北京丰台区十二中2026届高三第三次测评物理试卷含解析

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2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、在如图所示装置中，轻杆一端固定着一个质量可以忽略不计的定滑轮，两物体质量分别为m1、m2，轻绳一端固定于a点，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，动滑轮质量和一切摩擦不计。整个装置稳定时下列说法正确的是（ ）
A．α可能大于β
B．m1一定大于m2
C．m1可能大于2m2
D．轻杆受到绳子的作用力
2、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，顶端与竖直墙壁接触，现打开尾端阀门，气体往外喷出，设喷口面积为S，气体密度为，气体往外喷出的速度为，则气体刚喷出时钢瓶顶端对竖直墙的作用力大小是（ ）
A．B．C．D．
3、关于牛顿第一定律和惯性有下列说法，其中正确的是（ ）
A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
C．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律
D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
4、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（ ）
A．2B．3C．4D．5
5、一台小型发电机的原理如图所示，单匝矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为1Ω，外接标有灯泡的交流电压表，则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为220V
B．线圈转到如甲图所示位置时感应电动势为零
C．当时线圈中的磁通量最小为零
D．当时线圈中的磁通量最大，为
6、2018年11月1日，第四十一颗北斗导航卫星成功发射。此次发射的北斗导航卫星是北斗三号系统的首颗地球静止轨道（GEO）卫星，也是第十七颗北斗三号组网卫星。该卫星大幅提升了我国北斗系统的导航精度。已知静止轨道（GEO）卫星的轨道高度约36000km，地球半径约6400km，地球表面的重力加速度为g，请你根据所学的知识分析该静止轨道（GEO）卫星处的加速度最接近多少（ ）
A．
B．
C．
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、如图所示，卫星1和卫星2均绕地球做圆周运动，其中卫星1为地球同步轨道卫星，卫星2是极地卫星，卫星1的轨道半径大于卫星2的轨道半径. 则下列说法正确的是
A．卫星1和卫星2做圆周运动的圆心均为地心
B．卫星2的运行周期小于24h
C．卫星1的向心加速度大于卫星2的向心加速度
D．卫星2的线速度小于静止在赤道上某物体的线速度
8、如图，篮球赛中，甲、乙运动员想组织一次快速反击，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，则（ ）
A．应该让球沿着3的方向抛出
B．应该让球沿着2的方向抛出
C．两运动员对球的冲量大小和方向都是相同的
D．当乙接着球后要往身体收，延长触球时间，以免伤害手指
9、2019 年 11 月 5 日 01 时 43 分，我国在西昌卫展发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射了第 49 颗北斗导航卫星。该卫星属倾斜地球同步轨道卫星，标志着北斗三号系统 3 颗倾斜地球同步轨道卫星全部发射完毕。倾斜地球同步轨道卫星是运转轨道面与地球赤道面有夹角的轨道卫星， 它的运行周期与“同步卫星”相同(T＝24h)，运动轨迹如图所示。关于该北斗导航卫星说法正确的是（ ）
A．该卫星与地球上某一位置始终相对静止
B．该卫星的高度与“同步卫星”的高度相等
C．该卫星运行速度大于第一宇宙速度
D．该卫星在一个周期内有 2 次经过赤道上同一位置
10、如图所示，有上下放置的两个宽度均为的水平金属导轨，左端连接阻值均为2的电阻、，右端与竖直放置的两个相同的半圆形金属轨道连接在一起，半圆形轨道半径为。整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。初始时金属棒放置在上面的水平导轨上，金属棒的长刚好为L，质量，电阻不计。某时刻金属棒获得了水平向右的速度，之后恰好水平抛出。已知金属棒与导轨接触良好，重力加速度，不计所有摩擦和导轨的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒抛出时的速率为1m/s
B．整个过程中，流过电阻的电荷量为1C
C．最初金属棒距离水平导轨右端1m
D．整个过程中，电阻上产生的焦耳热为1.5J
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）测定某种特殊电池的电动势和内阻。其电动势E约为8V，内阻r约为。实验室提供的器材：
A、量程为200mA．内阻未知的电流表G；
B、电阻箱；
C、滑动变阻器；
D、滑动变阻器；
E、开关3只，导线若干。
(1)先用如图所示的电路来测定电流表G内阻。补充完成实验：
①为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取__________（选填“”或“”）；
②连接好电路，断开、，将的滑片滑到__________（选填“a”或“b”）端；
③闭合，调节，使电流表G满偏；
④保持不变，再闭合，调节电阻箱电阻时，电流表G的读数为100mA；
⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻__________；
(2)再用如图甲所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻。由于电流表G内阻较小，在电路中串联了合适的定值电阻作为保护电阻。按电路图连接好电路，然后闭合开关S，调整电阻箱的阻值为R，读取电流表的示数，记录多组数据（R，I），建立坐标系，描点作图得到了如图乙所示的图线，则电池的电动势__________V，内阻__________。
12．（12分）某同学欲用伏安法测定一阻值约为5Ω的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：
A．直流电源E(电动势约为4.5V，内阻很小)；
B．直流电流表A1(量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)；
C．直流电流表A2(量程0～3A，内阻约为0.2Ω)；
D．直流电压表V1(量程0～3V，内阻约为3kΩ)；
E．直流电压表V2(量程0～15V，内阻约为6kΩ)；
F．滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)；
G．开关、导线若干。
（1）在备选器材中，实验中电流表应选_____，电压表应选_____；(均填写器材前字母序号)
（2）该同学连接了部分电路，如图甲所示，还有三根导线没有连接，请帮助该同学完成连线；（______）
（3）按要求完成了电路连接后，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_____(选填“左”或“右”)端；
（4）该同学正确操作，电流表和电压表的表盘示数如图乙所示，则电阻的测量值为________Ω；该测量值__________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
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）如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，上管足够长，图中细管的截面积S1=1cm2，粗管的截面积S2=2 cm2，管内水银长度h1=h2=2 cm，封闭气体长度L=8cm，大气压强p0=76cmHg，气体初始温度为320K，若缓慢升高气体温度，求：
(1)粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；
(2)气体的温度达到533K时，水银柱上端距粗玻璃管底部的距离。
14．（16分）如图所示，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中央．
①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；
②继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强．
15．（12分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B；平行金属轨道MN、PQ，相距为L，固定在水平面内；电阻为R的金属导体棒ab与平行轨道垂放置，且与轨道接触良好；MP间接有直流电源。闭合开关S，金属导体棒向右运动，通过轻绳竖直提升质量为m的物体，重力加速度为g。忽略一切阻力、导轨的电阻和直流电源的内阻。
(1)求物体匀速上升时，通过导体棒ab的电流大小；
(2)导体棒ab水平向右运动的过程中，同时会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的作用，我们称之为反电动势。设导体棒ab向上匀速提升重物的功率为P出，电流克服反电动势做功的功率为P反，请证明：P出=P反；(解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)
(3)若通过电源连续调节MP间的电压U，物体匀速上升的速度v也将连续变化，直流电动机所具有这种良好的“电压无极变速”调速性能在许多行业中广泛应用。请写出物体匀速上升的速度v与电压U的函数关系式。
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】
对m1分析可知绳子的拉力大小，对滑轮分析，由于滑轮放在一根绳子上，绳子两端的张力相等，故可知两绳子和竖直方向上的夹角相等，由共点力的平衡关系可得出两质量的关系．
【详解】
对m1分析可知，m1受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m1g； 对于动滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m1的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角α和β相等；故A错误；由以上可知，两端绳子的拉力等于m1g，而它们的合力等于m1g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知1m1g＞m1g，即m1一定小于1m1．但是m1不一定大于m1，故BC错误。轻杆受到绳子的作用力等于两边绳子的合力，大小为，选项D正确；故选D。
【点睛】
本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论．
2、D
【解析】
对喷出气体分析，设喷出时间为，则喷出气体质量为，由动量定理，有
其中F为瓶子对喷出气体的作用力，可解得
根据牛顿第三定律，喷出气体对瓶子作用力大小为F，再对瓶子分析，由平衡条件和牛顿第三定律求得钢瓶顶端对竖直墙壁的作用力大小也是F，故D正确，ABC错误。
故选D。
3、D
【解析】
A．根据牛顿第一定律知，物体只有在不受外力，或者所受合外力为零时，才能处于静止或匀速直线运动状态，A错误；
B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的万有引力作用，其运动状态是不断变化的，则B项错误；
C．牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，并不能反映物体惯性的大小，C错误；
D．运动物体如果没有受到力的作用，将保持原来的速度做匀速直线运动，D项中说法符合牛顿第一定律，D正确；
故选D。
4、C
【解析】
电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为
氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为
根据题意有
解得
即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
5、D
【解析】
A．根据正弦交流电的有效值等于峰值除以，可知感应电动势的有效值为220V，电压表测的是路端电压，由于电源有内阻，所以路端电压和电动势不相等，所以电压表的示数不为220V，故A错误；
B．线圈转到如甲图所示位置时，感应电动势最大，故B错误；
CD．由乙图可知t=0.01s时，感应电动势为零，线圈位于中性面，与磁感线垂直，磁通量最大，由乙图可知周期T=0.02s，由
可得
故C错误，D正确。
故选D。
6、A
【解析】
近地卫星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根据分析卫星的加速度。
【详解】
近地卫星的加速度近似等于地球表面重力加速度，根据知，GEO星的加速度与近地卫星的加速度之比，即GEO星的加速度约为地球表面重力加速度的1/36倍，故A正确，BCD错误；故选A。
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、AB
【解析】
A．由万有引力提供向心力，卫星1和卫星2的做圆周运动的圆心均为地心，A正确；
B．卫星1的周期为24h，根据：
可得：
因为卫星2的轨道半径小于卫星1的轨道半径，所以卫星2的运行周期小于卫星1的周期，即小于24h，故B正确；
C．根据：
可得：
卫星1的向心加速度小于卫星2的向心加速度，故C错误；
D．由：
可得：
可知卫星1的线速度小于卫星2的线速度，由知赤道上物体的线速度小于卫星1的线速度，所以卫星2的线速度大于静止在赤道上某物体的线速度，故D错误.
8、AD
【解析】
AB．甲和乙相对静止，所以甲将球沿着对方抛出，即沿着3方向抛出，就能传球成功，A正确，B错误；
C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，可知两运动员接球时速度的变化量大小相等、方向相反，动量的变化量等大反向，所以两运动员对球的冲量等大反向，C错误；
D．当乙接着球后要往身体收，根据动量定理可知，相同的动量变化量下，延长作用时间，减小冲击力，以免伤害手指，D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
A．同步卫星相对于地球静止，必须为地球赤道面上的同步卫星，因为此卫星为倾斜轨道，因此不能与地球保持相对静止;A错误；
B．由公式可得，因为两个卫星的周期是一样的，其他常量都相同，所以高度相同;B正确.
C．地球的第一宇宙速度是最大的环绕速度，该卫星比近地卫星轨道半径大，所以速度小于第一宇宙速度;C错误
D．此卫星的轨道为倾斜轨道，因此当卫星转一周时，两次通过赤道;D正确.
故选BD。
10、AC
【解析】
A．金属棒从半圆形金属轨道的顶点恰好水平抛出，则有
选项A正确；
BC．对导体棒在水平导轨上运动应用动量定理得
得
解得回路中产生的电荷量为
据
解得导体棒向右移动的距离为
流过的电荷量
选项B错误，C正确；
D．根据能量守恒得回路中产生的总热量
解得
电阻上产生的热量
选项D错误。
故选AC。
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、R2 a 2 10 48
【解析】
(1)①[1]．由题意可知，电源电动势约为8V，而电流表量程为200mA，则电流表达满偏时需要的电流为
故为了安全和准确，滑动变阻器应选择R2；
②[2]．为了让电路中电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时接入电阻应最大，故滑片应滑至a端；
⑤[3]．由实验步骤可知，本实验采用了半偏法，由于电流表示数减为原来的一半，则说明电流表内阻与电阻箱电阻相等，即Rg=2Ω；
(2)[4]．根据实验电路以及闭合电路欧姆定律可知：
变形可得

则由图象可知图象的斜率
解得
E=10V
[5]．图象与纵轴的交点为5，则可知

解得
r=48Ω
12、B D 右 4.79 小于
【解析】
（1）[1][2]因
所以电流表应选B，因为电源电动势只有4.5V，所以电压表应选D。
（2）[3]因为电流表内阻较大，所以电流表外接，电路连接如图所示
（3）[4]当滑动变阻器的滑片在左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，所以开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最右端。
（4）[5][6]题图乙中电压表示数为2.30V，电流表示数为0.48A，所以电阻的测量值
由于电压表有分流，故电阻的测量值偏小。
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、 (1)410K；(2)22cm
【解析】
(1)以封闭的气体为研究对象，初态气体体积
压强为
由于水银总体积保持不变，设水银全部进入细管水银长度为，则
末状态气体
从初状态到末状态。由理想气体状态方程，
有
代入数据解得
(2)气体温度达到533K时，设水银上端距粗玻璃管底部的距离为H，则
气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律
解得
14、（2）320K;
【解析】
试题分析：现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部的过程中，a活塞不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由盖•吕萨克定律求解；继续缓慢加热，使活塞a上升，活塞a上方的氧气经历等温过程，根据玻意耳定律求解即可．
（1）活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程．设气缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1，末态体积为V2，温度为T2，按题意，气缸B的容积为,
则有：
根据盖•吕萨克定律得：
代入数据解得：
（2）活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的时，活塞a上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为V1′，压强为P1′，末态体积为V2′，压强为P2′，
由题给数据有，
由玻意耳定律得：
解得：
点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分气体之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系．
15、（1）；（2）见解析；（3）
【解析】
(1)物体匀速上升，由平衡条件有mg=BIL
解得
(2)设金属导体棒匀速运动速度大小为v，电流为I，则：导体棒ab匀速向上提升重物输出的机械功率为P出=mgv，电流克服金属导体棒反电动势做功的功率为P反=BILv
又mg=BIL
所以P出=P反得证
(3)设金属导体棒两端连续可调的电压为U，物体匀速上升的速度大小为v。由于反电动势总要削弱电源电动势的作用，有：
金属导体棒匀速运动有
联立解得