北京市密云区2025-2026学年物理高三上期末考试模拟试题.doc

北京市密云区2025-2026学年物理高三上期末考试模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，两根不可伸长的轻绳一端与一个质量为m的小球相连于O点，另一端分别固定在小车天花板上的A、B两点，OA绳与天花板的夹角为30°，OB绳与天花板的夹角为60°，重力加速度为g．当小车以速度ν向右做匀速直线运动，小球与车保持相对静止时，下列说法正确的是

A．OA绳对小球的拉力大小为mg
B．OB绳对小球的拉力大小为mg
C．OA绳对小球拉力做功的功率为mgv
D．重力对小球做功的功率为mgv
2、氢原子的能级如图，大量氢原子处于n=4能级上。当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，辐射光的波长为1884nm，已知可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内，下列判断正确的是（　　）

A．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级，辐射的光子是可见光光子
B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量
C．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时，辐射光的波长大于1884nm
D．用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射W逸=6.34eV的铂，能发生光电效应
3、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．2 B．3 C．4 D．5
4、米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。飞马座51b与恒星相距为L，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。设它们的质量分别为m1、m2且（m1＜m2），已知万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）

A．飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度
B．飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1：m2
C．飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2：m1
D．飞马座51b与恒星运动周期之比为m1：m2
5、 “太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，球拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动，则（　　）

A．小球的机械能守恒
B．平板对小球的弹力在处最大，在处最小
C．在两处，小球可能不受平板的摩擦力
D．小球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值
6、如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是（　　）

A．若x轴表示时间，y轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系
B．若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
C．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系
D．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系
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，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（　　）

A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b
B．t=3s时金属杆的速率为3m/s
C．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W
D．0~5s内通过R的电荷量为2.5C
8、如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块， abed为半径是R的四分之三光滑圆弧形轨道，a为轨道的最高点，de面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在 d点的正上方高为h处由静止释放，让其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（ ）

A．只要h大于R，释放后小球就能通过a点
B．只要改变h的大小，就能使小球通过a点后，既可能落 回轨道内，又可能落到de面上
C．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内
D．调节h的大小，可以使小球飞出de面之外（即e的右侧）
9、如图所示，圆形区域直径MN上方存在垂直于纸面向外的匀强磁场，下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小相同。现有两个比荷相同的带电粒子a、b，分别以v1、v2的速度沿图示方向垂直磁场方向从M点入射，最终都从N点离开磁场，则（ ）

A．粒子a、b可能带异种电荷
B．粒子a、b一定带同种电荷
C．v1:v2可能为2:1
D．v1:v2只能为1:1
10、如图所示，光滑轻质细杆AB、BC处在同一竖直平面内，A、C处用铰链铰于水平地面上，B处用铰链连接，AB杆竖直，BC杆与水平面夹角为37°。一个质量为3.2kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，现对小球施加一个水平向左的恒力F使其静止在BC杆中点处（不计一切摩擦，取g=10m/s2）。则

A．F的大小为40N B．小球对BC杆的作用力大小为40N
C．AB杆对BC杆的作用力大小为25N D．地面对BC杆的作用力大小为25N
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）某同学设计如图所示的装置测量灵敏电流计的内阻Rg，电压表可视为理想电压表，请完成以下问题：
(1)按照原理图甲，完成图乙中实物间的连线______；

(2)实验时，闭合开关前应先将电阻箱的电阻调到______（选填“最大值”，“最小值”或“任意值”）；
(3)调节电阻箱的阻值，使灵敏电流计满偏。并读出此时电阻箱的阻值R，电压表示数U。已知灵敏电流计满偏时的示数Ig，则灵敏电流计的内阻Rg=________（用R、U、Ig表示）；
(4)已知该灵敏电流计的内阻Rg=300Ω，满偏电流Ig=200μA，除该灵敏电流计外，还有以下实验器材：

A．电池组（电动势6V，内阻约为0.5Ω）；
B．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1A）；
C．电流表A（0~50mA，内阻约为20Ω）；
D．标准电阻R1=14700Ω
E.一个电键S、导线若干
现要用伏安法测量一个阻值约为50Ω的电阻Rx的阻值，请在方框中画出测Rx阻值的实验电路图_______（要求测量结果尽量准确，电表的测量范围尽可能大一些，并在电路图中标明对应器材的符号）。
12．（12分）某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。
①在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3________，用同样的方法插上大头针P4。
②在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作一半径为5. 00 cm的圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示。测得AC=4.00 cm，BD=2.80 cm，则玻璃的折射率n=_____________。

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，带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置（M板带正电，N板带负电），板间距为d=80cm，板长为L，板间电压为U=100V。两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A和B组成的装置Q，在外力作用下Q处于静止状态，该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧（球与弹簧不拴接），左边A球带正电，电荷量为q=4×10-5C，右边B球不带电，两球质量均为m=1.0×10-3kg，某时刻装置Q中细线突然断裂，A、B两球立即同时获得大小相等、方向相反的速度（弹簧恢复原长）。若A、B之间弹簧被压缩时所具有的弹性能为1.0×10-3J，小球A、B均可视为质点，Q装置中弹簧的长度不计，小球带电不影响板间匀强电场，不计空气阻力，取g=10m/s2。
求：(1)为使小球不与金属板相碰，金属板长度L应满足什么条件？
(2)当小球B飞离电场恰好不与金属板相碰时，小球A飞离电场时的动能是多大？
(3)从两小球弹开进入电场开始，到两小球间水平距离为30cm时，小球A的电势能增加了多少？

14．（16分）如图所示，一束单色光以一定的入射角从A点射入玻璃球体，已知光线在玻璃球内经两次反射后，刚好能从A点折射回到空气中．已知入射角为45°，玻璃球的半径为 ，光在真空中传播的速度为3×108m/s，求：

（I）玻璃球的折射率及光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角；
（II）光线从A点进入及第一次从A点射出时在玻璃球体运动的时间．
15．（12分）如图所示，一轻弹簧左端与竖直的墙连接，右端与质量为m的物块接触，开始时弹簧处于原长，弹簧的劲度系数为k，现用恒力F向左推物块，当物块运动到最左端时，推力做的功为W，重力加速度为g，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧的形变在弹性限度内，求：

（1）物块向左移动过程中克服摩擦力做的功；
（2）物块运动到最左端时，撤去推力，弹簧能将物块弹开，则物块从最左端起向右能运动多远？
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、C
【解析】
根据共点力的平衡，根据平行四边形法则求解两边绳的拉力大小；根据P=Fv求解功率.
【详解】
小车以速度ν向右做匀速直线运动，则小球处于平衡状态，由平衡条件可知，， ，选项AB错误；OA绳对小球拉力做功的功率为，选项C正确； 重力对小球做功的功率为，选项D错误；故选C.
2、D
【解析】
A．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级，辐射的光子的能量为

此能量比可见光光子的能量小，不可能是可见光光子，故A错误；
B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，故B错误；
C．氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级辐射的光子能量小于从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量，根据

可知从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长小于1884nm，故C错误；
D．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光子的能量值

故用该光照射的铂，能发生光电效应，故D正确。
故选D。
3、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。
4、C
【解析】
BD．双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同，故BD错误；
C．根据＝，则半径之比等于质量反比，飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比，即r1：r2＝m2：m1，故C正确；
A．线速度之比等于半径之比，即v1：v2＝m1：m2，故A错误。
故选C.
5、C
【解析】
A．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，动能不变，但重力势能变化，机械能变化，故A错误；
B．对小球受力分析可知，小球在最高点A处时，其重力和平板对它的压力的合力提供向心力，而在最低点处时，平板对小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，故在A处最小，C处最大，故B错误；
C．小球在两处时，若平板的支持力与小球的重力的合力恰好提供向心力，小球相对平板没有相对运动趋势，摩擦力为零，故C正确；
D．小球在最高点，速度有最小值，其最小值满足

解得

故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
图中的直线表示是一次函数的关系；
A．若物体受恒定合外力作用做直线运动，则物体做匀加速直线运动，其速度与时间图像是线性关系，由物体的动能，速度的平方与时间的图像就不是线性关系了，所以此图像不能表示反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系，故选项A错误；
B．在光电效应中，由于，说明动能与频率是一次函数的关系，但是当频率=0时，动能应该是负值，与现在的图像不相符，故选项B错误；
C．若物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体做匀加速直线运动，由动量定理 可得物体的动量，故C正确；
D．当磁感应强度随时间均匀增大时，电动势的大小是不变的，所以选项D错误。
故选C。

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、BD
【解析】
A．由图像可知，t=5.0s时，U=0.40V，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为

用右手定则判断出，此时电流的方向由b指向a，故A错误；
B．由图可知，t=3s时，电压表示数为

则有

得

由公式得

故B正确；
C．金属杆速度为v时，电压表的示数应为

由图像可知，U与t成正比，由于R、r、B及L均与不变量，所以v与t成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为

根据牛顿第二定律，在5.0s末时对金属杆有

得

此时F的瞬时功率为

故C错误；
D．t=5.0s时间内金属杆移动的位移为

通过R的电荷量为

故D正确。
故选BD。
8、CD
【解析】
A．小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：

解得：

根据动能定理：

得：
h=1.5R
可知只有满足h≥1.5R，释放后小球才能通过a点，故A错误；
BC．小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：
x=vt
竖直方向的自由落体运动：
R=gt2，
解得：
x=R＞R，
故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，则B错误，C正确。
D．只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间或之外。故D正确。
故选CD。
9、BC
【解析】
AB．两粒子都从M点入射从N点出射，则a粒子向下偏转，b粒子向上偏转，由左手定则可知两粒子均带正电，故A错误，B正确；
CD．设磁场半径为R，将MN当成磁场的边界，两粒子均与边界成45°入射，由运动对称性可知出射时与边界成45°，则一次偏转穿过MN时速度偏转90°；而上下磁场方向相反，则两粒子可以围绕MN重复穿越，运动有周期性，设a粒子重复k次穿过MN，b粒子重复n次穿过MN，由几何关系可知
()
()
由洛伦兹力提供向心力，可得

而两个粒子的比荷相同，可知

如，时，，如，时，，则v1:v2可能为1:1或2:1，故C正确，D错误。
故选BC。
10、BCD
【解析】
AB．对小球受力分析，受重力、推力和支持力，如图所示

根据平衡条件，得到：

故A错误，B正确；
C．对杆BC和球整体分析，以C点为支点，设AB对杆的作用力为F′，AB杆没有绕A点转动，说明AB对BC的作用力的方向沿AB的方向。根据力矩平衡条件，有：
F•0.6h=F′•1.6h-mg•0.8h
解得：
F′=25N
故C正确；
D．对杆BC和球整体分析，整体在竖直方向受到小球的重力和杆的重力、AB杆的作用力以及地面的作用力，设该力与水平方向之间的夹角为θ，则：
竖直方向：
Mg+mg-F′-FCsinθ=0
水平方向：
FCcosθ=F
联立得：
FC=25N
故D正确。
故选BCD。

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、 最大值
【解析】
(1) [1]实物连线如图

(2) [2] 实验时，闭合开关前应使电路中的电流最小，故先将电阻箱的电阻调到最大值。
(3)[3]由欧姆定律

解得灵敏电流计的内阻

(4)[4]伏安法测电阻需要电压表，由于器材中没有电压表，所以需要用表头串联电阻R1改装成电压表。若滑动变阻器采用限流式接法，则电路中的最小电流大约为

超过电流表的量程，故只能采用分压式接法。由于表头内阻已知，电流表采用外接法。故电路图如图

12、挡住P2、P1的像 1.43
【解析】
①[1]．在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针P3时，应使P3挡住P2、P1的像，用同样的方法插上大头针P4。
②[2]．玻璃的折射率

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) L<0.8m； (2)8.5×10-2J； (3) 5×10-4J
【解析】
(1)两小球与弹簧系统机械能守恒，弹簧的弹性势能，转化为两个小球的动能

小球获得的初速度

A球带正电，A球在水平方向做匀减速运动，B球不带电，B在水平方向做匀速运动，所以是B先碰到极板。
B向右做平抛运动，由得飞行时间

竖直方向的位移

为使小球不与金属板相碰，金属板的长度应满足L<0.8m。
(2)水平方向：A球向左做匀减速运动，加速度

A球飞离电场时的水平速度

竖直方向：A球向下做自由落体运动，竖直速度

A球离开电场时的动能

(3)两小球进入电场后，竖直方向都做自由落体运动，因此两小球在运动的过程中始终位于同一水平线上。当两球间的距离为x=30cm时

整理得

解得
或（不合理，舍去）
此时，A球水平位移

根据功能关系可知，A球增加的电势能等于克服电场力做功，即

14、（1） （2）
【解析】
（1）作出光路图，由对称性及光路可逆可知，

第一次折射的折射角为300，则折射率公式可知
由几何关系可知，光线第一次从玻璃球内出射时相对于射入玻璃球的光线的偏向角

（2）光线从A点进入及第一次从A点射出时的玻璃球中运动的距离为
在玻璃中运动的速度为
运动时间
15、（1）（2）
【解析】
（1）设物块向左移动的距离为x，根据题意：
克服摩擦力做功：
（2）物块向左运动过程中，由于弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，弹簧弹力做功：
根据弹簧弹力做功与弹性势能大小关系，弹簧具有的最大弹性势能：
撤去推力后，根据动能定理：

可得物块能向右运动的距离：
点睛：此题关键要搞清能量之间的转化关系，知道弹力做功等于弹性势能的变化；因弹簧的弹力与物块运动的位移成正比，所以求解弹力做功时，弹力可取平均值.