂變，選項(xiàng)C對(duì)．中子和質(zhì)子結(jié)合成氘核是聚變反應(yīng)，該過程釋放能量，選項(xiàng)D錯(cuò)．考點(diǎn)：原子原子核4、B【解析】

根據(jù)得即解得即輸出電壓增加2V，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】

設(shè)變壓器原線圈兩端的電壓為U0、匝數(shù)為n0，根據(jù)變壓器原理可知副線圈n1和n2的電壓分別為，根據(jù)能量守恒，整理得故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6、D【解析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對(duì)兩顆星分別運(yùn)用牛頓第二定律和萬有引力定律列式，進(jìn)行求解即可。【詳解】A．對(duì)于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯(cuò)誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運(yùn)行周期同理，對(duì)于地、月系統(tǒng)，運(yùn)行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運(yùn)動(dòng)速率同理可得P運(yùn)動(dòng)速率聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤。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(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、AB【解析】

A．條形磁鐵B端經(jīng)過線圈平面時(shí)，穿過線圈的磁通量向下減小，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，I2的方向?yàn)轫槙r(shí)針，選項(xiàng)A正確；BC．條形磁鐵AB端經(jīng)過線圈平面時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，根據(jù)E=BLv以及可知I1：I2=v1：v2根據(jù)P=I2R可知電流的瞬時(shí)功率之比為選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；D．若磁鐵自由下落，則落地的速度為；而由于磁鐵下落過程中有電能產(chǎn)生，機(jī)械能減小，則磁鐵落地時(shí)的速率小于，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。8、CD【解析】

當(dāng)CD間未接入用電器時(shí)，由閉合電路歐姆定律得回路中電流，CD間電壓，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若CD間用導(dǎo)線連接，通過電源的電流，，根據(jù)并聯(lián)電路電流分配關(guān)系可知流過CD間導(dǎo)線的電流即通過的電流，等效電源的短路電流為0.4A，B項(xiàng)錯(cuò)誤；等效電源的內(nèi)阻，C項(xiàng)錯(cuò)誤；等效電源的輸出功率，當(dāng)時(shí)，等效電源的輸出功率最大，，D項(xiàng)正確．9、CD【解析】

A．隨著分子間距離的增大，分子聞相互作用的斥力減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．溫度是組成物質(zhì)的分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．在真空和高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，選項(xiàng)C正確；D．液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性，選項(xiàng)D正確。故選CD。10、ABC【解析】

AB．如果小球帶正電，則小球所受的洛倫茲力方向背離圓心，當(dāng)洛倫茲力的大小等于小球原來所受合力大小時(shí)，繩子斷后，小球做逆時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變，也可能洛倫茲力大于之前合力的大小，則半徑減小，故AB正確；CD．若小球帶負(fù)電，則小球所受的洛倫茲力指向圓心，開始時(shí)，拉力可能為零，繩斷后，仍然洛倫茲力提供向心力，順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，半徑不變．若開始靠洛倫茲力和拉力的合力提供向心力，拉力減小為零，小球靠洛倫茲力提供向心力，速度的大小不變，半徑變大，故C正確，D錯(cuò)誤．故選ABC。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、遠(yuǎn)小于2.42～2.472.02～2.07等于【解析】

(1)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)受到的合外力就等于mg，所以不需要滿足懸掛的沙桶總質(zhì)量一定要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車（包括盛沙的盒及盒內(nèi)的砂）的總質(zhì)量；(2)由圖可知，小車2的位移為2.43m，由勻加速直線運(yùn)的位移公式可知，，即由于時(shí)間相等，所以，由牛頓第二定律可知：，所以兩小車的加速度之比等于質(zhì)量的反比．12、0.75(0.70或者0.73也對(duì))質(zhì)量A【解析】

(1)①[1]小球做單擺運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)拉力最大，由圖乙可知11.0s到14.0s內(nèi)有4個(gè)全振動(dòng)，該單擺的周期②[2]根據(jù)單擺周期公式可得重力加速度(2)①[3]圖中點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度為零的位置，即最高位置，根據(jù)受力分析可得圖中點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度最大的位置，即最低點(diǎn)位置，根據(jù)牛頓第二定律可得小球從到的過程中，重力勢(shì)能減小量為動(dòng)能的增加量為要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需滿足解得所以還需要測(cè)量的物理量