2024-2025學(xué)年北京市順義區(qū)高三上學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1北京市順義區(qū)2024～2025學(xué)年第一學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測高三物理試卷本試卷共8頁，100分。考試時長90分鐘。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.下列說法正確的是（）A.點(diǎn)電荷真實存在B.點(diǎn)電荷的電量一定很小C.點(diǎn)電荷是一種理想化模型D.根據(jù)可知，當(dāng)兩個電荷之間的距離趨近于零時庫侖力無限大【答案】C【解析】AC．點(diǎn)電荷是理想化模型，實際不存在，故A錯誤，C正確；B．由帶電體看作點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點(diǎn)電荷，帶電體能否看作點(diǎn)電荷由研究問題的性質(zhì)決定，與自身體積大小、電量多少、形狀無直接關(guān)系，故B錯誤；D．兩個帶電體間的距離趨近于零時，帶電體已經(jīng)不能看成點(diǎn)電荷了，已經(jīng)不能適用，故D錯誤。故選C。2.彩帶表演中，運(yùn)動員手持細(xì)棒料動彩帶的一端，彩帶像波浪般翻卷，這是振動在彩帶上傳播的結(jié)果。如圖所示，P為彩帶上的一點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.點(diǎn)在向右運(yùn)動 B.點(diǎn)在向上運(yùn)動C.點(diǎn)在向左運(yùn)動 D.點(diǎn)在向下運(yùn)動【答案】B【解析】根據(jù)題意可知波向右傳播，結(jié)合上下坡法可知P振動方向向上。故選B。3.某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】籃球做曲線運(yùn)動，所受合力指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè)。故選A。4.某靜電場的電場線如圖中實線所示，虛線是某個帶電粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動軌跡。關(guān)于該粒子，下列說法正確的是（）A.一定帶負(fù)電 B.一定從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)C.在點(diǎn)的動能大于在點(diǎn)的動能 D.在點(diǎn)的加速度小于在點(diǎn)的加速度【答案】D【解析】A．由電荷的運(yùn)動軌跡可知，電荷的受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，沿著電場線的方向，所以電荷為正電荷，故A錯誤；B．根據(jù)運(yùn)動的軌跡可以判斷受力的方向但不能判斷運(yùn)動的方向一定是從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)，故B錯誤；C．假設(shè)正電荷從M到N沿著電場的方向運(yùn)動，所以電場力做正功，電荷的電勢能減小，動能增大，所以粒子在M點(diǎn)的動能小于它在N點(diǎn)的動能，故C錯誤；D．電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，由圖可知，N點(diǎn)的場強(qiáng)大于M點(diǎn)的場強(qiáng)的大小，在N點(diǎn)的受力大于在M的受力，所以粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度，故D正確。故選D。5.靜止衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星家族中的一員，它位于地面上方高度約36000km處，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，軌道平面與赤道平面成0度角，運(yùn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。關(guān)于靜止衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.靜止衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空 B.線速度大于第一宇宙速度C.角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度 D.向心加速度小于地球表面重力加速度【答案】D【解析】A．該衛(wèi)星為靜止衛(wèi)星，定點(diǎn)于赤道正上方，故該衛(wèi)星不能經(jīng)過北京的正上方，故A錯誤；B．近地衛(wèi)星的線速度為7.9km/s，該衛(wèi)星的軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)高軌低速可知，該衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的線速度小于7.9km/s，故B錯誤；C．根據(jù)可知，靜止衛(wèi)星周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故C錯誤；D．根據(jù)解得可知，軌道半徑越大，向心加速度越小，所以靜止衛(wèi)星的向心加速度小球地球表面的重力加速度，故D正確。故選D6.正弦式交流電壓隨時間變化圖像如圖所示。下列說法證確的是（）A.電壓的有效值為B.1s內(nèi)電流方向改變50次C.電壓瞬時值的表達(dá)式為D.若將該交流電壓加在阻值的電阻兩端，則電阻消耗的功率是200W【答案】C【解析】A．電壓的有效值為選項A錯誤；B．周期為0.02s，每個周期內(nèi)電流方向改變2次，則1s內(nèi)電流方向改變100次，選項B錯誤；C．因為可知電壓瞬時值的表達(dá)式為選項C正確；D．若將該交流電壓加在阻值的電阻兩端，則電阻消耗的功率是選項D錯誤。故選C。7.如圖所示為速度選擇器原理圖。在兩平行板間，電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，具有速度的粒子可以沿直線通過擋板上的小孔。關(guān)于帶電粒子在速度選擇器中的軌跡，下列說法正確的是（）A.帶正電且速度大于的粒子向上偏 B.帶正電且速度小于的粒子向上偏C.帶負(fù)電且速度小于的粒子向下偏 D.帶負(fù)電且速度大于的粒子向上偏【答案】A【解析】AB．由題意可知，速度為v0的粒子，恰好可以勻速直線通過；對帶正電粒子受力分析，即可知其受到的電場力豎直向下、洛倫茲力豎直向上，速度大于v0的粒子，受到的洛倫茲力更大，受合力向上，將向上偏轉(zhuǎn)；速度小于v0的粒子，受到的電場力更大，受合力向下，將向下偏轉(zhuǎn)，故A正確，B錯誤；CD．對帶負(fù)電粒子受力分析，即可知其受到的電場力豎直向上、洛倫茲力豎直向下，速度大于v0的粒子，受到的洛倫茲力更大，受合力向下，將向下偏轉(zhuǎn)；速度小于v0的粒子，受到的電場力更大，受合力向上，將向上偏轉(zhuǎn)，故CD錯誤。故選A。8.如圖所示，繞過定滑輪的繩子將物塊A和物塊B相連，連接物塊A的繩子與水平桌面平行。現(xiàn)將兩物塊由圖示位置無初速度釋放，經(jīng)過時間t，物塊B未落地，物塊A未到達(dá)滑輪位置。已知物塊A的質(zhì)量為2m，物塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計滑輪、繩子的質(zhì)量和一切摩擦。下列說法正確的是（）A.繩子的拉力大小為mgB.物塊A的加速度大小為C.經(jīng)過時間t，物塊B的速度大小為D.經(jīng)過時間t，物塊A動量的變化量大小為【答案】B【解析】AB．運(yùn)動過程物塊A與物塊B的加速度大小相等，由牛頓第二定律得：對A、B整體mg=（2m+m）a對AT=2ma解得故A錯誤，B正確；C．經(jīng)過時間t，物塊B的速度大小故C錯誤；D．經(jīng)過時間t，對物塊A，由動量定理得故D錯誤。故選B。9.某物體做平拋運(yùn)動，設(shè)它的瞬時速度方向與水平方向的夾角為，隨時間變化的圖像如圖所示，重力加速度取，下列說法正確的是（）A.物體的初速度大小為5m/s B.物體的初速度大小為10m/sC.第1s末物體的速度大小為5m/s D.第1s末物體的速度大小為10m/s【答案】A【解析】AB．平拋運(yùn)動可分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動。由結(jié)合圖像的信息知，t=4s時，tanθ=8，故有v0=5m/s故A正確，B錯誤；CD．豎直方向上的自由落體運(yùn)動，第1s末豎直方向上的速度為vy=gt=10×1m/s=10m/s平拋初速度大小為5m/s，第1s末物體的速度大小為故CD錯誤。故選A。10.如圖所示，一個帶電粒子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ=30°，不計帶電粒子所受重力，由此推斷該帶電粒子（）A.運(yùn)動軌跡半徑為 B.帶負(fù)電且在磁場中動能一直增大C.穿越磁場的時間為 D.電荷量與質(zhì)量的比值為【答案】D【解析】A．帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，畫出運(yùn)動軌跡，如圖所示設(shè)粒子的軌跡半徑為r，由幾何知識得解得故A錯誤；B．帶電粒子受到的洛倫茲力方向與運(yùn)動方向始終垂直，所以洛倫茲力不做功，不能改變粒子的動能，故B錯誤；C．穿越磁場的時間為故C錯誤；D．根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得故D正確。故選D。11.利用圖甲和圖乙兩種電路，分別測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，下列說法正確的是（）A.甲電路誤差的主要原因是電流表分壓B.乙電路誤差的主要原因是電壓表分流C.甲電路中的滑動變阻器滑片向右滑動，電流表的示數(shù)減小D.假設(shè)甲電路和乙電路的滑動變阻器被短路，則流過電池的電流不同【答案】D【解析】A．甲電路中電壓表測量電源的外電壓準(zhǔn)確，因為電壓表起分流作用，電流表測量通過電源的電流偏小，即誤差來自電壓表的分流，故A錯誤；B．乙電路中電流表測量通過電源的干路電流準(zhǔn)確，因為電流表的分壓作用，電壓表測量的路端電壓偏小，即誤差來自電流表的分壓，故B錯誤；C．甲電路中的滑動變阻器滑片向右滑動，滑動變阻器接入阻值減小，外部電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，干路電流增大，路端電壓減小，流過電壓表電流減小，所以電流表的示數(shù)增大，故C錯誤；D．如果甲電路中滑動變阻器短路，電流表和電壓表并聯(lián)，如果乙電路中滑動變阻器短路，電壓表被短路，外電路中只有電流表，則可知，兩種情況下外電阻大小不同，由閉合電路歐姆定律可知，流過電池的電流不同，故D正確。故選D。12.籃球比賽中，質(zhì)量為的籃球以大小為的水平速度撞擊豎直籃板之后，被籃板水平彈回，速度大小變?yōu)?，已知。關(guān)于撞擊過程，下列說法正確的是（）A.籃球受到彈力的沖量大小為 B.籃板受到籃球的沖量為零C.籃球和籃板組成的系統(tǒng)動量守恒 D.籃球和籃板組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】A【解析】A．根據(jù)動量定理可知：撞擊時籃球受到的沖量等于其動量的變化，取籃球反彈后的速度方向為正方向，由動量定理得故A正確；B．碰撞時，籃球與籃板相互作用，相互作用力等大反向，作用時間相等，則籃板受到的沖量不為零，且與籃球所受沖量等大反向，故B錯誤；C．因為碰撞時間極短，所以不考慮重力的作用?；@球撞擊籃板的過程中，籃板會受到籃球架的作用力，即籃球與籃板組成的系統(tǒng)會受到外力作用，所以系統(tǒng)動量不守恒，故C錯誤；D．由于，碰撞之后，籃球的動能減少，所以系統(tǒng)機(jī)械能有損失，不守恒，故D錯誤。故選A。13.如圖甲所示，電阻不計的兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，左端連接電阻，勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下。置于導(dǎo)軌上的金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，時刻金屬桿的初速度方向水平向右，同時施加一水平向右的外力，桿運(yùn)動的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列關(guān)于外力隨時間變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由圖乙可知金屬桿勻減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知又解得可知F-t圖像為一次函數(shù)圖像，其中斜率為負(fù)。故選A。14.若將地球視為質(zhì)量分布均勻的標(biāo)準(zhǔn)球體，點(diǎn)和點(diǎn)位于地球兩端，假設(shè)兩點(diǎn)間存在一條通過地心的直隧道。若從隧道口點(diǎn)由靜止釋放一小球，小球直徑略小于隧道直徑且小球與隧道無接觸。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引力為零，忽略地球自轉(zhuǎn)和空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A.小球從到的過程中機(jī)械能先增大再減小B.小球所受萬有引力與小球距地心的距離成反比C.小球從到的過程中先做勻加速運(yùn)動再做勻減速運(yùn)動D.小球運(yùn)動至地心時的速度大小等于地球的第一宇宙速度大小【答案】D【解析】A．因為忽略地球自轉(zhuǎn)和空氣阻力，小球在運(yùn)動過程中只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故A錯誤；B．在地球內(nèi)部，設(shè)地球密度為，以地心為球心、半徑為r的球體對小球的引力（G為引力常量，為半徑的球體質(zhì)量，m為小球質(zhì)量），而所以即小球所受萬有引力與小球距地心的距離成正比，故B錯誤；C．由，根據(jù)牛頓第二定律，可得加速度小球從P到Q的過程中，加速度先減小后增大，所以小球先做加速度減小的加速運(yùn)動，再做加速度增大的減速運(yùn)動，故C錯誤；D．設(shè)地球半徑為R，地球質(zhì)量為，由可得第一宇宙速度由于小球所受萬有引力與小球距地心的距離成正比，對于小球從P到地心O，萬有引力做功根據(jù)動能定理可得所以小球運(yùn)動至地心時的速度大小等于地球的第一宇宙速度大小，故D正確。故選D。第二部分本部分共6題，共58分。15.物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）用游標(biāo)卡尺測量某元件的寬度，示數(shù)如圖1所示，則該元件的寬度為______mm。（2）某實驗小組利用如圖2所示的實驗裝置進(jìn)行“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。①實驗過程中得到一條紙帶，其中一部分如圖3所示，A、B、C、D、E為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)5個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。打C點(diǎn)時，紙帶運(yùn)動的速度______m/s。②在探究加速度與力的關(guān)系時、某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出a-F圖像，如圖4所示，發(fā)現(xiàn)該圖線未通過坐標(biāo)原點(diǎn)，可能的原因是_______________。圖線BC段明顯偏離直線，請分析原因。_________________【答案】（1）5.6（2）1.00未平衡摩擦阻力或平衡摩擦阻力不足不滿足【解析】【小問1詳析】游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm，元件的寬度為5mm+6×0.1mm=5.6mm?！拘?詳析】①[1]紙帶上相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=0.02s×5=0.1s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，則有②[2]根據(jù)圖4可知，圖像不過原點(diǎn)，橫軸截距表明對小車的拉力不是0時，加速度仍然是0，原因是沒有平衡摩擦阻力或者平衡摩擦阻力不足。[3]鉤碼的質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為。根據(jù)牛頓第二定律或則即因為隨著沙桶和沙的總質(zhì)量的增加時，不能滿足遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量的條件，即不滿足，所以后段明顯偏離直線。16.電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）是監(jiān)測水體污染程度的重要指標(biāo)，一中學(xué)物理課題小組測量某排污口附近污水的電導(dǎo)率。（1）為了方便測量污水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，如圖1所示，容器內(nèi)徑為，污水液面高為，污水樣品兩端用金屬圓片電極密封。該同學(xué)先用多用電表粗略測量容器內(nèi)水樣的電阻。當(dāng)選擇歐姆表“”擋時，示數(shù)如圖2所示，對應(yīng)的讀數(shù)是______。（2）為了準(zhǔn)確測量水樣的電導(dǎo)率，該同學(xué)選取的電壓表和電流表，內(nèi)阻分別約為和，滑動變阻器的最大阻值為。則下列電路圖中最符合實驗要求的是______。A. B. C. D.（3）由于沒有考慮電表內(nèi)阻的影響，而使得電阻的測量值與真實值相比______（填“偏大”“相等”或“偏小”）。（4）按照電路圖連接電路后，接通電源，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)始終為“0”。經(jīng)檢查導(dǎo)線無斷路，寫出利用多用電表歐姆擋查找電路故障的思路（或方法）及電路可能存在的故障。（5）若電壓表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則該水樣電導(dǎo)率的表達(dá)式為______（用測得的物理量、、、表示）。【答案】（1）1200（2）B（3）偏大（4）見解析（5）【解析】【小問1詳析】歐姆表刻度為12，讀數(shù)為12×100Ω=1200Ω【小問2詳析】水樣的電阻較大，即，選擇電流表內(nèi)接法；滑動變阻器的最大阻值為5Ω，選擇分壓式接法；故選B?！拘?詳析】電流表內(nèi)接時，電流表內(nèi)阻有分壓作用，導(dǎo)致測量值與真實值相比偏大；【小問4詳析】電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)始終為“0”，可能是Rx斷路，可斷開開關(guān)，利用歐姆擋檢測Rx兩端電阻，觀察電阻是否為無窮大；【小問5詳析】根據(jù)電阻定律有其中，解得17.“蛙泳”可簡化為有動力的“蹬腿加速”和無動力的“慣性前進(jìn)”兩個過程，如圖甲所示。運(yùn)動員完成某次“蛙泳”動作、其運(yùn)動可視為水平方向的直線運(yùn)動，其v-t圖像如圖乙所示。已知運(yùn)動員質(zhì)量為m，水的阻力恒定，求：（1）“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員的加速度大小a；（2）“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員前進(jìn)的位移大小x；（3）“慣性前進(jìn)”過程中水的阻力做的功W?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳析】由圖乙，根據(jù)加速度的定義可知，“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員的加速度大小為【小問2詳析】由圖乙，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中位移與平均速度關(guān)系可知，“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員前進(jìn)的位移大小為【小問3詳析】由圖乙，根據(jù)動能定理可知，“慣性前進(jìn)”過程中水的阻力做的功為18.如圖所示為密立根油滴實驗的原理圖，從噴霧器噴嘴噴出的油滴因摩擦而帶電，落入兩塊相互平行的極板M、N之間（M板帶正電、N板帶負(fù)電），調(diào)節(jié)兩極板間的電壓U使某個油滴恰好懸浮在P點(diǎn)。保持兩極板間的電壓為U不變，已知油滴質(zhì)量為m，兩板間距為d，重力加速度為g，不計空氣浮力及帶電油滴間噴霧器的相互作用。（1）求兩極板間電場強(qiáng)度的大小E；（2）判斷該油滴的電性，并求油滴的帶電量q；（3）若兩極板間電壓突然變?yōu)榱?，原來靜止在P點(diǎn)的油滴經(jīng)過加速過程后達(dá)到最大速率，然后將勻速到達(dá)N板。設(shè)油滴在上述過程中的總位移為L，質(zhì)量和電荷量均保持不變，勻速下降階段歷時為t，受到空氣阻力的大小為速率的k倍。求油滴從靜止到剛達(dá)到最大速率過程中重力勢能的變化量?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳析】兩極板間電場強(qiáng)度的大小【小問2詳析】由題意可知，油滴帶負(fù)電解得【小問3詳析】油滴達(dá)到最大速度時，有勻速下落的高度為油滴從靜止到剛到達(dá)最大速率下降的高度為油滴從靜止到剛到達(dá)最大速率過程中重力勢能的變化量19.如圖所示，粒子源產(chǎn)生初速度不計的帶電粒子。帶電粒子經(jīng)加速電場加速后，垂直射入由單碳原子層組成的石墨晶體，在每兩個碳層之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第一與第二碳層間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，第二與第三碳層間的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3B，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐層遞增。粒子從P點(diǎn)垂直射入第一碳層，并與該層一個靜止的碳原子碰撞而結(jié)合形成一個新粒子。此后，新粒子每經(jīng)過一層碳層都會再與一個碳原子碰撞而結(jié)合形成一個更新的粒子。上述所有碰撞過程動量守恒。已知帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為，碳原子的質(zhì)量也為m，加速電場電壓為U。不計粒子和碳原子的重力及粒子間的相互作用，碳層厚度忽略不計。（1）求粒子從加速電場射出時的速度大??；（2）求粒子在第一和第二碳層之間做圓周運(yùn)動的半徑大小R；（3）由于粒子在磁場中做曲線運(yùn)動，恰好無法穿過第n層碳層，求從粒子進(jìn)入第一至到達(dá)第n碳層所用的時間t。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小問1詳析】粒子在加速電場中，根據(jù)動能定理有解得【小問2詳析】由動量守恒可知粒子在第一和第二碳層間做圓周運(yùn)動解得【小問3詳析】設(shè)穿過第層時速度為半徑，粒子穿過石墨層時動量守恒，則有由牛頓第二定律有圓周運(yùn)動的周期可知，粒子在各層間運(yùn)動時周期不變，若恰好未射出，則粒子運(yùn)動時間20.在處理較復(fù)雜的變化量問題時，常常先把整個區(qū)間化為若干個小區(qū)間，認(rèn)為每一小區(qū)間內(nèi)研究的量不變，再求和。這是物理學(xué)中常用的一種方法。（1）如圖1所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）相連，放置在水平面上。當(dāng)物塊在A位置時彈簧處于原長，在外力F作用下物塊移動到B位置（沒有超出彈簧彈性限度）。已知彈簧勁度系數(shù)為，AB間長度為d，彈簧對物塊的拉力用表示。物塊從A運(yùn)動到B過程中，以A位置為初始位置，水平向右為正方向。畫出與位移x的關(guān)系圖線，并借助圖像求彈簧對物塊拉力做的功。（2）如圖2所示，在足夠長的粗糙豎直墻壁上有一物塊保持靜止，時刻無初速度釋放物塊并同時施加水平向左的外力，使物塊緊貼墻壁運(yùn)動。已知物塊質(zhì)量為，外力隨時間變化的關(guān)系式為（為比例系數(shù)），物塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為，物塊最終相對墻壁靜止，重力加速度為。求物塊由靜止釋放后相對墻壁運(yùn)動的時間。（3）如圖3所示，利用直流電源給導(dǎo)線框供電，接通電源后矩形導(dǎo)線框ABCD在磁極間的輻向磁場中，從靜止開始繞中心軸線轉(zhuǎn)動。AB、CD兩邊的線速度方向始終與磁場方向垂直，所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其原理如圖4所示。AB與CD邊由完全相同的導(dǎo)線制成，其中AB邊的長為L，質(zhì)量為m，電阻為R，受到的機(jī)械阻力為（，為比例系數(shù)，v為AB邊繞轉(zhuǎn)動的線速度），已知導(dǎo)線框的AD和BC邊的質(zhì)量、電阻和所受阻力不計，電源的電動勢為2E，內(nèi)阻不計。a.求導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后AB邊的線速度大??；b.若導(dǎo)線框從靜止發(fā)生轉(zhuǎn)動至轉(zhuǎn)動穩(wěn)定所用時間為，求該過程中導(dǎo)線框AB邊通過的路程S?！敬鸢浮浚?），（2）（3）a.，b.【解析】【小問1詳析】彈力與位移x的關(guān)系因為圖像是過原點(diǎn)的直線，如圖所示則彈簧彈力所做的功【小問2詳析】外力與時間關(guān)系物塊受到摩擦力由圖像可知由動量定理聯(lián)立可得【小問3詳析】a.導(dǎo)線框轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，AB邊所受的安培力均與阻力平衡根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得此時的感應(yīng)電動勢為則此時的電流為則AB邊所受的安培力為解得b.導(dǎo)線框AB邊，從靜止發(fā)生轉(zhuǎn)動至轉(zhuǎn)動穩(wěn)定過程，設(shè)安培力的沖量為，阻力的沖量，由動量定理將導(dǎo)線框從靜止發(fā)生轉(zhuǎn)動至轉(zhuǎn)動穩(wěn)定所用時間均分成段極短時間，設(shè)每一段時間為，導(dǎo)線框AB邊通過的圓弧就可以看成直線，導(dǎo)線框AB邊的速度為有…阻力同理得北京市順義區(qū)2024～2025學(xué)年第一學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測高三物理試卷本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.下列說法正確的是（）A.點(diǎn)電荷真實存在B.點(diǎn)電荷的電量一定很小C.點(diǎn)電荷是一種理想化模型D.根據(jù)可知，當(dāng)兩個電荷之間的距離趨近于零時庫侖力無限大【答案】C【解析】AC．點(diǎn)電荷是理想化模型，實際不存在，故A錯誤，C正確；B．由帶電體看作點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點(diǎn)電荷，帶電體能否看作點(diǎn)電荷由研究問題的性質(zhì)決定，與自身體積大小、電量多少、形狀無直接關(guān)系，故B錯誤；D．兩個帶電體間的距離趨近于零時，帶電體已經(jīng)不能看成點(diǎn)電荷了，已經(jīng)不能適用，故D錯誤。故選C。2.彩帶表演中，運(yùn)動員手持細(xì)棒料動彩帶的一端，彩帶像波浪般翻卷，這是振動在彩帶上傳播的結(jié)果。如圖所示，P為彩帶上的一點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.點(diǎn)在向右運(yùn)動 B.點(diǎn)在向上運(yùn)動C.點(diǎn)在向左運(yùn)動 D.點(diǎn)在向下運(yùn)動【答案】B【解析】根據(jù)題意可知波向右傳播，結(jié)合上下坡法可知P振動方向向上。故選B。3.某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】籃球做曲線運(yùn)動，所受合力指向運(yùn)動軌跡的凹側(cè)。故選A。4.某靜電場的電場線如圖中實線所示，虛線是某個帶電粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動軌跡。關(guān)于該粒子，下列說法正確的是（）A.一定帶負(fù)電 B.一定從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)C.在點(diǎn)的動能大于在點(diǎn)的動能 D.在點(diǎn)的加速度小于在點(diǎn)的加速度【答案】D【解析】A．由電荷的運(yùn)動軌跡可知，電荷的受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，沿著電場線的方向，所以電荷為正電荷，故A錯誤；B．根據(jù)運(yùn)動的軌跡可以判斷受力的方向但不能判斷運(yùn)動的方向一定是從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)，故B錯誤；C．假設(shè)正電荷從M到N沿著電場的方向運(yùn)動，所以電場力做正功，電荷的電勢能減小，動能增大，所以粒子在M點(diǎn)的動能小于它在N點(diǎn)的動能，故C錯誤；D．電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，由圖可知，N點(diǎn)的場強(qiáng)大于M點(diǎn)的場強(qiáng)的大小，在N點(diǎn)的受力大于在M的受力，所以粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度，故D正確。故選D。5.靜止衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星家族中的一員，它位于地面上方高度約36000km處，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，軌道平面與赤道平面成0度角，運(yùn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。關(guān)于靜止衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A.靜止衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空 B.線速度大于第一宇宙速度C.角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度 D.向心加速度小于地球表面重力加速度【答案】D【解析】A．該衛(wèi)星為靜止衛(wèi)星，定點(diǎn)于赤道正上方，故該衛(wèi)星不能經(jīng)過北京的正上方，故A錯誤；B．近地衛(wèi)星的線速度為7.9km/s，該衛(wèi)星的軌道半徑大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)高軌低速可知，該衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的線速度小于7.9km/s，故B錯誤；C．根據(jù)可知，靜止衛(wèi)星周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故C錯誤；D．根據(jù)解得可知，軌道半徑越大，向心加速度越小，所以靜止衛(wèi)星的向心加速度小球地球表面的重力加速度，故D正確。故選D6.正弦式交流電壓隨時間變化圖像如圖所示。下列說法證確的是（）A.電壓的有效值為B.1s內(nèi)電流方向改變50次C.電壓瞬時值的表達(dá)式為D.若將該交流電壓加在阻值的電阻兩端，則電阻消耗的功率是200W【答案】C【解析】A．電壓的有效值為選項A錯誤；B．周期為0.02s，每個周期內(nèi)電流方向改變2次，則1s內(nèi)電流方向改變100次，選項B錯誤；C．因為可知電壓瞬時值的表達(dá)式為選項C正確；D．若將該交流電壓加在阻值的電阻兩端，則電阻消耗的功率是選項D錯誤。故選C。7.如圖所示為速度選擇器原理圖。在兩平行板間，電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，具有速度的粒子可以沿直線通過擋板上的小孔。關(guān)于帶電粒子在速度選擇器中的軌跡，下列說法正確的是（）A.帶正電且速度大于的粒子向上偏 B.帶正電且速度小于的粒子向上偏C.帶負(fù)電且速度小于的粒子向下偏 D.帶負(fù)電且速度大于的粒子向上偏【答案】A【解析】AB．由題意可知，速度為v0的粒子，恰好可以勻速直線通過；對帶正電粒子受力分析，即可知其受到的電場力豎直向下、洛倫茲力豎直向上，速度大于v0的粒子，受到的洛倫茲力更大，受合力向上，將向上偏轉(zhuǎn)；速度小于v0的粒子，受到的電場力更大，受合力向下，將向下偏轉(zhuǎn)，故A正確，B錯誤；CD．對帶負(fù)電粒子受力分析，即可知其受到的電場力豎直向上、洛倫茲力豎直向下，速度大于v0的粒子，受到的洛倫茲力更大，受合力向下，將向下偏轉(zhuǎn)；速度小于v0的粒子，受到的電場力更大，受合力向上，將向上偏轉(zhuǎn)，故CD錯誤。故選A。8.如圖所示，繞過定滑輪的繩子將物塊A和物塊B相連，連接物塊A的繩子與水平桌面平行?，F(xiàn)將兩物塊由圖示位置無初速度釋放，經(jīng)過時間t，物塊B未落地，物塊A未到達(dá)滑輪位置。已知物塊A的質(zhì)量為2m，物塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計滑輪、繩子的質(zhì)量和一切摩擦。下列說法正確的是（）A.繩子的拉力大小為mgB.物塊A的加速度大小為C.經(jīng)過時間t，物塊B的速度大小為D.經(jīng)過時間t，物塊A動量的變化量大小為【答案】B【解析】AB．運(yùn)動過程物塊A與物塊B的加速度大小相等，由牛頓第二定律得：對A、B整體mg=（2m+m）a對AT=2ma解得故A錯誤，B正確；C．經(jīng)過時間t，物塊B的速度大小故C錯誤；D．經(jīng)過時間t，對物塊A，由動量定理得故D錯誤。故選B。9.某物體做平拋運(yùn)動，設(shè)它的瞬時速度方向與水平方向的夾角為，隨時間變化的圖像如圖所示，重力加速度取，下列說法正確的是（）A.物體的初速度大小為5m/s B.物體的初速度大小為10m/sC.第1s末物體的速度大小為5m/s D.第1s末物體的速度大小為10m/s【答案】A【解析】AB．平拋運(yùn)動可分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動。由結(jié)合圖像的信息知，t=4s時，tanθ=8，故有v0=5m/s故A正確，B錯誤；CD．豎直方向上的自由落體運(yùn)動，第1s末豎直方向上的速度為vy=gt=10×1m/s=10m/s平拋初速度大小為5m/s，第1s末物體的速度大小為故CD錯誤。故選A。10.如圖所示，一個帶電粒子以垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B并垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強(qiáng)磁場中，穿出磁場時速度方向和原來射入方向的夾角為θ=30°，不計帶電粒子所受重力，由此推斷該帶電粒子（）A.運(yùn)動軌跡半徑為 B.帶負(fù)電且在磁場中動能一直增大C.穿越磁場的時間為 D.電荷量與質(zhì)量的比值為【答案】D【解析】A．帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動，畫出運(yùn)動軌跡，如圖所示設(shè)粒子的軌跡半徑為r，由幾何知識得解得故A錯誤；B．帶電粒子受到的洛倫茲力方向與運(yùn)動方向始終垂直，所以洛倫茲力不做功，不能改變粒子的動能，故B錯誤；C．穿越磁場的時間為故C錯誤；D．根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得故D正確。故選D。11.利用圖甲和圖乙兩種電路，分別測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，下列說法正確的是（）A.甲電路誤差的主要原因是電流表分壓B.乙電路誤差的主要原因是電壓表分流C.甲電路中的滑動變阻器滑片向右滑動，電流表的示數(shù)減小D.假設(shè)甲電路和乙電路的滑動變阻器被短路，則流過電池的電流不同【答案】D【解析】A．甲電路中電壓表測量電源的外電壓準(zhǔn)確，因為電壓表起分流作用，電流表測量通過電源的電流偏小，即誤差來自電壓表的分流，故A錯誤；B．乙電路中電流表測量通過電源的干路電流準(zhǔn)確，因為電流表的分壓作用，電壓表測量的路端電壓偏小，即誤差來自電流表的分壓，故B錯誤；C．甲電路中的滑動變阻器滑片向右滑動，滑動變阻器接入阻值減小，外部電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，干路電流增大，路端電壓減小，流過電壓表電流減小，所以電流表的示數(shù)增大，故C錯誤；D．如果甲電路中滑動變阻器短路，電流表和電壓表并聯(lián)，如果乙電路中滑動變阻器短路，電壓表被短路，外電路中只有電流表，則可知，兩種情況下外電阻大小不同，由閉合電路歐姆定律可知，流過電池的電流不同，故D正確。故選D。12.籃球比賽中，質(zhì)量為的籃球以大小為的水平速度撞擊豎直籃板之后，被籃板水平彈回，速度大小變?yōu)?，已知。關(guān)于撞擊過程，下列說法正確的是（）A.籃球受到彈力的沖量大小為 B.籃板受到籃球的沖量為零C.籃球和籃板組成的系統(tǒng)動量守恒 D.籃球和籃板組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒【答案】A【解析】A．根據(jù)動量定理可知：撞擊時籃球受到的沖量等于其動量的變化，取籃球反彈后的速度方向為正方向，由動量定理得故A正確；B．碰撞時，籃球與籃板相互作用，相互作用力等大反向，作用時間相等，則籃板受到的沖量不為零，且與籃球所受沖量等大反向，故B錯誤；C．因為碰撞時間極短，所以不考慮重力的作用?；@球撞擊籃板的過程中，籃板會受到籃球架的作用力，即籃球與籃板組成的系統(tǒng)會受到外力作用，所以系統(tǒng)動量不守恒，故C錯誤；D．由于，碰撞之后，籃球的動能減少，所以系統(tǒng)機(jī)械能有損失，不守恒，故D錯誤。故選A。13.如圖甲所示，電阻不計的兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，左端連接電阻，勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下。置于導(dǎo)軌上的金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，時刻金屬桿的初速度方向水平向右，同時施加一水平向右的外力，桿運(yùn)動的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列關(guān)于外力隨時間變化的圖像正確的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由圖乙可知金屬桿勻減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知又解得可知F-t圖像為一次函數(shù)圖像，其中斜率為負(fù)。故選A。14.若將地球視為質(zhì)量分布均勻的標(biāo)準(zhǔn)球體，點(diǎn)和點(diǎn)位于地球兩端，假設(shè)兩點(diǎn)間存在一條通過地心的直隧道。若從隧道口點(diǎn)由靜止釋放一小球，小球直徑略小于隧道直徑且小球與隧道無接觸。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的萬有引力為零，忽略地球自轉(zhuǎn)和空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A.小球從到的過程中機(jī)械能先增大再減小B.小球所受萬有引力與小球距地心的距離成反比C.小球從到的過程中先做勻加速運(yùn)動再做勻減速運(yùn)動D.小球運(yùn)動至地心時的速度大小等于地球的第一宇宙速度大小【答案】D【解析】A．因為忽略地球自轉(zhuǎn)和空氣阻力，小球在運(yùn)動過程中只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，故A錯誤；B．在地球內(nèi)部，設(shè)地球密度為，以地心為球心、半徑為r的球體對小球的引力（G為引力常量，為半徑的球體質(zhì)量，m為小球質(zhì)量），而所以即小球所受萬有引力與小球距地心的距離成正比，故B錯誤；C．由，根據(jù)牛頓第二定律，可得加速度小球從P到Q的過程中，加速度先減小后增大，所以小球先做加速度減小的加速運(yùn)動，再做加速度增大的減速運(yùn)動，故C錯誤；D．設(shè)地球半徑為R，地球質(zhì)量為，由可得第一宇宙速度由于小球所受萬有引力與小球距地心的距離成正比，對于小球從P到地心O，萬有引力做功根據(jù)動能定理可得所以小球運(yùn)動至地心時的速度大小等于地球的第一宇宙速度大小，故D正確。故選D。第二部分本部分共6題，共58分。15.物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）用游標(biāo)卡尺測量某元件的寬度，示數(shù)如圖1所示，則該元件的寬度為______mm。（2）某實驗小組利用如圖2所示的實驗裝置進(jìn)行“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗。①實驗過程中得到一條紙帶，其中一部分如圖3所示，A、B、C、D、E為紙帶上標(biāo)出的連續(xù)5個計數(shù)點(diǎn)，相鄰計數(shù)點(diǎn)之間還有4個計時點(diǎn)沒有標(biāo)出。打點(diǎn)計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。打C點(diǎn)時，紙帶運(yùn)動的速度______m/s。②在探究加速度與力的關(guān)系時、某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出a-F圖像，如圖4所示，發(fā)現(xiàn)該圖線未通過坐標(biāo)原點(diǎn)，可能的原因是_______________。圖線BC段明顯偏離直線，請分析原因。_________________【答案】（1）5.6（2）1.00未平衡摩擦阻力或平衡摩擦阻力不足不滿足【解析】【小問1詳析】游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm，元件的寬度為5mm+6×0.1mm=5.6mm?！拘?詳析】①[1]紙帶上相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T=0.02s×5=0.1s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，則有②[2]根據(jù)圖4可知，圖像不過原點(diǎn)，橫軸截距表明對小車的拉力不是0時，加速度仍然是0，原因是沒有平衡摩擦阻力或者平衡摩擦阻力不足。[3]鉤碼的質(zhì)量為，小車的質(zhì)量為。根據(jù)牛頓第二定律或則即因為隨著沙桶和沙的總質(zhì)量的增加時，不能滿足遠(yuǎn)小于小車總質(zhì)量的條件，即不滿足，所以后段明顯偏離直線。16.電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）是監(jiān)測水體污染程度的重要指標(biāo)，一中學(xué)物理課題小組測量某排污口附近污水的電導(dǎo)率。（1）為了方便測量污水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內(nèi)，如圖1所示，容器內(nèi)徑為，污水液面高為，污水樣品兩端用金屬圓片電極密封。該同學(xué)先用多用電表粗略測量容器內(nèi)水樣的電阻。當(dāng)選擇歐姆表“”擋時，示數(shù)如圖2所示，對應(yīng)的讀數(shù)是______。（2）為了準(zhǔn)確測量水樣的電導(dǎo)率，該同學(xué)選取的電壓表和電流表，內(nèi)阻分別約為和，滑動變阻器的最大阻值為。則下列電路圖中最符合實驗要求的是______。A. B. C. D.（3）由于沒有考慮電表內(nèi)阻的影響，而使得電阻的測量值與真實值相比______（填“偏大”“相等”或“偏小”）。（4）按照電路圖連接電路后，接通電源，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)始終為“0”。經(jīng)檢查導(dǎo)線無斷路，寫出利用多用電表歐姆擋查找電路故障的思路（或方法）及電路可能存在的故障。（5）若電壓表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則該水樣電導(dǎo)率的表達(dá)式為______（用測得的物理量、、、表示）?！敬鸢浮浚?）1200（2）B（3）偏大（4）見解析（5）【解析】【小問1詳析】歐姆表刻度為12，讀數(shù)為12×100Ω=1200Ω【小問2詳析】水樣的電阻較大，即，選擇電流表內(nèi)接法；滑動變阻器的最大阻值為5Ω，選擇分壓式接法；故選B?！拘?詳析】電流表內(nèi)接時，電流表內(nèi)阻有分壓作用，導(dǎo)致測量值與真實值相比偏大；【小問4詳析】電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)始終為“0”，可能是Rx斷路，可斷開開關(guān)，利用歐姆擋檢測Rx兩端電阻，觀察電阻是否為無窮大；【小問5詳析】根據(jù)電阻定律有其中，解得17.“蛙泳”可簡化為有動力的“蹬腿加速”和無動力的“慣性前進(jìn)”兩個過程，如圖甲所示。運(yùn)動員完成某次“蛙泳”動作、其運(yùn)動可視為水平方向的直線運(yùn)動，其v-t圖像如圖乙所示。已知運(yùn)動員質(zhì)量為m，水的阻力恒定，求：（1）“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員的加速度大小a；（2）“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員前進(jìn)的位移大小x；（3）“慣性前進(jìn)”過程中水的阻力做的功W?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳析】由圖乙，根據(jù)加速度的定義可知，“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員的加速度大小為【小問2詳析】由圖乙，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中位移與平均速度關(guān)系可知，“蹬腿加速”過程中運(yùn)動員前進(jìn)的位移大小為【小問3詳析】由圖乙，根據(jù)動能定理可知，“慣性前進(jìn)”過程中水的阻力做的功為18.如圖所示為密立根油滴實驗的原理圖，從噴霧器噴嘴噴出的油滴因摩擦而帶電，落入兩塊相互平行的極板M、N之間（M板帶正電、N板帶負(fù)電），調(diào)節(jié)兩極板間的電壓U使某個油滴恰好懸浮在P點(diǎn)。保持兩極板間的電壓為U不變，已知油滴質(zhì)量為m，兩板間距為d，重力加速度為g，不計空氣浮力及帶電油滴間噴霧器的相互作用。（1）求兩極板間電場強(qiáng)度的大小E；（2）判斷該油滴的電性，并求油滴的帶電量q；（3）若兩極板間電壓突然變?yōu)榱?，原來靜止在P點(diǎn)的油滴經(jīng)過加速過程后達(dá)到最大速率，然后將勻速到達(dá)N板。設(shè)油滴在上述過程中的總位移為L，質(zhì)量和電荷量均保持不變，勻速下降階段歷時為t，受到空氣阻力的大小為速率