2023年北京市第四十四中学物理高三第一学期期末调研试题含解析

2023年北京市第四十四中学物理高三第一学期期末调研试题注意事项：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、氢原子的核外电子从n=2的能级跃迁到n=1的能级时，发出的光恰好能使某种金属发生光电效应，则下列各种说法中正确的是（）A．该光是氢原子所有可能发出的光中能量最大的B．氢原子中由高能级跃迁到n=2的能级时发出的光可能使该金属发生光电效应C．该金属发生光电效应产生的光电子的最大能量恰好等于氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量D．氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量等于该金属的逸出功2、下列说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体，转动一周，由于初末位置速度相同，故其合力冲量为零B．做曲线运动的物体，任意两段相等时间内速度变化一定不相同C．一对作用力和反作用力做的功一定大小相等，并且一个力做正功另一个力做负功D．在磁场中，运动电荷所受洛伦兹力为零的点，磁感应强度B也一定为零3、2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器平稳降落在月球背面南极——艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内，震惊了全世界。嫦娥四号展开的太阳能电池帆板在有光照时，可以将光能转化为电能，太阳能电池板作为电源，其路端电压与干路电流的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．该电池板的电动势为2.80VB．随着外电路电阻增大，其内阻逐渐增大C．外电路阻值为1kΩ时电源输出功率约为3.2WD．外电路阻值为1kΩ时电源效率约为36%4、如图所示，在同一平面内有①、②、③三根长直导线等间距的水平平行放置，通入的电流强度分别为1A，2A、1A，已知②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，以下判断中正确的是（）A．①的电流方向为a→bB．③的电流方向为f→eC．①受到安培力的合力方向竖直向上D．③受到安培力的合力方向竖直向下5、如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，到达处的速度为零，，此为过程Ⅰ；若圆环在处获得一竖直向上的速度，则恰好能回到处，此为过程Ⅱ．已知弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为，则圆环（）A．过程Ⅰ中，加速度一直减小B．Ⅱ过程中，克服摩擦力做的功为C．在C处，弹簧的弹性势能为D．过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同6、如图所示，铁板倾斜放置，倾角为，磁铁吸在铁板上并处于静止状态，磁铁的质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（）A．磁铁可能只受两个力作用 B．磁铁一定受三个力作用C．铁板对磁铁的摩擦力大小为 D．铁板对磁铁的作用力大小为二、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、如图甲所示，滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动，某段时间内，与斜面平行的恒力作用在滑块上，滑块的机械能E随时间t变化的图线如图乙所示，其中0~t1、t2时刻以后的图线均平行于t轴，t1-t2的图线是一条倾斜线段，则下列说法正确的是A．t=0时刻，滑块运动方向一定沿斜面向上B．t1时刻，滑块运动方向一定沿斜面向下C．t1~t2时间内，滑块的动能减小D．t2~t3时间内，滑块的加速度为gsinα8、如图所示，光滑绝缘的圆形管状轨道竖直放置，管道中央轨道半径为R，管道内有一质量为m、带电荷量为+q直径略小于管道内径的小球，空间内存在方向相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小为B，方向水平向里，电场的电场强度大小（g为重力加速度），方向竖直向上。现小球从轨道的最低点沿轨道方向以大小为v0的初速度水平射出，下列说法正确的是（）A．无论初速度的方向向右还是向左，小球在运动中对轨道的作用力都不可能为0B．小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为，方向竖直向下C．小球在最高点对轨道的作用力为0时，受到的洛伦兹力大小可能为，方向竖直向下D．若初速度方向向左，小球在最低点和轨道水平直径右端时，对轨道外侧有压力，且压力差大于mg9、如左图所示,假设某星球表面上有一倾角为θ的固定斜面,一质量为m的小物块从斜面底端沿斜面向上运动,其速度–时间图象如右图所示.已知小物块和斜面间的动摩擦因数为μ＝该星球半径为R=6×104km.引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2,则下列正确的是:()A．该星球的第一宇宙速度B．该星球的质量C．该星球的自转周期D．该星球的密度10、如图甲所示，a、b两个绝缘金属环套在同一个光滑的铁芯上。t＝0时刻a、b两环处于静止状态，a环中的电流i随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中正确的是（）A．t2时刻两环相互吸引B．t3时刻两环相互排斥C．t1时刻a环的加速度为零D．t4时刻b环中感应电流最大三、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）货运交通事故往往是由车辆超载引起的，因此我国交通运输部对治理货运超载有着严格规定。监测站都安装有称重传感器，图甲是一种常用的力传感器，由弹簧钢和应变片组成，弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片，应变片由金属制成。若在弹簧钢的自由端施加一向下的作用力F，则弹簧钢会发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。力越大，弹簧钢的弯曲程度越大，应变片的电阻变化就越大，输出的电压差ΔU＝|U1－U2|也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19Ω，为了准确地测量该传感器的阻值，设计了以下实验，实验原理图如图乙所示。实验室提供以下器材：A．定值电阻R0（R0＝5Ω）B．滑动变阻器（最大阻值为2Ω，额定功率为50W）C．电流表A1（0.6A，内阻r1＝1Ω）D．电流表A2（0.6A，内阻r2约为5Ω）E．直流电源E1（电动势3V，内阻约为1Ω）F．直流电源E2（电动势6V，内阻约为2Ω）G．开关S及导线若干。（1）外力F增大时，下列说法正确的是________；A．上、下应变片电阻都增大B．上、下应变片电阻都减小C．上应变片电阻减小，下应变片电阻增大D．上应变片电阻增大，下应变片电阻减小（2）图乙中①、②为电流表，其中电流表①选________（选填“A1”或“A2”），电源选________（选填“E1”或“E2”）；（3）为了准确地测量该阻值，在图丙中，将B、C间导线断开，并将滑动变阻器与原设计电路的A、B、C端中的一些端点连接，调节滑动变阻器，测量多组数据，从而使实验结果更准确，请在图丙中正确连接电路______；（4）结合上述实验步骤可以得出该传感器的电阻的表达式为________（A1、A2两电流表的电流分别用I1、I2表示）。12．（12分）用图甲所示的电路测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：双量程电流表A：（量程）；双量程电压表V：（量程）；滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）；滑动变阻器：（阻值范围，额定电流）。(1)为了调节方便，同时测量精度更高，实验中应选用的电流表量程为_______，电压表量程为_____V，应选用的滑动变阻器为____________（填写滑动变阻器符号）；(2)依据电路图用笔画线代表导线连接图乙中的电路元件（图中已完成了部分连线），要求闭合开关时滑动变阻器的滑片P处于正确的位置，并正确选用电压表、电流表的量程___________；(3)多次测量并记录电流表示数和电压表示数，应用这些数据画出了如图丙所示图像。由图像可以得出电池的电动势_______V，内阻_______；(4)根据实验测得的、U数据，令，，由计算机作出的图线应是图丁中的_______（选填“”“”或“”）。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）一列简谐横波在轴上传播，、是轴上相距的两质点。时，质点正好到达正方向最大位移处，且质点到轴的距离，而此时质点恰好经过平衡位置向下运动。已知这列波的频率。①求经过时间，质点运动的路程；②若大于一个波长，求该波的波速。14．（16分）如图所示，Ⅰ、Ⅲ区域（足够大）存在着垂直纸面向外的匀强磁场，虚线MN、PQ分别为磁场区域边界，在Ⅱ区域内存在着垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场边界恰好与边界MN、PQ相切，S、T为切点，A、C为虚线MN上的两点，且AS=CS=R，有一带正电的粒子以速度v沿与边界成30°角的方向从C点垂直磁场进入Ⅰ区域，随后从A点进入Ⅱ区域，一段时间后粒子能回到出发点，并最终做周期性运动，已知Ⅱ区域内磁场的磁感应强度B2为Ⅰ区域内磁场的磁感应强度B1的6倍，Ⅲ区域与Ⅰ区域磁场的磁感应强度相等，不计粒子的重力。求：(1)粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域中转过的圆心角；(2)粒子从开始运动到第一次回到出发点所经历的总时间。15．（12分）将电容器的极板水平放置分别连接在如图所示的电路上，改变滑动变阻器滑片的位置可调整电容器两极板间电压。极板下方三角形ABC区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，其中∠B=、∠C=，底边AB平行于极板，长度为L，磁感应强度大小为B。一粒子源O位于平行板电容器中间位置，可产生无初速度、电荷量为+q的粒子，在粒子源正下方的极板上开一小孔F，OFC在同一直线上且垂直于极板。已知电源电动势为E，内阻忽略不计，滑动变阻器电阻最大值为R，粒子重力不计，求：(1)当滑动变阻器滑片调节到正中央时，粒子从小孔F射出的速度；(2)调整两极板间电压，粒子可从AB边射出。若使粒子从三角形直角边射出且距离C点最远，两极板间所加电压应是多少。

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、D【解析】

A．氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级，所放出光子的能量是所有相邻能级间跃迁时能量最大的，但小于其他能级跃迁到n=1的能级时所放出的光子的能量，故A错误；B．氢原子从高能级跃迁到n=2的能级所放出的光子的能量都小于从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出的光子的能量，不会使金属发生光电效应，故B错误；C．恰好发生光电效应，说明光电子的最大初动能为零，故C错误；D．恰好发生光电效应，说明光子的能量等于金属的逸出功，故D正确。故选D。2、A【解析】

A．根据动量定理，合力的冲量等于动量的变化，物体在运动一周的过程中，动量变化为零，故合力的冲量为零，故A正确；B．在匀变速曲线运动中，加速度不变，根据可知在任意两段相等时间内速度变化相同，故B错误；C．一对作用力和反作用力做的功没有定量关系，一对作用力和反作用力可以同时做正功，也可以同时做负功，或不做功，故C错误；D．在磁场中，若带电粒子的运动方向与磁场方向平行，不会受到洛伦兹力的作用，但磁感应强度不为零，故D错误。故选A。3、A【解析】

A．电源的路端电压与干路电流的关系图像中，图线与纵轴的交点表示电动势，所以由图可知该电池板的电动势为2.80V，A正确。B．随着外电路电阻增大，干路电流不断减小，由闭合电路欧姆定律可知内阻如图所示，外电路电阻，阻的伏安特性曲线与原路端电压与干路电流的图线分别交于P1、P2，则指的是E与P1的斜率，指的是E与P2连线的斜率，可知，B错误。C．在原图中作出阻值为1kΩ的电阻的伏安特性曲线，如下图所示与原图交于(1.8V，1.8mA)，此交点即表示电阻的实际状态，所以电源输出功率约为故C错误。D．此时电源的效率故D错误。故选A。4、C【解析】

AB．因为②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向竖直向下，根据左手定则可知导线②处的合磁场方向垂直纸面向外，而三根长直导线等间距，故导线①和③在导线②处产生的磁场大小相等，方向均垂直纸面向外，再由安培定则可知①的电流方向为b→a，③的电流方向为e→f，故A错误，B错误；C．根据安培定则可知②和③在①处产生的磁场方向垂直纸面向外，而①的电流方向为b→a，根据左手定则可知①受到安培力的合力方向竖直向上，故C正确；D．根据安培定则可知②在③处产生的磁场方向垂直纸面向里，①在③处产生的磁场方向垂直纸面向外，根据电流产生磁场特点可知③处的合磁场方向垂直纸面向里，又因为③的电流方向为e→f，故根据左手定则可知③受到安培力的合力方向竖直向上，故D错误。故选C。5、D【解析】

A．圆环从处由静止开始下滑，经过处的速度最大，则经过处的加速度为零，到达处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，故A错误；BCD．在过程Ⅰ、过程Ⅱ中，圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等，则知在两个过程中，克服摩擦力做功相同，设为，研究过程Ⅰ，运用动能定理列式得研究过程Ⅱ，运用动能定理列式得联立解得克服摩擦力做的功为弹簧弹力做功所以在处，弹簧的弹性势能为故B、C错误，D正确；故选D。6、D【解析】

AB．磁铁受到重力、铁板对磁铁的弹力、摩擦力、铁板对磁铁的磁场力共四个力，选项AB错误；C．根据力的平衡可知，铁板对磁铁的摩擦力大小为，选项C错误；D．铁板对磁铁的作用力与磁铁的重力等大反向，选项D正确。故选D。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、BD【解析】

ABC．根据能量守恒定律可知，除重力以外的力做功使得物体的机械能变化，0~t1内物体的机械能不变，说明没有其它力做功，但物体的运动可以是沿斜面向上或沿斜面向下；t1~t2时间内机械能随时间均匀减小，，而由功能关系则物体的位移关于时间变化，推得物体做匀速直线运动，则需要其它力，综合可得0~t1物体可以是沿斜面向下做匀变速直线运动或沿斜面先向上匀减再向下匀加；t1~t2物体沿斜面向下做匀速直线运动，此时滑块的动能不变；故A项错误，B项正确，C项错误；D．t2~t3时间内,机械能不再变化，说明撤去了其它力，物体沿斜面方向只有重力的分力提供加速度，由牛顿第二定律：故D项正确；故选BD。8、BD【解析】

A．小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为，当小球向右射出且得此时小球对轨道的作用力为0，故A错误；B．若小球在最高点对轨道内侧的作用力大小可能为，方向竖直向下时，小球受重力和电场力的合力为，方向竖直向上，小球在竖直方向上的合力为0，由洛伦兹力提供向心力，故B正确；C．小球在最高点对轨道的作用力为0时，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为，若受到的洛伦兹力大小为，当小球向右射出时，在最高点则有得由动能定理有即两式不相符，若受到的洛伦兹力大小为，当小球向左射出时，在最高点则有得不可能，故C错误；D．若初速度方向向左，由左手定则可知，小球受到的洛伦兹力竖直向下，小球受重力和电场力的合力竖直向下，大小为，则在最低点小球对轨道外侧有压力，当小球运动到轨道水平直径右端时，小球受到的洛伦兹力水平向右，由于小球做圆周运动，由洛伦兹力与轨道对小球的弹力的合力提供向心力，则小球对对轨道外侧有压力，在最低点有在轨道水平直径右端时有由动能定理得得由于，则则故D正确。故选BD。9、ABD【解析】上滑过程中，根据牛顿第二定律，在沿斜面方向上有，下滑过程中，在沿斜面方向上有，又知v-t图像的斜率表示加速度，则上滑和下滑过程中的加速度大小分别为：，，联立解得，故该星球的第一宇宙速度为，A正确；根据黄金替代公式可得该星球的质量为，B正确；根据所给条件无法计算自转周期，C错误；该星球的密度，D正确．10、ACD【解析】

AB．相互吸引还是相互排斥，就要看电流是增大还是减小，t2时刻与t3时刻，均处于电流减小阶段，根据楞次定律，可知两环的电流方向相同，则两环相互吸引，A正确，B错误；C．t1时刻，a中电流产生磁场，磁场的变化使b中产生电流，才使两线圈相互作用，根据法拉第电磁感应定律可知磁场变化越快，电动势越大，根据闭合电路欧姆定律可知电流也越大，所以，作用力最大的时刻，也就是a中电流变化最快的时刻；在乙图中，“变化最快”也就是曲线的斜率最大。t1时刻斜率为0，因此两线圈没有作用力，则加速度为零，C正确；D．虽然t4时刻的电流为零，但是根据该点的斜率，电流是变化的，也就是磁通量变化率最大，那么b环中感应电动势最大，则感应电流最大，D正确。故选ACD。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、DA1E2【解析】

(1)[1]外力F增大时，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小故选D。(2)[2]题图乙中的①要当电压表使用，因此内阻应已知，故应选电流表A1；[3]因回路总阻值接近11Ω，满偏电流为0.6A，所以电源电动势应接近6.6V，故电源选E2。(3)[4]滑动变阻器应采用分压式接法，将B、C间导线断开，A、B两端接全阻值，C端接在变阻器的滑动端，如图所示。(4)[5]由题图乙知，通过该传感器的电流为I2－I1，加在该传感器两端的电压为I1r1，故该传感器的电阻为12、1.451.3c【解析】

(1)[1]由图丙知电路中的最大电流在0.5A左右，则电流表量程应选用；[2