北京市丰台区2024-2025学年高三上学期期末练习物理试卷

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市丰台区2024-2025学年高三上学期期末练习物理试卷本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。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 B.C. D.2.2024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。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，质量为的小球与车厢保持相对静止，细线与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为，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，方向水平向右C.小球受到三个力的作用，合力大小为D.细线对小球的作用力大于小球对细线的作用力4.汽车在水平路面上以加速度做匀加速直线运动，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倍，汽车的加速度将大于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，沿着方向匀速拖动木板，方向垂直于摆动平面，墨汁在木板上留下的图样如图所示，、、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.墨汁滴到点时，注射器的运动速度最大B.墨汁滴到点时，注射器的加速度为C.图样上、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.金属网上点的电势小于点的电势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和，悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物、处于静止状态，释放后、开始运动。已知、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。下列说法正确的是（）A.拉力对做的功等于的动能增加量B.重力对做的功等于、两物体的动能增加量C.的动能与重力势能之和减小D.的加速度大于等于9.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所示的图像，下列说法正确的是（）A.短路电流为B.电源内阻的测量值为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发生衰变，衰变产生的新核与粒子（）做匀速圆周运动，粒子沿轨迹运动的方向为顺时针。则下列说法正确的是（）A.新核沿轨迹运动，方向为顺时针 B.粒子沿轨迹运动，方向为逆时针C.匀强磁场的方向垂直纸面向里 D.新核与粒子运动的半径之比为11.如图所示，在真空中固定两个等量负点电荷、，它们关于轴上的点对称。在坐标原点由静止释放一个电荷量为的点电荷，不计重力及一切阻力。规定点的电势为，以轴正方向作为电场强度的正方向，则轴上的电势、电场强度，点电荷的动能和电势能随位置的变化曲线，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，线圈与导线始终在同一个平面内，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，是一台发光强度可调的发光仪器，是接收处理光信号的仪器，核心元件为光敏电阻，特性曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻两端的电压变化，当大于预设值时可以实现相应的计数功能。光敏电阻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.仅减小的发光强度，计数过程中将增大B.仅减小环境光强，计数过程中将减小C.仅增大环境光强，适当降低可以保证计数装置正常运行D.仅增大环境光强，不会影响装置的正常运行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。深水波的波长与重力加速度、周期的关系为。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D.深水波的传播速率为第二部分本部分共6小题，共58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________。（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和周期，根据实验数据作出图像如图所示，由图像求出的重力加速度________（保留位有效数字）。（3）在利用图1装置验证小车质量一定，加速度与力成正比时，将各小组的图像画到同一个坐标系内，如图2所示。对条图线进行比较分析，还可以得到小车加速度与质量成反比，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。先使开关与端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间完成。然后把开关掷向端，电容器通过电阻放电，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________（保留位有效数字）。（2）实验中，所用电阻的阻值为，则电容器的电容________。时电容器两端电压________（保留位有效数字）。（3）若只更换电阻重复上述实验。当电阻为，电容器放电的图像如图3中的虚线所示。若将电阻更换为（），请在图3中用实线定性画出电容器放电的图像，并简要说明作图依据。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点以一定速度冲上倾角为的雪坡，运动到点时速度减为。已知同学（含滑雪板）的质量为，点距离水平地面的竖直高度为，滑雪板与雪坡的动摩擦因数为。取重力加速度，，。同学（含滑雪板）可看成质点，不计空气阻力。对同学（含滑雪板）向上运动的过程，求：（1）进行受力分析；（2）加速度的大小；（3）在点的初动能。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。当战斗机以速率在水平面内做匀速圆周运动时，机翼与水平面夹角为（如图所示）。求战斗机做圆周运动的半径。（2）战斗机在某次导弹发射训练中，以水平速度挂弹飞行，接到命令后将总质量为的导弹释放，释放后，导弹在极短时间内向飞行的反方向喷出质量为的气体，气体相对于地面的速率为，且方向与导弹的运动方向相反。求：a．喷气后导弹相对地面的速率；b．喷气过程中，导弹获得的平均反冲作用力的大小。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。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，分布着边长为的正方形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为，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，总电阻为，列车的质量为。当磁场以速度匀速向右运动时，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。（1）求列车的最大运行速度；（2）定义加速度随时间变化的快慢为“急动度”，用“”表示。已知列车在进行电磁制动时，加速度与刹车位移的关系如图3所示，请判断在两段相等的区间内，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，电荷量为，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的电场加速后，射入电压为的偏转电场，偏转电场为匀强电场。已知，，偏转电场两极板的间距，长。求电子在射出偏转电场时，垂直于板面方向偏移的距离。（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（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，为了研究离轴很近的电子束在电场中的偏转情况，以轴为轴线构建一个圆柱体。该圆柱体的左、右底面半径均为，右侧底面处的电场为匀强电场，场强为，左侧底面处的电场可视为匀强电场，场强为。圆柱体右侧电场可忽略不计。a．类比磁通量的定义，在静电场中，也可定义电通量。请写出穿过圆柱体右侧底面的电通量；b．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；c．由于电子速度很大，在穿越电场空间时，可认为电子在方向速度保持不变。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.【答案】A【解析】A．是核聚变反应，故A正确；B．是人工核转变，故B错误；C．是人工核转变，故C错误；D．是核裂变方程，故D错误。故选A。2.【答案】A【解析】在地球表面上，忽略地球自转时，有根据万有引力提供向心力，有，可知该卫星的轨道半径、运行速率和运动周期均能求解，卫星质量可以约去，不能求出。故选A。3.【答案】B【解析】BC．对小球进行分析，小球受到重力与绳的拉力两个力的作用，根据牛顿第二定律有，解得加速度方向水平向右，故B正确，C错误；A．小球与车厢保持相对静止，两者加速度相等，结合上述，加速度方向水平向右，则车厢不可能在做匀速直线运动，故A错误；D．根据牛顿第三定律可知，细线对小球的作用力大小等于小球对细线的作用力，故D错误。故选B。4.【答案】C【解析】A．汽车的惯性只与其质量有关，质量不变，惯性不变，故A错误；B．设汽车的质量为m，汽车的牵引力及所受阻力的大小分别为F、f，由牛顿第二定律可知：F-f=ma汽车做匀加速直线运动，a不变，由题知，f也不变，则F不变，即汽车的牵引力不变，故B错误；C．结合B的分析可知，若汽车的牵引力变为原来的2倍，则有2F-f=ma'且F-f=ma，由数学知识可得a'＞2a即汽车的加速度将大于2a，故C正确；D．汽车匀加速直线运动过程中，发动机的输出功率为P=Fv结合前面分析可知，F不变，则P与v成正比，由动能定理可得结合前面分析可知，F、f不变，可见速度v与位移x不是线性关系，所以发动机输出功率与汽车的位移不成正比，故D错误；故选C。5.【答案】D【解析】A．墨汁滴到A点时，注射器的运动速度最小，故A错误；

B．墨汁滴到B点时，注射器还绕上方轴做圆周运动，加速度不为0，故B错误；

CD．OO′方向建立坐标轴，可用来表示注射器振动图像的时间轴，A、C两点间距离为注射器在运动过程中一个周期的时间，故C错误，D正确。故选D。6.【答案】B【解析】A．关于金属网上A、B两点的电势。在静电平衡状态下，金属网是一个等势体，即其上各点的电势相等。因此A点的电势等于B点的电势，而非小于B点，故A错误；B．提到电梯中手机信号微弱与该实验原理相同。电梯对电磁波产生了屏蔽作用，这与本题中的静电屏蔽现象原理相似，故B正确；C．虽然金属网外部存在电场，但由于静电屏蔽作用，金属网内部（包括验电器所在位置）的合电场强度为零，但这并不意味着带电金属球在金属网内部产生的电场强度本身为零，而是被金属网屏蔽了，故C错误；D．由于金属网的静电屏蔽作用，验电器内部的电场强度几乎为零，因此箔片不会张开，故D错误。故选B。7.【答案】B【解析】A．我们需要明确变压器的工作原理。在变压器中，送电线圈（原线圈）中的电流变化会在受电线圈（副线圈）中产生感应电流，且两者的电流频率是相同的。这是因为变压器的工作原理是基于电磁感应，而电磁感应中产生的感应电流的频率与引起感应的电流的频率是相同的，故A错误；B．我们需要利用变压器的变压比公式来分析。在理想变压器中，送电线圈和受电线圈的电压之比等于线圈匝数之比，即但在实际变压器中，由于存在漏磁、线圈电阻等因素，会导致输出电压略小于理想值。因此送电线圈和受电线圈的电压之比会大于线圈匝数之比，故B正确；C．由于送电线圈中通入交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是交变电流，产生的磁场也是周期性变化的，故C错误；D．若利用恒定电流，则不会导致闭合电路中的磁通量变化，从而不会产生感应电流，则不可以实现充电过程，故D错误；故选B。8.【答案】C【解析】A．B．C．由题意可知，、的质量相等，释放后A上升，B下降，拉力对B做负功，物体的机械能减小，则B的动能与重力势能之和减小，故C正确；D．设细线拉力大小为F，B的加速度大小为a，由滑轮组之间的关系可知，A的加速度大小为，根据牛顿第二定律有mg-F=ma，联立解得，故D错误。故选C。9.【答案】A【解析】AB．根据图1所示电路图，由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir由图2所示U-I图像可知，电池电动势E=1.4V电池内阻短路电流为，故A正确，B错误；CD．由于本实验中采用电流表相对电源的外接法，由于电压表分流作用，电流表示数偏小，但是外电路短路时，短路电流不变，实际的U-I图象比测量的U-I图象更陡，即内阻的测量值小于真实值，故CD错误。故选A。10.【答案】D【解析】ABC．根据电荷数守恒和质量数守恒可知该核反应方程为且在衰变过程动量守恒，α粒子和新核初速度方向相反，所以α粒子和新核的动量大小相等。假设质量为m、电荷量为q的粒子在磁感应强度大小为B的匀强磁场中做速率为v、半径为R的匀速圆周运动，则有解得可知电荷量越大，半径越小，故粒子沿轨迹运动，新核沿轨迹2运动；因新核沿轨迹运动的方向为顺时针，则在轨迹切点处，新核的速度向上，α粒子的速度向下，根据左手定则可知，匀强磁场的方向垂直纸面向外，粒子运动的方向为顺时针，故ABC错误D．根据粒子在磁场中的半径公式为新核与粒子运动的半径之比为故D正确。故选D。11.【答案】B【解析】A．根据等量负点电荷电场分布特点可知，在P点左侧电场强度方向是沿x轴正方向，在P点右侧电场强度的方向是沿x轴负方向，沿电场线方向电势逐渐降低，所以从O到P点的电势是从零逐渐降低，从P向右电势是逐渐升高的，一直运动到O关于P的对称点电势为零，故A错误；B．在等量负电荷连线中点的电场强度为零，即P点的电场强度为零，从P点向左右两侧到无限远处，电场强度都是先增大后减小到零，故B正确；C．正电荷在P点左侧受电场力方向向右，电场力对正电荷做正功，动能增大，到P点动能最大，过了P点继续向右，受到向左的电场力，做减速运动，一直运动到O关于P点的对称点速度减为零，然后再向左运动，所以正电荷的动能在P点最大，在P点左右两侧对称，故C错误；D．因为规定原点O的电势为零，OP之间的电势小于零，所以正电荷在电场中运动时的电势能都小于零，且因为P点的电势最低，所以正电荷在P点具有的电势能最小，故D错误。故选B。12.【答案】D【解析】A．根据安培定则可知，通电直导线在线圈所在位置产生的磁场方向垂直于纸面向里，线圈中感应电流在线圈内部产生的磁场方向垂直于纸面向外，与原磁场方向相反，根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量在增大，可知，导线中电流逐渐增大，故A错误；B．结合上述可知，穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流在安培力作用下有收缩的趋势，故B错误；C．由于线圈中产生沿方向的恒定感应电流，根据法律的电磁感应定律可知，磁通量在均匀变化，即线圈所在位置的磁感应强度在变化，则线圈边受到的安培力大小也在发生变化，故C错误；D．根据通电直导线产生的磁场分布规律，靠近导线位置的磁感应强度大一些，线圈上下两边所受安培力大小相等，方向相反，合力为0，左右两边所受安培力左边大一些，感应电流逆时针，根据左手定则可知，线圈左边所受安培力方向向右，可知，线圈各边受到安培力的合力方向向右，故D正确。故选D。13.【答案】C【解析】对电阻R，根据欧姆定律可得设电源的电动势为E，内阻为r，则电路中的电流为所以，当RG变化明显时，电流的变化量ΔI增大，则计数过程中ΔU将增大。A．仅减小A的发光强度，则光敏电阻RG受到光照时的电阻减小，即光敏电阻RG的阻值变化量减小，所以计数过程中ΔU将减小，故A错误；B．仅减小环境光强，则光敏电阻RG未受到光照时的电阻减小，则光敏电阻RG的阻值变化量增大，所以计数过程中ΔU将增大，故B错误；CD．仅增大环境光强，则光敏电阻RG未受到光照时的电阻增大，则光敏电阻RG的阻值变化量减小，所以计数过程中ΔU将减小，若ΔU减小到小于UH则即装置不能正常运行，此时适当降低UH可以保证计数装置正常运行，故C正确，D错误。故选C。14.【答案】C【解析】AB．由质点的运动方向有水平、竖直两种情况且两种振动均为简谐运动，相位差为，表明水质点的运动轨迹为圆形，是横波和纵波的组合，故AB正确；

C．在波峰波谷处，水质点的一个方向的分速度为0，另一个简谐运动与其相位差为，恰好处于该分运动的平衡位置处，速度是不为0，故C错误；D．由波速公式结合题目中的波长即可知波速为，故D正确。本题选择错误的，故选C。15.【答案】（1）4.699##4.700##4.701（2）9.86（3）见解析【解析】小问1】螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm【小问2】根据单摆周期公式得T2-l图像的斜率由图可得，解得g=π2≈9.86m/s2【小问3】①由于图像的斜率表示小车质量的倒数，根据图线可以计算条图线对应的小车质量（或测量条图线对应的小车质量）；②在图像中，找到同一个对应的加速度。根据组，数据，做图像；③若图像是一条过原点的倾斜直线，则说明小车加速度与质量成反比。16.【答案】（1）（2）；0.30（3）见解析【解析】【小问1】根据可知，I－t图像中图线与坐标轴所围面积即为放电过程释放的电荷量，所以此电容器充满电时所带的电荷量【小问2】图2可知刚放电时电流所以电容器两端电压为故电容器电容图2知1s时电流，所以电容器两端电压为【小问3】若将电阻更换为，因为，