2024届北京丰台十二中物理高三上期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届北京丰台十二中物理高三上期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构2、质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“V”型槽B上，如图，α=60°，另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连，现将C自由释放，则下列说法正确的是()A．当M=m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gB．当M=2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.5gC．当M=6m时，A和B保持相对静止，共同加速度为0.75gD．当M=5m时，A和B之间的恰好发生相对滑动3、如图所示，一正方形木板绕其对角线上O1点做匀速转动。关于木板边缘的各点的运动，下列说法中正确的是A．A点角速度最大B．B点线速度最小C．C、D两点线速度相同D．A、B两点转速相同4、利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（）A．地球的半径及地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转的影响）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离5、如图所示，一理想变压器的原副线圈匝数分别为n1和n2，原线圈输入电压保持不变，副线圈输出端通过开关S接电阻R1和滑动变阻器R，电流表为理想电表，下列说法正确的是（）A．若S断开，则副线圈输出端电压为零B．若S闭合，滑动片P向上滑动，则两电流表示数都变小C．若S闭合，滑动片P向上滑动，则电流表A1示数变大，A2示数变小D．若S闭合，滑动片P向上滑动，则电流表A1示数不变，A2示数变小6、下列说法正确的是（）A．某金属能发生光电效应，当入射光的颜色不变而增大光照强度时，逸出的光电子的最大初动能也增大B．若利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应，用蓝光照射时的遏止电压大于用黄光照射时的遏止电压C．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则逸出的光电子的最大初动能不变D．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则从光照射到金属表面上到发射出电子的时间明显减少二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，水平面上的同一区域介质内，甲、乙两列机械波独立传播，传播方向互相垂直，波的频率均为2Hz。图中显示了某时刻两列波的波峰与波谷的情况，实线为波峰，虚线为波谷。甲波的振幅为5cm，乙波的振幅为10cm。质点2、3、5共线且等距离。下列说法正确的是（）A．质点1的振动周期为0.5sB．质点2的振幅为5cmC．图示时刻质点2、4的竖直高度差为30cmD．图示时刻质点3正处于平衡位置且向上运动E.从图示的时刻起经0.25s，质点5能通过的路程为30cm8、如图所示，卫星1和卫星2均绕地球做圆周运动，其中卫星1为地球同步轨道卫星，卫星2是极地卫星，卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径.则下列说法正确的是A．卫星1和卫星2做圆周运动的圆心均为地心B．卫星2的运行周期小于24hC．卫星1的向心加速度大于卫星2的向心加速度D．卫星2的线速度小于静止在赤道上某物体的线速度9、下列说法正确的有A．电子的衍射图样表明电子具有波动性B．发生光电效应时，仅增大入射光的频率，光电子的最大初动能就增大C．β衰变中放出的β射线是核外电子挣脱原子核束缚而形成的D．中子和质子结合成氘核，若亏损的质量为m，则需要吸收mc²的能量10、如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为11∶2，其原线圈两端接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连。若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（）A．变压器输入电压的最大值是220VB．电压表的示数是40VC．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是20WD．原线圈输入的正弦交变电流的是频率是100Hz三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）圆柱形陶瓷元器件表面均匀镀有一层导电薄膜，已知导电薄膜电阻率为，为了测量该薄膜厚度，某同学使用铜丝紧绕在元件表面，铜丝绕制成圆形，圆柱体轴线垂直于铜丝圆面，制成电极A、B，如图甲所示(1)用螺旋测微器测量元件的直径，测量结果如图乙所示，其读数为_________mm。(2)为了测量元件电阻，某同学首先使用多用电表对元件粗测，元件电阻约为，现需准确测量电阻阻值，可供器材如下A．被测元件（阻值约）B．直流电源（电动势约，内阻约）C．电流表（量程，内阻约）D．电压表（量程，内阻）E.电压表（量程，内阻约）F.定值电阻（）G.滑动变阻器（）H.滑动变阻器（）I.电键、导线等①在可供选择的器材中，已经选择A、B、C、I除此之外，应该选用________（填写序号）②根据所选器材，在图丙方框中画出实验电路图_______③需要测量的物理量________，请用上述物理量表示被测电阻______。(3)为了测量薄膜厚度还需要测量的物理量为__________。(4)若被测元件电阻为，元件直径为，电阻率为，请结合使用(3)物理量表示薄膜厚度____。12．（12分）如图甲所示为利用多用电表的电阻挡研究电容器的充、放电的实验电路图。多用电表置于×1k挡，电源电动势为，内阻为，实验中使用的电解电容器的规格为“”。欧姆调零后黑表笔接电容器正极，红表笔接电容器负极。(1)充电完成后电容器两极板间的电压________（选填“大于”“等于”或“小于”）电源电动势，电容器所带电荷量为________C；(2)如图乙所示，充电完成后未放电，迅速将红、黑表笔交换，即黑表笔接电容器负极，红表笔接电容器正极，发现电流很大，超过电流表量程，其原因是___________。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示的坐标系内，直角三角形OPA区域内有一方向垂直于纸面向外的匀强磁场。在x轴上方，三角形磁场区域右侧存在一个与三角形OP边平行的匀强电场，电场强度为E，方向斜向下并与x轴的夹角为30°，已知OP边的长度为L，有一不计重力、质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从静止开始经加速电场加速后，以v0的速度从A点垂直于y轴射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于OP边方向射入电场，最终速度方向垂直于x轴射出电场。求：(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小(2)带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间14．（16分）如图所示，两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨，沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场，其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。垂直导轨放置的金属棒ab固定，金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止，金属棒cd的质量为m=0.2kg，金属棒ab的电阻R1=0.2Ω，金属棒cd的电阻R2=0.3Ω，两金属棒之间的距离为L2=0.2m，取g=10m/s²。求：(1)力F随时间变化的表达式(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q15．（12分）一粗细均匀的U形管，左侧封闭，右侧开口，同时左侧用水银柱封闭--定质量的气体，开始时左右两侧的水银柱等高，现将左管密闭气体的温度缓慢降低到280K，稳定时两管水银面有一定的高度差，如图所示，图中L1=19cm，∆h=6cm。已知大气压强为P0=76cmHg。（i）求左管密闭的气体在原温度基础上降低了多少摄氏度？（ii）现要两管水银面恢复到等高，求需要向右管注入水银柱的长度。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型．故A错误．图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能．故B错误．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构．故D错误．故选C．2、B【解题分析】

D.当A和B之间的恰好发生相对滑动时，对A受力分析如图根据牛顿运动定律有：解得B与C为绳子连接体，具有共同的运动情况，此时对于B和C有：所以，即解得选项D错误；C.当，A和B将发生相对滑动，选项C错误；A.当，A和B保持相对静止。若A和B保持相对静止，则有解得所以当M=m时，A和B保持相对静止，共同加速度为，选项A错误；B.当M=2m时，A和B保持相对静止，共同加速度为，选项B正确。故选B。3、D【解题分析】

A．根据题意，一正方形木板绕其对角线上点做匀速转动，那么木板上各点的角速度相同，故A错误；B．根据线速度与角速度关系式，转动半径越小的，线速度也越小，由几何关系可知，点到BD、BC边垂线的垂足点半径最小，线速度最小，故B错误；C．从点到、两点的间距相等，那么它们的线速度大小相同，方向不同，故C错误；D．因角速度相同，因此它们的转速也相等，故D正确；故选D。4、D【解题分析】

A．根据地球表面物体重力等于万有引力可得：所以地球质量故A能计算出地球质量，A项正确；B．由万有引力做向心力可得：故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算，B项正确；CD．根据万有引力做向心力可得：故可根据T，r求得中心天体的质量M，而运动天体的质量m无法求解，故C可求解出中心天体地球的质量，D无法求解环绕天体地球的质量；故C项正确，D项错误；本题选择不可能的，故选D。5、B【解题分析】

A．理想变压器的变压关系与副线圈是否是通路或断路无关，根据理想变压器的电压规律变形匝数比恒定，输入电压不变时，输出电压就保持不变，A错误；BCD．S闭合，滑片P上滑时，电阻值变大，则电流表A2示数变小，又因为流过定值电阻R1的电流不变，所以电流表A1示数也变小，B正确，CD错误。故选B。6、B【解题分析】

A．金属发生光电效应时逸出的光电子最大初动能满足，由此可知光电子的最大初动能与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，故A错误；B．根据光电效应方程和能量守恒，联立解得由于黄光的频率小于蓝光，故黄光的遏止电压小于蓝光的遏止电压，故B正确；C．减小入射光的频率，逸出的光电子的最大初动能将减小，故C错误；D．光电效应具有瞬时性，所以无论入射光的频率和强度如何变化，从光照射到金属表面上到发射出电子的时间都是瞬时的，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACE【解题分析】

A．质点1的振动周期为，选项A正确；B．质点2为谷谷相遇点，为振动加强点，则其振幅为15cm，选项B错误；C．质点2、4都是振动加强点，图示时刻质点2在波谷，位移为-15cm，质点4在波峰，位移为+15cm，则此时刻2、4的竖直高度差为30cm，选项C正确；D．图示时刻质点3正处于波峰和波谷的中间位置，即在平衡位置，根据波的传播方向可知，此时向下运动，选项D错误；E．质点5为振动加强点，从图示的时刻起经0.25s=0.5T，质点5能通过的路程为2(A1+A2)=30cm，选项E正确。故选ACE。8、AB【解题分析】

A．由万有引力提供向心力，卫星1和卫星2的做圆周运动的圆心均为地心，A正确；B．卫星1的周期为24h，根据：可得：因为卫星2的轨道半径小于卫星1的轨道半径，所以卫星2的运行周期小于卫星1的周期，即小于24h，故B正确；C．根据：可得：卫星1的向心加速度小于卫星2的向心加速度，故C错误；D．由：可得：可知卫星1的线速度小于卫星2的线速度，由知赤道上物体的线速度小于卫星1的线速度，所以卫星2的线速度大于静止在赤道上某物体的线速度，故D错误.9、AB【解题分析】

A．衍射是波动性的体现，A正确；B．根据光电效应方程，仅增大入射光频率，光子能量增大，逸出功不变，光电子初动能增大，B正确；C．β衰变中放出的β射线是原子核内的中子转化成质子过程中跑射出的电子形成的D．质量亏损，根据质能方程，应该放出能量，D错误；故选AB。10、BC【解题分析】

A．由图乙可知交流电压最大值Um=220V；故A错误；B．输入电压的有效值为220V，根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数电压表的示数是40V，选项B正确；C．流过电阻中的电流为0.5A，变压器的输入功率是P入=P出=UI=40×0.5W=20W故C正确；D．变压器不改变频率，由图乙可知交流电周期T=0.02s，可由周期求出正弦交变电流的频率是50Hz，故D错误；故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.398（0.396~0.399均可给分）DFG（分压式接法也可以）电流表示数，电压表示数（或）电极A、B之间的距离【解题分析】

(1)[1]螺旋测微器主尺刻度为0，可动刻度为39.8×0.01mm=0.398mm，所以读数为0+0.398mm=0.398mm(2)[2]因为直流电源电动势为6V，电压表V2量程太大，不能选择，可将电压表V1改装，因此需要DF；滑动变阻器起限流作用，安全下选择小的，比较方便操作，所以选择G。[3]该电路设计滑动变阻器阻值比被测阻值大，而且能保证仪器安全，因此滑动变阻器采用限流方式，使用伏安法测量被测电阻，其中电压表需串联一个分压电阻，总电阻远大于待测电阻，采用电流表外接。电路如图：[4]根据欧姆定律，需要测量电流表示数，电压表示数；[5]电压应为电压表和定值电阻的总电压，电流应为流过待测电阻的电流，则因为，所以也可表示为(3)[6]根据电阻定律其中薄膜很薄，展开后可认为是以圆周长为边，厚度为高的矩形，即所以为了测量薄膜厚度，还需要测量连入电路的电阻长度为电极A、B之间的距离。(4)[7]据题有因此12、等于此时电容器为电源，且