2025年北京市海淀区首都师范大学附属中学物理高三第一学期期末达标测试试题.doc

2025年北京市海淀区首都师范大学附属中学物理高三第一学期期末达标测试试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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，由粗细均匀的金属导线围成的一个正六边形线框abcdef，它的六个顶点均位于一个半径为R的圆形区域的边界上，be为圆形区域的一条直径，be上方和下方分别存在大小均为B且方向相反的匀强磁场，磁场方向垂直于圆形区域。现给线框接入从a点流入、从f点流出的大小为I的恒定电流，则金属线框受到的安培力的大小为

A． B． C．BIR D．0
2、三根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正三角形，O为三角形的重心，通过三根直导线的电流分别用I1、I2、I3表示，方向如图。现在O点垂直纸面固定一根通有电流为I0的直导线，当时，O点处导线受到的安培力大小为F。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，则（　　）

A．当时，O点处导线受到的安培力大小为4F
B．当时，O点处导线受到的安培力大小为
C．当时，O点处导线受到的安培力大小为
D．当时，O点处导线受到的安培力大小为2F
3、如图所示，一名消防救援队队员手拉长为L、呈水平方向的轻绳从平台上跳下，运动到B点时松开手，恰好落到障碍物后被困人员所在的A点。B点是障碍物的最高点，O、B、C三点在同一竖直线上，队员可视为质点，空气阻力不计，利用图示信息判断，下列关系正确的是（ ）

A． B． C． D．
4、如图是电子射线管示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是（　　）

A．加一电场，电场方向沿z轴负方向
B．加一电场，电场方向沿y轴正方向
C．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
D．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
5、如图，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中。水平向右的力F=20N作用在b上，三个物体保持静状态。g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．物体a对桌面的静摩擦力大小为10N，方向水平向右
B．物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左
C．物体c受到向右的静摩擦力，大小为20N
D．在剪断轻绳的瞬间，三个物体一定会获得向右的加速度
6、甲乙两车在相邻的平行车道同向行驶，做直线运动，v－t图像如图所示，二者最终停在同一斑马线处，则（　　）

A．甲车的加速度小于乙车的加速度
B．前3s内甲车始终在乙车后边
C．t=0时乙车在甲车前方9.4m处
D．t=3s时甲车在乙车前方0.6m处
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，有一列沿轴正向传播的简谐横波，在时刻振源从点开始振动。当时，波刚好传到处的质点。下列对该简谐横波的分析中正确的是（　　）

A．该简谐横波的周期是，波速是
B．频率为的简谐横波与该波相遇时一定能够发生干涉现象
C．该简谐横波遇到尺寸小于的障碍物时能够发生明显的衍射现象
D．当时，该简谐横波上的点向右移动了
E.若站在振源右侧的接收者以速度匀速向振源靠近，那么接收者接收到的频率一定大于
8、如图所示为质谱仪的结构原理图带有小孔的两个水平极板、间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场，在磁场中运动半周后打到底片上。不计质子和氚核的重力及它们间的相互作用。则下列判断正确的是（ ）

A．质子和氚核在极板、间运动的时间之比为
B．质子和氚核在磁场中运动的时间之比为
C．质子和氚核在磁场中运动的速率之比为
D．质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为
9、如图，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初速度v0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，速度方向与斜面之间的夹角为θ；若小球从a点以初速度平抛出，不计空气阻力，则小球（　　）

A．将落在bc之间
B．将落在c点
C．落在斜面的速度方向与斜面的夹角大于θ
D．落在斜面的速度方向与斜面的夹角等于θ
10、如图所示，两光滑平行金属导轨与，其间距为，直导线垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为。电容器接在、两端，其电容为，除电路中的电阻外，导轨和直导线的电阻均不计。现给直导线一初速度，使之向右运动，当电路稳定后，直导线以速度向右匀速运动，则（ ）

A．电容器两端的电压为 B．电阻两端的电压为零
C．电容器所带电荷量为 D．直导线所受安培力为
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）如图甲，是“探究功与速度变化的关系”的实验装置，当质量为的小车，在1条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为；当用2条、3条完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次实验时，由于每次实验中橡皮筋的拉伸长度相同，因此第2次、第3次实验中，橡皮筋对小车做的功分别为、，每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。则：
（1）关于该实验，下列说法中正确的是__（填选项序号字母）。
A．必须平衡摩擦力
B．打点计时器可以用干电池供电
C．每次实验，小车必须从同一位置由静止释放
D．可以选用规格不相同的橡皮筋
（2）图乙为某次用1条橡皮筋实验打出的纸带，测得、、、、相邻两点间的距离分别为，，，，则小车获得的最大速度为__。如果用2条橡皮筋做实验，那么，在理论上，小车获得的最大动能为__（结果保留两位有效数字）。

12．（12分）用如图甲所示装置，测定木块与长木板间的动摩擦因数。放在水平桌面上的长木板一端带有定滑轮，另一端固定有打点计时器，穿过打点计时器的纸带连接在木块上，绕过定滑轮的细线一端连接在木块上，另一端悬挂装有砝码的砝码盘，开始时木块靠近打点计时器。当地的重力加速度为。

（1）实验前，需要调节______的高度，使连接木块的细线与长木板平行。
（2）接通电源，释放纸带，图乙为打出的纸带上点迹清晰的一段，纸带上0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻计数点间均有四个计时点未标出，若打点计时器所接交流电的频率为，测出纸带上计数点0、2间的距离为，计数点4、6间的距离为，则打计数点5时，木块的速度大小为____，木块的加速度大小为____。
（3）若木块的质量为，悬挂的砝码和砝码盘的总质量为，则木块与长木板间的动摩擦因数为____。
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，竖直面内光滑圆弧轨道最低点与水平面平滑连接，圆弧轨道半径为，圆弧所对圆心角为60°，水平面上点左侧光滑，右侧粗糙。一根轻弹簧放在水平面上，其左端连接在固定挡板上，右端自由伸长到点。现将质量为的物块放在水平面上，并向左压缩弹簧到位置，由静止释放物块，物块被弹开后刚好不滑离圆弧轨道，已知物块与段间的动摩擦因数为0.5，段的长度也为，重力加速度为，不考虑物块大小。求：
(1)物块运动到圆弧轨道点时，对轨道的压力大小；
(2)物块最终停下的位置离点的距离；
(3)若增大弹簧的压缩量，物块由静止释放能到达与等高的高度，则压缩弹簧时，弹簧的最大弹性势能为多大。

14．（16分）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框abcd，线框平面与磁场垂直．已知磁场的磁感应强度为B0，线框匝数为n、面积为S、总电阻为R。现将线框绕cd边转动，经过Δt时间转过90°。求线框在上述过程中
(1)感应电动势平均值E；
(2)感应电流平均值I；
(3)通过导线横截面的电荷量q。

15．（12分）光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明，光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子（即一个个有确定能量和动量的“光子”）组成的。人们意识到，光既具有波动性，又具有粒子性。（c为光速，h为普朗克常量）
(1)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子，他提出假设：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，粒子的能量E和动量p跟它所对应波的频率v和波长之间也遵从如下关系：，。请依据上述关系以及光的波长公式，试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系；
(2)我们在磁场中学习过磁通量，其实在物理学中有很多通量的概念，比如电通量、光通量、辐射通量等等。辐射通量表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为。
①光子具有能量。一束波长为的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上，其辐射通量为，且全部被黑纸片吸收，求该束光单位体积内的光子数n；
②光子具有动量。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小，并判断若将黑纸片换成等大的白纸片，该束光对白纸片的压力有何变化。
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、A
【解析】
根据串并联电路的特点可知线框流过af边的电流：

流过abcdef边的电流：

de、ab边受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理bc、ef边受到的安培力等大同向，斜向右下方，则de、ab、bc、ef边所受的安培力合力为：

方向向下；cd边受到的安培力：

方向向下，；af边受到的安培力：

方向向上，所以线框受到的合力：

A正确，BCD错误。
故选A。
2、C
【解析】
根据安培定则画出在O点的磁感应强度的示意图如图所示

当时，三根导线在O点产生的磁感应强度大小相等，设为，根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为

此时O点处对应的导线的安培力

AB．由于通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小和电流成正比，当时，则有
，
根据磁场叠加原理可知，此时O点的磁感应强度为

此时O点处对应的导线的安培力

故AB错误；
C．当时，有
，
如图所示

根据磁场叠加原理可知

此时O点处对应的导线的安培力

故C正确；
D．当时，有
，
如图所示

根据磁场叠加原理可知

此时O点处对应的导线的安培力

故D错误。
故选C。
3、A
【解析】
消防救援队队员从平台上跳下到B点由动能定理得

松手后消防救援队队员做平抛运动，则有
，
联立解得

故A正确，BCD错误。
故选A。
4、D
【解析】
AB．由于电子带负电，要使电子向下偏转（z轴负方向），如果仅加一电场实现此偏转，需要加向上的电场，即加沿z轴正方向的电场，故选项AB均错误；
CD．仅加一磁场电子向下偏转（z 轴负方向），由左手定则可知，四指需要指向x轴的负方向，大拇指向下，故磁场的方向是沿y 轴正方向的，选项C错误，D正确。
故选D。
5、B
【解析】
A．对受力分析

在竖直方向

则绳子拉力为

对、、整体受力分析，水平方向根据平衡条件

则桌面对的静摩擦力方向水平向右，大小为

根据牛顿第三定律可知，对桌面的静摩擦力大小为，方向水平向左，A错误；
B．对、整体受力分析，水平方向根据平衡条件

可知物体b受到物体a给的一个大小为20N的摩擦力，方向向左，B正确；
C．对受力分析可知，物体仅受重力和支持力，受到的摩擦力为0，C错误；
D．地面对、、整体的最大静摩擦力大小未知，在剪断轻绳的瞬间，系统的运动状态未知，D错误。
故选B。
6、D
【解析】
A．根据v－t图的斜率大小表示加速度大小，斜率绝对值越大加速度越大，则知甲车的加速度大于乙车的加速度，故A错误；
BCD．设甲运动的总时间为t，根据几何关系可得

解得

在0－3.6s内，甲的位移

0－4s内，乙的位移

因二者最终停在同一斑马线处，所以，t=0时乙车在甲车前方

0－3s内，甲、乙位移之差

因t=0时乙车在甲车前方8.4m处，所以t=3s时甲车在乙车前方0.6m处，由此可知，前3s内甲车先在乙车后边，后在乙车的前边，故BC错误，D正确。
故选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、ACE
【解析】
A.由图可知该波的波长为，当时，波刚好传到处的质点，所以该波的周期为，该波的频率为，故波速
，
故A正确；
B.两列波相遇时能够发生干涉的现象的条件是：两列波的频率相同，相位差恒定，故B错误；
C.能够发生明显衍射现象的条件是：障碍物或小孔的尺寸比波长小或差不多，故C正确；
D.简谐横波上的质点都在平衡位置上下振动，不会沿波的传播方向移动，故D错误；
E.由多普勒效应可知接收者和波源相向运动时，接收者接收到的频率增大，故E正确。
故选：ACE。
8、AD
【解析】
由题意可知质子和氚核的质量之比为1：3；电量之比为1：1；
A．粒子在电场中做初速度为零的匀加速动，电场力提供加速度，则有

可得

故质子和氚核在极板间运动的时间之比

故A正确；
B．带电粒子在磁场中做圆周运动的周期

质子和氚核在磁场中均运动半个周期，则质子和氚核在磁场中运动的时间之比

故B错误；
C．根据动能定理有

得

故C错误；
D．由公式

得质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比

故D正确。
故选AD。
9、BD
【解析】
设斜面的倾角为θ．小球落在斜面上，有：tanθ=，解得： ；在竖直方向上的分位移为：y=gt2＝，则知当初速度变为原来的倍时，竖直方向上的位移变为原来的2倍，所以小球一定落在斜面上的c点，故A错误，B正确；设小球落在斜面上速度与水平方向的夹角为β，则tanβ==2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，则知落在斜面时的速度方向与斜面夹角一定相同．故C错误，D正确．故选BD．
物体在斜面上做平抛运动落在斜面上，竖直方向的位移与水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一时刻速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍．
10、ABC
【解析】
AB．当直导线匀速向右运动时，直导线切割磁感线产生的感应电动势为

电路稳定后，电容器两极板间的电压

电容器既不充电也不放电，电路中无电流，电阻两端无电压，故A、B正确；
C．电容器所带电荷量为

故C正确；
D．电路稳定后，直导线中无电流，根据可知直导线不受安培力，故D错误；
故选ABC。

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、AC 0.82 0.067
【解析】
（1）[1]．A．为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故A正确。
B．打点计时器使用的是低压交流电源。故B错误；
C．根据实验原理可知，每次实验，小车必须从同一位置由静止弹出。故C正确。
D．根据实验原理可知，橡皮筋必须是相同的，故D错误。
故选AC
（2）[2][3]．要测量最大速度，应该选用点迹恒定的部分。即应选用纸带的C、D、E部分进行测量，时间间隔为0.02s，最大速度：

如果用2条橡皮筋做实验，那么在理论上，小车获得的最大动能为

12、定滑轮
【解析】
（1）[1]调节定滑轮的高度使连接木块的细线与长木板平行。
（2）[2][3]根据时间中点速度等于某段时间的平均速度，则可求打计数点5时，木块的速度大小为

根据

得木块的加速度

（3）[4]由牛顿第二定律有

解得

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)； (2)；(3)
【解析】
(1)设物块第一次到达点时速度为，由于物块刚好能到达点，根据机械能守恒有

求得

在点

求得

根据牛顿第三定律可知，物块在点对轨道的压力大小为。
(2)设物块第一次从点返回后直到停止运动，在段上运动的路程为，根据功能关系

求得。因此物块刚好停在点，离点的距离为。
(3)设物块运动到点的速度为，从点抛出后，竖直方向的分速度为

求得

根据能量守恒有

求得

14、 (1)；(2)；(3)
【解析】
(1)线圈从图示位置开始转过90°的过程中，磁通量的变化量为
△φ=BS
所用时间为

根据法拉第电磁感应定律有

则平均电动势为

(2)依据闭合电路欧姆定律，那么感应电流的平均值为

(3)由电量公式

可得

15、 (1)；(2)①，②，变大
【解析】
(1)单个光子的能量

根据单个光子的动量可知

(2)①假设时间内通过黑纸片光束的体积为，则光子总个数为

辐射通量

解得单位体积内的光子数

②光束照射黑纸片，全部被吸收，根据动量定理

解得黑纸片对光的作用力

根据牛顿第三定律可知光对黑纸片的压力为；若将黑纸片换为等大的白纸片，光子在白纸片表面全部反弹，若全部发生弹性碰撞，则根据动量定理

则

所以根据牛顿第三定律可知该束光对白纸片的压力变大。