2024-2025学年北京市丰台区高三上学期期末物理试题（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年北京市丰台区高三上学期期末物理试题一、单选题：本大题共14小题，共42分。1.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，下列核反应方程中属于核聚变反应的是(

)A. 12H+13H→22.2024年12月17日我国成功完成了一箭四星发射任务。其中一颗卫星进入预定轨道做匀速圆周运动，高度约为522km。已知地球半径和表面重力加速度，忽略地球自转，不能确定该卫星的(

)A.质量 B.轨道半径 C.运行速率 D.运行周期3.如图所示，车厢在水平面上运动的过程中，质量为m的小球与车厢保持相对静止，细线与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g，忽略小球所受阻力，下列说法正确的是(

)

A.车厢可能在做匀速直线运动

B.车厢的加速度大小为gtanθ，方向水平向右

C.小球受到三个力的作用，合力大小为mgtan4.汽车在水平路面上以加速度a做匀加速直线运动，行驶过程中受到的阻力恒定，下列说法正确的是(

)A.汽车的惯性在加速过程中逐渐增大

B.汽车的牵引力在加速过程中逐渐增大

C.若汽车的牵引力变为原来的2倍，汽车的加速度将大于2a

D.汽车匀加速运动过程中，发动机的输出功率与汽车的位移成正比5.如图所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装有墨汁。在注射器摆动的同时，沿着O′O方向匀速拖动木板，O′O方向垂直于摆动平面，墨汁在木板上留下的图样如图所示，A、B、C为图样上的三个点，忽略墨汁从注射器滴到木板所用时间，下列说法正确的是(

)

A.墨汁滴到A点时，注射器的运动速度最大

B.墨汁滴到B点时，注射器的加速度为0

C.图样上A、C两点间距离为注射器在运动过程中所产生的机械波波长

D.沿O′O方向建立坐标轴，可用来表示注射器振动图像的时间轴6.如图所示，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，发现箔片没有张开。下列说法正确的是(

)A.金属网上A点的电势小于B点的电势

B.电梯中手机信号微弱，其原理与该实验相同

C.带电金属球在金属网内部产生的电场强度为0

D.箔片没有张开，是因为感应出的负电荷都集中在验电器的金属小球上7.如图所示，手机无线充电的原理与变压器相似，只不过变压器磁场的回路是铁芯，而无线充电装置磁场的回路是空气。在无线充电器底座内部的送电线圈中接入正弦交变电流，手机的受电线图中产生感应电流。下列说法正确的是(

)A.送电线图的电流频率大于受电线图中的感应电流频率

B.送电线圈和受电线圈的电压之比大于线圈匝数之比

C.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

D.送电线圈接入直流电源也可以实现无线充电功能8.如图所示，轻质滑轮下方悬挂重物A和B，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、B处于静止状态，释放后A、B开始运动。已知A、B的质量相等，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是(

)A.拉力对A做的功等于A的动能增加量

B.重力对B做的功等于A、B两物体的动能增加量

C.B的动能与重力势能之和减小

D.A的加速度大于等于g9.某同学用如图1所示电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据做出了如图2所示的U−I图像，下列说法正确的是(

)A.短路电流为1.40 A

B.电源内阻的测量值为3.5 Ω

C.由于电流表的分压作用，内阻的测量值小于真实值

D.由于电压表的分流作用，内阻的测量值大于真实值10.如图所示，静止在匀强磁场中的 ​92238U发生α衰变，衰变产生的新核与α粒子( 2A.新核沿轨迹1运动，方向为顺时针 B.α粒子沿轨迹1运动，方向为逆时针

C.匀强磁场的方向垂直纸面向里 D.新核与α粒子运动的半径之比为1:4511.如图所示，在真空中固定两个等量负点电荷A、B，它们关于x轴上的P点对称。在坐标原点O由静止释放一个电荷量为+q的点电荷，不计重力及一切阻力。规定O点的电势为0，以x轴正方向作为电场强度的正方向，则x轴上的电势φ、电场强度E，点电荷的动能Ek和电势能Ep随位置x的变化曲线，可能正确的是(

)

A. B.

C. D.12.如图所示，在通有电流的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内，AB边与导线平行，导线中的电流竖直向上。调节电流大小，使得空间各点的磁感应强度发生变化，发现线圈中产生沿ABCDA方向的恒定感应电流。则(

)

A.导线中电流逐渐减小 B.线圈有扩张的趋势

C.线圈AB边受到恒定的安培力作用 D.线圈各边受到安培力的合力方向向右13.生产流水线上常要对产品计数。图1是利用光敏电阻自动计数的示意图，A是一台发光强度可调的发光仪器，B是接收处理光信号的仪器，核心元件为光敏电阻RG，特性曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻R两端的电压变化ΔU，当ΔU大于预设值UH时可以实现相应的计数功能。光敏电阻RG始终会受到流水线中环境光强的影响。下列说法正确的是(

)

A.仅减小A的发光强度，计数过程中ΔU将增大

B.仅减小环境光强，计数过程中ΔU将减小

C.仅增大环境光强，适当降低UH可以保证计数装置正常运行

D.14.深水波指的是在水深大于半个波长的海域中传播的波浪。为了研究问题的方便，可以将海水看作由很多个“水质点”构成。水质点不仅在平衡位置附近做水平方向的前后振动，也同时在做竖直方向的上下振动，只有这两个振动的周期相同时，才能使海水维持一定的波动形状，形成深水波。对深水波做出以下简化：水质点的上下振动和前后振动皆为简谐运动，振动周期相等、振幅相等，且相位差恰好为π2。深水波的波长λ与重力加速度g、周期T的关系为λ=g2πT2。关于深水波，下列说法错误的是A.深水波中既有横波又有纵波

B.水质点在一个振动周期内完成一次圆周运动

C.在波峰和波谷处，水质点的运动速度为0

D.深水波的传播速率为v=二、实验题：本大题共2小题，共18分。15.(1)某同学用螺旋测微器测某金属丝直径如图所示，则直径为_______mm。(2)某同学做“用单摆测重力加速度”实验。该同学测出多组单摆的摆线长l和周期T，根据实验数据作出T2−l图像如图所示，由图像求出的重力加速度g=_______m/s2((3)在利用图1装置验证小车质量一定，加速度a与力F成正比时，将各小组的a−F图像画到同一个坐标系内，如图2所示。对5条图线进行比较分析，还可以得到小车加速度a与质量m成反比，请简要说明得到此结论的方法。

16.某兴趣小组利用如图1所示装置观察电容器的放电过程。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间完成。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，电流随时间变化图像如图2所示。(1)此电容器充满电时所带的电荷量q=_______C(保留2位有效数字)。(2)实验中，所用电阻的阻值为100 Ω，则电容器的电容C=_______μF。1s时电容器两端电压U=_______V(保留2位有效数字)。(3)若只更换电阻R重复上述实验。当电阻为R1，电容器放电的I−t图像如图3中的虚线所示。若将电阻更换为R2(R2<三、计算题：本大题共4小题，共40分。17.如图所示，某同学穿着滑雪板挑战沿雪坡往上滑，他通过助滑在雪坡底端A点以一定速度冲上倾角为θ=37∘的雪坡，运动到B点时速度减为0。已知同学(含滑雪板)的质量为m=50 kg，B点距离水平地面的竖直高度为h=1.5 m，滑雪板与雪坡的动摩擦因数为μ=0.15。取重力加速度g=10.0 m/s2，sin37∘=0.6，cos37

(1)进行受力分析；(2)加速度a的大小；(3)在A点的初动能Ek。18.在2024年11月12日开幕的第十五届中国国际航空航天博览会上，歼−35A隐形战斗机惊艳亮相。(1)战斗机飞行时，机翼受到空气的升力，升力垂直于机翼所在平面向上。当战斗机以速率v在水平面内做匀速圆周运动时，机翼与水平面夹角为θ(如图所示)。求战斗机做圆周运动的半径R。(2)战斗机在某次导弹发射训练中，以水平速度v0挂弹飞行，接到命令后将总质量为M的导弹释放，释放后，导弹在极短时间t内向飞行的反方向喷出质量为m的气体，气体相对于地面的速率为va.喷气后导弹相对地面的速率v；b.喷气过程中，导弹获得的平均反冲作用力F的大小。19.磁悬浮列车是现代高科技轨道交通工具，如图1所示，我国磁悬浮试验样车的速度可达600 km/h。某兴趣小组依据所学知识设计出了一种磁悬浮列车，可简化为图2所示情景：水平面内的平行长直金属导轨间，分布着边长为L的正方形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，相邻区域的磁场方向相反。固定在列车底部的电磁驱动装置可简化为一个正方形金属框，其边长等于导轨间距L，总电阻为R，列车的质量为m。当磁场以速度v0匀速向右运动时，可驱动停在轨道上的列车；当磁场静止时，可以对运动的列车进行电磁制动。假定列车在运动过程中所受空气阻力与速度成正比，比例系数为k。(1)求列车的最大运行速度vm(2)定义加速度随时间变化的快慢为“急动度”，用“j”表示。已知列车在进行电磁制动时，加速度a与刹车位移x的关系如图3所示，请判断在两段相等的Δx区间内，哪个区间的“急动度”更大，说明你的理由；(3)列车在采用电磁制动时，“急动度”越大，乘客的舒适度体验越差。写出列车进入静止的磁场后，“急动度”的表达式。请你展开想象的翅膀，为该兴趣小组的同学设计一个可行的方案，来改善列车进入静止的磁场后，乘客舒适度体验较差的问题。20.在现代科学和技术设备中，常利用电场改变或控制带电粒子的运动。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略电子所受重力和电子间相互作用。(1)如图1所示，电子由静止开始经过电压为U1的电场加速后，射入电压为U2的偏转电场，偏转电场为匀强电场。已知U1=100 V，U2=10 V，偏转电场两极板的间距(2)利用电场可实现对电子束的聚焦。聚焦装置可简化为以下模型：电子被加速电压加速后，以相同的速度平行于轴线(x轴)运动到开有小圆孔的金属片附近，在右侧阳极(图上未标出)和金属片之间形成的静电场中进行聚焦。金属片附近的电场如图2所示，其中实线表示电场线，虚线表示等势线，为了研究离x轴很近的电子束在电场中的偏转情况，以x轴为轴线构建一个圆柱体。该圆柱体的左、右底面半径均为R，右侧底面处的电场为匀强电场，场强为E1，左侧底面处的电场可视为匀强电场，场强为Ea.类比磁通量的定义，在静电场中，也可定义电通量ΦE。请写出穿过圆柱体右侧底面的电通量Φb.在静电场中，通过任意一个闭合面的电通量，与该面所包围的所有电荷量的代数和成正比。求从圆柱体侧面穿出的电通量ΦE侧c.由于电子速度很大，在穿越电场空间时，可认为电子在x方向速度保持不变。在圆柱体内，电子在极短的时间内获得了径向(垂直x轴方向)速度，沿径向偏转的距离可忽略不计，请证明这些电子从圆柱体右侧面出射后都汇聚于同一点。

参考答案1.A

2.A

3.B

4.C

5.D

6.B

7.B

8.C

9.A

10.D

11.B

12.D

13.C

14.C

15.(1)4.699/4.700/4.701(2)9.86(3)见解析

16.(1)

1.2×1(2)

4.0×103(3)

17.(1)

(2)

a=7.2 m/(3)

E【详解】(1)同学受力分析如图所示：

(2)以同学为研究对象，沿斜面方向运用牛顿第二定律mg其中F代入可得a=g(3)从最低点到最高点，同学做匀减速直线运动，有0−解得v所以E

18.(1)

R=(2)a.

v=Mv0+mv【详解】(1)设机翼所受升力为

F

，则将

F

正交分解可得FF联立方程可得R=(2)a.以导弹和喷出的气体为研究对象，喷气过程中系统动量守恒，以地面为参考系M可得v=b.方法一：以喷出的气体为研究对象，设喷气过程中气体受到的平均作用力为

F′

，由动量定理F′t=m得到F′=由牛顿第三定律，导弹获得的平均推力大小也为F=方法二：以导弹为研究对象，由动量定理可得Ft=解方程可得F=

19.(1)

v(2)区间

1

内，见解析(3)见解析【详解】(1)当列车达到最大速度时．处干平衡状态。有

F其中

F安=2BIL

，代入平衡方程可得

v(2)区间

1

内列车的“急动度”较大，因为刚开始刹车时，列车速度较大，经过相同的位移，所用时间较短，根据

j=可知，刚开始刹车的过程中，“急动度”较大。(3)在减速时，根据牛顿第二定律可得

4根据“急动度”的定义可知

j=层级一：减小磁感应强度，从而减小“急动度”；层级二：(方案1)在刹车处不设置匀强磁场。而是设置沿列车的前进方向逐渐增强的磁场，可以将“急动度”维持在一个较低的水平；(方案2)刹车时，磁场不处于静止状态，而是仍然跟随列车一起运动，确保磁场速度比列车小，且与列车速度保持一个合理的差值，这样也可以将“急动度”维持在一个较低的水平。

20.(1)

y=0.02 m(2)a.

ΦE1=πR2E1

；b.【详解】(1)电子在加速电场中被加速，根据动能定理可得

e偏转电场中沿场强方向

y=其中

a=垂直场强方向