北京市海淀区2024-2025学年高三下学期一模（期中）物理试卷（含答案解析）

这是一份北京市海淀区2024-2025学年高三下学期一模（期中）物理试卷（含答案解析），共23页。试卷主要包含了单选题，填空题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(本大题共 14 小题，每小题 4 分，共 56 分)
1. 关于光现象及应用，下列说法正确的是（ ）
2. 下列核反应方程中，括号内的粒子为质子的是（ ）
3. 关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
4. 图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0时的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
5. 如图所示，弹簧上端固定、下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方放置一个固定在桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁托起到某一高度后放开、磁铁开始上下振动。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
6. 某同学用如图所示的可拆变压器完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，可拆变压器上各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。将原线圈的“0””和“1”接线柱与学生电源连接，将副线圈的“0”和“8”接线柱与电压表连接，测得副线圈的输出电压为15V。下列说法正确的是（ ）
7. 如图所示，两相同物块用细线相连接，放在粗糙水平面上，在水平恒力F作用下，一起做匀加速直线运动，物块间细线的拉力大小为T。当两物块均由粗糙的水平面运动到光滑的水平面上且仍在F的作用下运动，则（ ）
8. 如图所示，MN右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为q的两个电性不同的粒子，均以与MN夹角为、大小为v的速度垂直磁场射入。不计重力及粒子间的相互作用。则两粒子（ ）
9. 如图所示，物体在与水平方向夹角为、大小为F的拉力作用下，从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动，物体和地面之间的动摩擦因数为。在物体运动时间为t的过程中（ ）
10. 2024年6月，“嫦娥六号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示：探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2、在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点，Q点是轨道2上离月球最远的点。下列说法正确的是（ ）
11. 两个点电荷A和B的电荷量分别为qA和qB，M是点电荷连线中垂线上的某点，其电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
12. 如图所示，一定厚度和宽度的半导体板放在匀强磁场中，当半导体板通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，在上侧面A和下侧面之间会产生一定的电势差UH将这种半导体板制成磁敏元件，可用来探测某空间的磁场。下列说法正确的是（ ）
13. 飞轮储能是一种利用高速旋转的飞轮来储存和释放能量的技术。飞轮能储存能量，是因为转动的物体具有动能。如图所示，将飞轮简化为圆盘，可绕通过其圆心且与圆盘平面垂直的转轴转动。可以把圆盘分成很多小块，任取一小块都能根据来计算其动能，将所有小块的动能累加即可以求得飞轮转动的动能。下列说法正确的是（ ）
14. 当波源与观测者发生相对运动时，观测者接收到波的频率发生变化，这是我们熟悉的多普勒效应。观测者和波源之间的距离变化越快，多普勒效应越明显。原子会吸收和发出某些特定波长的电磁波，我们观测到的某颗恒星的光谱包含由此恒星的大气层中的原子引起的吸收谱线。已知钠原子具有一条波长为的特征谱线（线）。研究人员在观测某双恒星系统时，从t=0时开始在表中记录双恒星系统中的钠原子在线对应波长处的吸收光谱，其中1号恒星和2号恒星在吸收波长处吸收光谱的波长分别为λ1和λ2假定研究人员处于双恒星运动所在平面，双恒星均近似做匀速圆周运动，且不考虑双恒星系统质心（质点系的质量中心）的运动。不考虑相对论效应和宇宙膨胀的影响。关于该双恒星系统，下列说法正确的是（ ）
二、填空题(本大题共 1 小题，每小题 5 分，共 5 分)
15. 现有一个阻值约为2kΩ的定值电阻，用多用电表测其电阻，应选用电阻_______挡（选填“×10”“×100” 或“×1k”)；图为已选定挡位后正在测量中的多用电表表盘，其对应的阻值是_______Ω。
三、多选题(本大题共 1 小题，每小题 6 分，共 6 分)
16. 用图所示装置探究两个互成角度的力的合成规律。如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定，橡皮条恰好伸直时的长度为GE。通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力的共同作用，静止于O点，橡皮条伸长的长度为EO，如图乙所示。改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它静止于O点，如图丙所示。关于本实验，下列说法正确的是（ ）
四、实验题(本大题共 2 小题，每小题 5 分，共 10 分)
17. 某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长。该同学调整好实验装置后，分别用图所示的氢原子在可见光区的四条谱线中的Hβ和Hγ两条谱线的光照射双缝。已知氢原子四条谱线的波长满足，其中对应Hα，为常量）。在干涉图样中，条纹间距较小的是谱线_______所对应的光形成的。（选填“Hβ”或
“Hγ”）
18. 某实验小组用图1所示电路测量一段粗细均匀、阻值约为5Ω的金属丝的电阻率。
(1)实验室有电源（电动势E为3.0V，内阻约为1Ω）、开关和导线若干，以及下列器材：
A．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）
B．电流表（量程0～3A，内阻约0.025Ω）
C．电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）
E．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（0～1kΩ，额定电流0.5A）
为了比较准确地测量金属丝的电阻阻值，实验中电流表应选___，滑动变阻器应选___。（选填器材前的字母）
(2)图2所示为测量R2的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图1电路图补充完成图2中实物间的连线___。
(3)该小组同学正确连接电路，改变滑动变阻器的滑片位置，测量得到多组电压U和电流I，并在图3坐标系中标出。
a．请在图3中画出U-I图线___。
b．已通过U-I图线得到了Rx。为准确测量待测金属丝的电阻率，请写出还需要测量的物理量及对应的测量方法___。
(4)该小组同学利用上述相同实验器材，分别按照图1和图4的电路图正确连接电路。按操作规范，将滑动变阻器滑片从一端滑向另一端，探究电压表示数U与滑片移动距离x 间的关系，分别得到图线甲和乙。已知滑动变阻器电阻丝的总长度为L，下列反映U-x关系的示意图中可能正确的是 。
五、解答题(本大题共 4 小题，每小题 10 分，共 40 分)
19. 如图所示，光滑水平面内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向如图所示。一边长为L的正方形单匝导线框位于水平面内，某时刻导线框以垂直磁场边界的初速度v从磁场左边缘进入磁场。已知导线框的质量为m、电阻为R。求导线框完全进入磁场的过程中，求：
(1)感应电流的最大值I；
(2)加速度的最大值a；
(3)流过导线截面的电荷量q。
20. 如图所示，运动员以一定速度从P点沿水平方向离开平台，恰能从A点与轨道相切进入粗糙圆弧轨道AC，沿圆弧轨道在竖直平面做圆周运动。已知运动员（含装备）质量m=50kg，运动员进入圆弧轨道时的速度大小vA=10m/s，圆弧轨道的半径R=4m，圆弧轨道AB对应的圆心角∠。测得运动员在轨道最低点B时对轨道的压力是其总重力的3.8倍。取重力加速度， ，。将运动员视为质点，忽略空气阻力。求：
(1)运动员从P点到A点运动过程所用时间t；
(2)运动员在B点时的动能；
(3)在圆弧轨道AB段运动过程中，摩擦力对运动员所做的功W。
21. 如图1所示，把一个质量为m的小球连接在劲度系数为k的轻质弹簧的右端，弹簧的左端固定，小球置于光滑水平面，小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点O，以水平向右为正方向建立坐标轴Ox。小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内，忽略摩擦阻力的影响。
(1)把小球拉向O点的右方x=+L处，然后由静止释放，小球沿着坐标轴做往复运动。
a．在图2中画出弹簧弹力F随x变化的示意图，并由此求出小球从x=+L处静止释放至第一次运动到平衡位置O的过程中，弹簧对小球做的功W。
b．求小球从x=+L处静止释放至第一次运动到平衡位置O的过程中，弹簧对小球冲量的大小I。
(2)动量p随位移x变化的图像在理论物理、近代数学分析的发展中扮演了重要的角色。如图3所示，小球运动过程的p-x图线为椭圆，已知弹簧振子系统的机械能为E。
a．求该椭圆的半长轴a和半短轴b。
b．实际上，小球在运动过程中受到微小的阻力，在相当长的时间内可近似认为其p-x图线是一系列面积不同的封闭椭圆。经过一段相当长的时间T，椭圆的面积减小为原来的90％，求这段时间内克服微小阻力做功的平均功率P。（已知椭圆面积S=πab)
22. 寻求守恒量，是解决物理问题的重要方法。
(1)如图1所示，用细线悬挂的两个完全相同的小球，静止时恰能接触且悬线平行、球心等高。把小球1向左拉起一定高度h后由静止释放，与小球2发生弹性正碰。已知重力加速度为g，求碰后瞬间小球2的速度大小v。
(2)某同学设计了一个“电磁弹射”装置，并将其简化成如图2所示的模型。在水平光滑导轨上，固定着两个相同的“载流线圈”，放置着三个质量均为m的小磁铁充当“磁性弹头”，弹头2和弹头3左侧都非常靠近无磁性的、质量均为m的弹性“圆柱”。弹头和圆柱可以在水平导轨上沿轴线自由移动，圆柱静止时，其左端恰好位于载流线圈圆心处。发射过程如下：弹头1仅受载流线圈1施加的磁力作用从静止开始加速运动，通过碰撞将动能传给中间的弹头2；弹头2被载流线圈2加速，通过碰撞将动能传给弹头3，弹头3最终被弹出。
弹头可视为半径为r，电流大小恒为I、方向如图2方框中所示的单匝细圆线圈，且r远小于载流线圈半径。所有碰撞均可视为弹性正碰，不考虑弹头之间的磁力作用，相邻两线圈之间的距离足够远，水平轨道足够长。
a．标出载流线圈1和载流线圈2中电流的方向。
b．已知弹头1在载流线圈1处产生磁场的磁感应强度的轴向分量Bx和径向分量Br。求弹头1在图2方框中所示情况下受到载流线圈1的作用力的大小F。
c．通过查阅资料得知：电流为i、面积为S的单匝细圆线圈放入磁感应强度为B的外界匀强磁场中所具有的“势能”可表示为，其中θ为细圆线圈在轴向上产生的磁场与外界匀强磁场之间的夹角。
已知载流线圈1和载流线圈2在各自圆心处产生的磁感应强度大小均为 求弹头3理论上能获得的速度上限
北京市海淀区2024-2025学年高三下学期一模（期中）物理试卷
整体难度：适中
考试范围：光学、近代物理、热学、力学、电磁学、物理实验
试卷题型
试卷难度
细目表分析
知识点分析
试题答案解析
第1题：
第2题：
第3题：
第4题：
第5题：
第6题：
第7题：
第8题：
第9题：
第10题：
第11题：
第12题：
第13题：
第14题：
第15题：
第16题：
第17题：
第18题：
第19题：
第20题：
第21题：
第22题：
A．佩戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的折射
B．医学上用光纤制成内窥镜做人体内部检查，是利用了光的偏振
C．雨后太阳光入射到水滴形成彩虹，是由于光的干涉
D．光经过针尖时，其影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹，是由于光的衍射
A．
B．
C．
D．
A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动越明显
B．当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大
C．物体的温度升高，物体内每个分子的动能都增大
D．温度是分子热运动剧烈程度的标志
A．图乙可能是质点a的振动图像
B．再经1s质点a将沿x轴运动到x=2m处
C．质点b的位移与时间的关系为y=0.1sin(πt)m
D．波在传播过程中，质点a在2s内运动的路程为0.8m
A．磁铁振动过程中、线圈始终有收缩的趋势
B．磁铁振动过程中、弹簧和磁铁组成系统的机械能保持不变
C．磁铁远离线圈时，线圈对桌面的压力小于线圈的重力
D．磁铁靠近线圈时，线圈与磁铁相互吸引
A．原线圈接的是学生电源的直流电压挡
B．原线圈的输入电压可能是2V
C．原、副线圈之间靠铁芯导电来传输能量
D．若将电源改接原线圈的“0”和“4”接线柱，则副线圈的输出电压将大于15V
A．两物块的加速度变大，细线的拉力仍为T
B．两物块的加速度不变，细线的拉力仍为T
C．两物块的加速度变大，细线的拉力小于T
D．两物块的加速度不变，细线的拉力小于T
A．在磁场中运动轨迹的半径不同
B．在磁场中运动的时间不同
C．射出磁场时的速度方向不同
D．射出位置到射入位置的距离不同
A．仅改变，拉力对物体做的功不变
B．仅改变，合力对物体做的功不变
C．仅改变拉力大小F，物体受到重力的冲量不变
D．仅改变拉力大小F，物体受到摩擦力的冲量不变
A．探测器从轨道1进入轨道2的过程中，需点火加速
B．探测器在轨道2上从P点运行到Q点的过程中，机械能越来越大
C．探测器分别沿着轨道2和轨道3运行，经过P点时的加速度相同
D．探测器在轨道3上运行的周期大于其在轨道1上运行的周期
A．qA和qB的大小可能相等
B．A和B为同种电荷，且qA>qB
C．A和B为异种电荷，且qA>qB
D．若A和B的电荷量均变为原来的2倍，则M点的电场方向不变
A．若半导体板内载流子为电子，则上侧面A的电势比下侧面的电势高
B．探测空间磁场时，UH与被测磁场的磁感应强度呈线性关系
C．探测空间磁场时，磁敏元件的摆放方向对UH的数值无影响
D．在图示情况下，半导体板单位体积中载流子数目越大UH越大
A．飞轮转动时的动能与其转动的角速度成正比
B．飞轮转动的动能与其质量分布是否均匀无关
C．保持角速度的大小不变，若飞轮改为绕其直径转动，则其动能不变
D．保持角速度的大小不变，若飞轮改为绕其直径转动，则其动能变小
t/d
λ1/
λ2/
0.3
5893.1
5897.5
0.6
5892.8
5897.7
0.9
5893.7
5897.2
1.2
5896.2
5896.2
1.5
5897.3
5895.1
1.8
5898.7
5894.3
2.1
5899.0
5894.1
2.4
5898.1
5894.6
2.7
5896.4
5895.6
3.0
5894.5
5896.7
3.3
5893.1
5897.3
3.6
5892.8
5897.7
3.9
5893.7
5897.2
A．双恒星绕质心转动的周期约为1.8d
B．观测到波长为的光是1号恒星靠近观测者时发出的
C．在间观测到波长为的光是1号恒星在距离观测者最近位置附近发出的
D．通过比较观测波长变化量，可判断1号恒星质量较小
A．需要记录GE和EO的长度
B．描点确定拉力方向时，所描两点之间的距离应适当大一些
C．借助该实验数据也可以完成“探究力的分解规律”的实验
A．
B．
C．
题型
数量
单选题
14
填空题
1
多选题
1
实验题
2
解答题
4
难度
题数
容易
1
较易
7
适中
13
较难
1
题号
难度系数
详细知识点
一、单选题
1
0.85
偏振现象及其解释；全反射现象；薄膜干涉现象和原理；单缝衍射和小孔衍射图样
2
0.85
根据条件写出核反应方程
3
0.85
影响分子热运动的因素；布朗运动；分子间的相互作用力和距离的的关系图像
4
0.85
振动图像与波形图的结合
5
0.65
来拒去留；增缩减扩
6
0.65
探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
7
0.65
细绳或弹簧相连的连接体问题
8
0.65
带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：半径与周期公式；带电粒子在直边界磁场中运动
9
0.65
功的定义、计算式和物理意义；求恒力的冲量
10
0.65
天体运动中机械能的变化；开普勒第三定律；比较不同轨道上的卫星物理量
11
0.65
电场强度的叠加法则
12
0.85
霍尔效应的原理
13
0.65
水平转盘上的物体；动能
14
0.65
计算双星问题的线速度、角速度与引力；多普勒效应
二、填空题
15
0.94
多用电表测电阻的方法、操作步骤、注意事项和读数
三、多选题
16
0.85
验证力的平行四边形定则的原理和实验步骤
四、实验题
17
0.85
Δx=Lλ /d公式简单计算；理解巴尔末公式及其应用
18
0.65
测量电阻丝电阻率的实验电路、实验步骤和注意事项；测量电阻丝电阻率的数据处理方法；测量电阻丝电阻率的实验原理和器材
五、解答题
19
0.65
线框进出磁场产生的等效电路相关计算（E、I、F、U、P）；求线框进出磁场时通过导体截面的电量
20
0.65
动能定理的初步应用；平抛运动速度的计算；向心力的计算；动能
21
0.65
动量定理的内容；常见力做功与相应的能量转化
22
0.4
线框进出磁场产生的等效电路相关计算（E、I、F、U、P）；单次碰撞的多过程问题
序号
知识点
对应题号
1
光学
1,17
2
近代物理
2,17
3
热学
3
4
力学
4,7,9,10,13,14,20,21,22
5
电磁学
5,8,11,12,19,22
6
物理实验
6,15,16,18