2024-2025学年北京市丰台区高三年级上册期末物理试题（含答案）

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.He+^nB.t?。+；”

C.^F+^Het；H+酱NeD.^5（7+Jn->|J4Ba+^Kr+3jn

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6。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gtan。，方向水平向右

C.小球受到三个力的作用，合力大小为mgtan。

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Q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。'。

方向匀速拖动木板，。'。方向垂直丁搜动平面，墨汁在木板上留下的图样如图所示，A、8、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，卜列说法正确的是（）

A.墨汁滴到4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.图样上力、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0'0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

的同路是空气。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（）受电线圈

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牛的磁场恒定不变

D.送电线圈接入宜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4和8,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物4、B处于静止状

态，释放后乂、8开始运动。已知4、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4做的功等于4的动能增加量

B.重力对〃做的功等于/、9两物体的动能增加量

C.B的动能与重力势能之和减小

D.A的加速度大于等于苏AB

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

U-/图像，下列说法正确的是（）

A.夜路电流为1.404

B.电源内阻的测量值为3.5C

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图2

10.如图所示，静止在匀强磁场中的的8〃发生a衰变，衰变产生的新核与a粒子（£"e）做匀速圆冏运动，粒

子沿轨迹2运动的方向为顺时针。则下列说法正确的是（）

A.新核沿轨迹1运动，方向为顺时针B.。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a粒子运动的半径之比为1:45

11.如图所示，在真空中固定两个等量负点电荷小B,它们关于x轴上的P点对称。在坐标原点。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。点的电势为0,以工轴正方向作为电场强度的正

方向，贝k轴上的电势0、电场强度E,点电荷的动能取和电势能Ep随位置工的变化曲线，可能正确的是（）

，力

.____.

OP\

I

12.如图所示，在通有电流的长直导线附近有一个矩形线圈4BCD,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（）

AD

IB□C

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，A是一台发光强度可调的发光

仪器，8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R两端的电压变化4U,当4U大于预设值心时可以实现相应的计数功能。光敏电阻心始终会受到流

水线中环境光强的影响。下列说法正确的是（）

A

A.仅减小4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4U将减小

C.仅增大环境光强，适当降低U”可以保证计数装置正常运行

D.以增大环境光强，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，振动周期相笔、振幅相等，且相位差恰好为J深水波

的波长入与重力加速度g、周期T的关系为人=聂72。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u=

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，则直径为一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Z和周期7,根据实验数据作出

产一［图像如图所示，由图像求出的重力加速度g=______m/s2(保留3位有效数字)。

(3)在利用图1装置验证小车质量一定，加速度Q与力打成正比时，将各小组的。-尸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，还可以得到小车加送度a与质量m成反比，请简要说明得到此

结论的方法。

图I图2

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/?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。

-接il驾机品

传感器

图1图2图3

(1)此电容器充满电时所带的电荷量q=。(保留2位有效数字)。

(2)实验中，所用电阻的阻值为100。，则电容器的电容。=MF。is时电容器两端电压

U=______义保留2位有效数字)。

(3)若只更换电阻R重复上述实验。当电阻为R],电容器放电的图像如图3中的虚线所示。若将电阻更

换为&52<8)，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。

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4点以一定速度冲上倾角为

9=37。的雪坡，运动到B点时速度减为0。已知同学(含滑雪板)的质量为租=50kg,B点距离水平地面的

竖直高度为h=1.5m,滑雪板与雪坡的动摩擦因数为〃=0.15。取重力加速度g=10.0m/s2,sin37°=

0.6,cos37o=0.8c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，

(1)进行受力分析；

(2)加速度Q的大小；

(3)在A点的初动能战。

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u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七

(2)战斗机在某次导弹发射训练中，以水平速度均挂弹飞行，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内向匕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巧，且方向与导弹

的运动方向相反。求：

。.喷气后导弹相对地面的速率也

b.喷气过程中，导弹获得的平均反冲作用力小的大小。

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"J达600km/K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8,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心总电阻为R,列车的质量为

m.当磁场以速度为匀速向右运动时，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，比例系数为底

(1)求列车的最大运行速度小】；

(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Q与刹

车位移”的关系如图3所不，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m,电荷量为e,

忽略电子所受重力和甩子间相互作用。

(1)如图1所示，电子由静止开始经过电压为由的电场加速后，射入电压为4的偏转电场，偏转电场为匀强

电场。已知4=100V,U2=10K,偏转电场两极板的间距d=0.05m,长L=0.20m。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，场强为伉，左侧底面处的电场可视为匀强电场，场强为E2。圆柱体右侧电场可忽

a.类比磁通量的定义，在静电场中，也可定义电通量OE。请写出穿过圆柱体右侧底面的电通量。以；

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止比。求从圆柱体

侧面穿出的电通量中E凝

c由于电子速度很大，在穿越电玩空间时，可认为电了•在“方向速度保持不变。在圆柱体内，电了•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

\.A

2.A

3.8

4.C

5.D

6.B

l.B

8.6

9.A

IO.D

1l.R

\2.D

I3.C

I4.C

15.(1)4.699/4.700/4.701

(2)9.86

(3)见解析

16.(1)1.2x10-2

(2)4.0x1030.30

⑶

()

17.(1)_________________

y

mg

(2)a=7.2m/s2

⑶&=900/

【详解】(1)同学受力分析如图所示：

▼

mg

(2)以同学为研究对象，沿斜面方向运用牛顿第二定律

mgsinO+p.FN=ma

其中

FN=mgcosO

代人可得

a=g(sin0+〃cos。)=7.2in/s2

(3)从最低点到最高点，同学做匀臧速直线运动，有

.h

0—诏=-2a—

°sin。

解得

v0=6m/s

所以

1

Ek=5m诏=900/

区⑴口=急

(2)。»=竽吧；b.F=W±也

'7M-mt

【详解】(1)设机翼所受升力为F,则将F正交分解可得

FcosO=mg

V2

FsinO=m更

联立方程可得

v2

R-gtanG

(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

Mv0=—m)v—mv1

可得

MV+mvi

V=-jjQT---------

M-m

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/，由动量定理

F't=mvx—(—mv0)

得到

m(Vi+v0)

F=E

由牛顿第三定律，导弹获得的平均推力大小也为

m(V1+v0)

F=t

方法二：以导弹为研究对象，由动量定理可得

Ft=(M—m)v—(M—m)v0

解方程可得

加(也+Vo)

F=---------------

i9'WVm=kR+4B2L2V°

(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安=f=k%

其中尸，/=2gL<v0-Vm)

4A

代人平衡方程可得um二忌/。

（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，根据片槃

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竺牡+ku=7九。

K

根据“急动度”的定义可知片於（富+僦=（嚼+：）a=（富+）9

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