北京海淀区北京一零一中学2025年物理高三第一学期期末监测模拟试题.doc

北京海淀区北京一零一中学2025年物理高三第一学期期末监测模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图甲所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中的元件参数对同一电容器进行两次充电，对应的电荷量q随着时间t变化的曲线如图乙中的a、b所示。曲线形状由a变化为b，是由于（　　）

A．电阻R变大
B．电阻R减小
C．电源电动势E变大
D．电源电动势E减小
2、如图所示，a、b、c、d为圆上的四个点，ac、bd连线过圆心且相互垂直，置于圆心处带正电的点电荷在a点产生的场强大小为E。若在该空间再施加一沿ac方向的大小为2E的匀强电场后，以下说法正确的是( )

A．a点的场强大小为3E，方向由c到a
B．c点的场强大小为3E，方向由c到a
C．b、d两点的场强相同，大小都为E
D．b、d两点的场强不相同，但大小都为E
3、如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动．若该同学上半身的质量约为全身质量的 ，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她克服重力做的功W和相应的功率P约为
A．W=4500J P=75W B．W=450J P=7.5W
C．W=3600J P=60W D．W=360J P=6W
4、2020年3月15日中国散列中子源利（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CNSN是我国重点建设的大科学装置，将成为发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是（ ）
A．α粒子轰击，生成，并产生了中子
B．经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了6个
C．放射性β射线其实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗
D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度
5、在实验室观察到如下的核反应。处于静止状态的铝原子核，受到一个运动粒子撞击后，合在一起成为一个处于激发态的硅原子核。对此核反应下列表述正确的是（ ）
A．核反应方程为 B．该核反应是核聚变反应
C．新生成的与是同位素 D．新生成的处于静止状态
6、图1所示为一列简谐横波在t=0时的波动图象，图2所示为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（ ）

A．该波的波速为2m/s
B．该波沿x轴负方向传播
C．t= 1.0s时，质点P的速度最小，加速度最大
D．在t=0到t=2.0s的时间内，质点P的速度和加速度方向均未发生改变
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，在光滑水平桌面上有一xOy平面直角坐标系，y轴右侧有两根完全相同的均匀金属丝M和N连接成闭合回路，金属丝M的形状满足，电阻为R。在y轴左侧有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为，两金属丝在沿x轴负方向的外力作用下，以速度v匀速穿过磁场，下列判断正确的是

A．金属丝中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B．金属丝中感应电流的最大值为
C．金属丝运动过程中外力的最大功率为
D．金属丝穿过磁场过程中产生的热量为
8、如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同，使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为 ，压强变化量为，对液面压力的变化量为，则（　　）

A．水银柱向下移动了一段距离
B．
C．
D．
9、如图所示,实线为一列简谐横波在某时刻的波形图，虚线为该时刻之后7s的波形图,已知该波的周期为4s,则下列判断中正确的是（ ）

A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的振幅为4cm
C．这列波的波速为2m/s
D．该时刻x=2m处的质点沿y轴负方向运动
E.该时刻x=3m处质点的加速度最大
10、如图所示，正三角形的三个顶点、、处，各有一条垂直于纸面的长直导线。、处导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，处导线电流是、处导线电流的2倍，方向垂直纸面向里。已知长直导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与电流成正比、与该点到导线的距离成反比。关于、处导线所受的安培力，下列表述正确的是（ ）

A．方向相反 B．方向夹角为60°
C．大小的比值为 D．大小的比值为2
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）某研究性学习小组的一同学想测量一下某电阻丝的电阻率，实验室供选择的器材如下：
A．量程0.6A，内阻约0.5Ω的电流表
B．量程3A，内阻约0.01Ω的电流表
C．量程0.6A，内阻0.5Ω的电流表
D．量程15V，内阻约30kΩ的电压表
E.阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F.阻值为0~10Ω，额定电流为1A的滑动变阻器
G.阻值为0~99.9Ω的电阻箱
H.电动势为3V的电池
I.开关一个、导线若干
（1）如图甲是他先用螺旋测微器测量电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径D=____mm，用多用电表粗测了该电阻丝的电阻如图乙所示，则多用电表的读数为____Ω； 

（2）该同学想用伏安法精确测量该电阻丝的电阻，他检查了一下所给器材，发现所给电压表不能用，就用电流表改装一电压表，你认为所给电压表不能用的理由是____；如果要改装成量程为3V的电压表，需要串联的电阻R=____Ω；如果他选好器材后设计了如图所示的电路，电流表他应选用_____；滑动变阻器应选用_____；
（3）该同学连好电路后，测出该电阻丝的长度为L，直径为D，然后改变滑动变阻器滑动头的位置读出两个电流表和电阻箱的若干数据，其中电流表A1、A2的读数分别用I1、I2来表示，从而测出该电阻丝的电阻率ρ，则ρ的表达式是___；(用所有测量的物理量的字母表示) 
（4）如果要求电流表A2的读数从零开始，请你根据上图将电路添加一条线改画在电路图上。（__________）
12．（12分）实验小组采用如图甲所示实验装置测量木块与木板间动摩擦因数μ，提供的器材有：带定滑轮的长木板，有凹槽的木块，质量为20 g的钩码若干，打点计时器，电源，纸带，细线等．实验中将部分钩码悬挂在细线下，剩余的钩码放在木块的凹槽中，保持长木板水平，利用打出的纸带测量木块的加速度．

(1) 正确进行实验操作，得到一条纸带，从某个清晰的打点开始，依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出位置0到位置3、位置6间的距离，如图乙所示．已知打点周期T＝0.02 s，则木块的加速度a＝________m/s2.
(2) 将木块凹槽中的钩码逐个添加到细线下端，改变悬挂钩码的总质量m，测得相应的加速度a，作出a－m图象如图丙所示．已知当地重力加速度g＝9.8 m/s2，则木块与木板间动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)；μ的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，原因是________________________(写出一个即可)．
(3) 实验中________(选填“需要”或“不需要”)满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量．
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，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280K时，被封闭的气柱长L=25cm，两边水银柱高度差h=5cm，大气压强p0=75cmHg。
①加热封闭气体，为使左端水银面下降h1=5cm，求此时封闭气体的温度；
②封闭气体的温度保持①问中的值不变，为使两液面相平，求需从底端放出的水银柱长度。

14．（16分）高铁在改变人们出行和生活方式方面的作用初步显现。某高铁列车在启动阶段的运动可看作在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，列车的加速度大小为a。已知该列车（含乘客）的质量为m，运动过程中受到的阻力为其所受重力的k倍，重力加速度大小为g。求列车从静止开始到速度大小为v的过程中，
(1)列车运动的位移大小及运动时间；
(2)列车牵引力所做的功。

15．（12分）如图所示，足够长的“U”形框架沿竖直方向固定，在框架的顶端固定一定值电阻R，空间有范围足够大且垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，电阻值均为R的金属棒甲、乙垂直地放在框架上，已知两金属棒的质量分别为m=2.0×10-2kg、m乙=1.0×10-2kg。现将金属棒乙锁定在框架上，闭合电键，在金属棒甲上施加一竖直向上的恒力F，经过一段时间金属棒甲以v=10m/s的速度向上匀速运动，然后解除锁定，金属棒乙刚好处于静止状态，忽略一切摩擦和框架的电阻，重力加速度g=10m/s2。则
(1)恒力F的大小应为多大？
(2)保持电键闭合，将金属棒甲锁定，使金属棒乙由静止释放，则金属棒乙匀速时的速度v2应为多大？
(3)将两金属棒均锁定，断开电键，使磁感应强度均匀增加，经时间t=0.1s磁感应强度大小变为2B此时金属棒甲所受的安培力大小刚好等于金属棒甲的重力，则锁定时两金属棒之间的间距x应为多大？

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】
由图象可以看出，最终电容器所带电荷量没有发生变化，只是充电时间发生了变化，说明电容器两端电压没有发生变化，即电源的电动势不变，而是电路中电阻的阻值发生了变化。图象b比图象a的时间变长了，说明充电电流变小了，即电阻变大了，故A正确，BCD错误。
故选A。
2、D
【解析】
A．由点电荷在a点产生的场强与匀强电场方向相反可知，a点的合场强大小为E，方向由a到c，故A错误；
B．由点电荷在c点产生的场强与匀强电场方向相同可知，c点的合场强大小为3E，方向由a到c，故B错误；
CD.．由平行四边形定则可知，b、d两点的场强方向不同，但大小都为，故C错误，D正确。
故选D。
3、A
【解析】
每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则她每一次克服重力做的功：W=mgh=×50×10×0.3=90 J；1分钟内克服重力所做的功：W总=50W=50×90=4500 J；相应的功率约为：，故A正确，BCD错误，故选A.
4、D
【解析】
A．α粒子轰击，生成，并产生了质子，选项A错误；
B．经过4次α衰变，2次β衰变，新核质量数为222，电荷数为86，中子数为136，原来的原子核中子数为238-92=146，则与原来的原子核相比，中子数少了10个，选项B错误；
C．放射性β射线其实质是高速电子流，选项C错误；
D．核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度，选项D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A．该反应过程的质量数和电荷数均守恒，但反应物错误，应为，故A错误；
B．该反应的类型为人工转变，不是核聚变反应，故B错误；
C．与的电荷数相同，属于同一种元素，二者为同位素，故C正确；
D．核反应过程中遵守动量守恒，反应前静止，则生成的硅原子核应与反应前撞击粒子的速度方向相同，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
A.由图1读出波长，由图2读出，因此该波的波速，故选项A错误；
B.由图2可以看出，质点P在时向上振动，根据“同侧法”知，波沿轴正方向传播，故选项B错误；
C.由图2可知，时，质点位于波峰位置，速度最小，加速度最大，故选项C正确；
D.从到是半个周期，质点从平衡位置向上振动到波峰位置，然后再回到平衡位置，它的速度方向先向上再向下，加速度方向是由回复力方向决定的，该过程中回复力的方向一直向下，所以加速度方向一直向下，故选项D错误。

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．导体切割磁感线，根据右手定则可知，金属丝进入磁场过程中感应电流沿逆时针方向，离开磁场过程中感应电流沿顺时针方向，A正确；
B．金属丝在磁场中切割磁感线的最大有效长度为：

最大的感应电动势：

最大感应电流：

B正确；
C．导体棒匀速运动，外力与安培力等大反向，最大外力：

最大功率：

C错误；
D．根据金属丝形状的表达式可知回路中产生的是正弦式交变电流，电流的有效值：

电流存在的时间：

根据焦耳定律：

D错误。
故选AB。
8、CD
【解析】
AC．首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：

得
①
对气体B：

得
②
又设初始状态时两液面的高度差为h（水银柱的长度为h），初始状态满足
③
联立①②③得

水银柱向上移动了一段距离，故A错误C正确；
B．由于气体的总体积不变，因此，故B错误；
D．因为，且液面上升，上表面面积变大，所以

故D正确。
故选CD。
9、BDE
【解析】
A．该波的周期为4s，因为，故波沿x轴负方向传播，A错误；
B．波的振幅为4cm，B正确；
C．波速

C错误：
D．波沿x轴负方向传播，处的质点离开平衡位置向下运动，D正确；
E．该时刻处的质点在波谷位置，离开平衡位置的距离最大，加速度最大，E正确。
故选BDE。
10、AD
【解析】
AB．结合题意，应用安培定则分析、处磁场，应用平行四边形定则合成、处磁场，应用左手定则判断、处安培力，如图所示，结合几何关系知、处导线所受安培力方向均在平行纸面方向，方向相反，故A正确，B错误；

CD．设导线长度为，导线在处的磁感应强度大小为，结合几何关系知处磁感应强度有
合
导线受安培力为
安合
处磁感应强度有

导线受安培力为

联立解得大小的比值为

故C错误，D正确；
故选AD。

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、2.000 5.0 因为电源电动势只有3V，所给电压表量程太大 4.5 A、C F
【解析】
（1）[1]根据螺旋测微器读数规则读数为2.000mm。
[2]从图上可以看出选择开关放在了“×1挡”，根据读数规则读出电阻为5.0Ω。
（2）[3]因为电源电动势只有3V，所给电压表量程太大。
[4]改装成量程为3V的电压表，选用电流表A改装，需要串联的电阻
R=Ω=4.5Ω
[5]由于所求电阻丝的电阻约为5Ω，两端的电压不超过3V，电流不超过0.6A，为求电表读数准确，量程不能过大，所以电流表选A和C。
[6]阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器阻值太大，为方便调节滑动变阻器应选用F。
（3）[7]根据电阻定律和欧姆定律，有

因此ρ的表达式是

（4）[8]因为要求电压表读数从零开始，所以用分压式接法，又电压表的内阻比待测电阻大的多，故采用电流表外接法，故完整的电路图如图所示

12、 (1) 3.33 (2) 0.32～0.36 大于 滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦等 (3) 不需要
【解析】
（1）已知打点周期T＝0.02 s，根据逐差法可得木块的加速度为：．
（2）设木块的质量为M，根据牛顿第二定律有，，，联立可解得加速度为：，由丙图可知，当m=0时，a==3.3 ，则木块与木板间动摩擦因数μ＝0.34 ，因滑轮与轴承、细线间有摩擦，纸带与打点计时器间有摩擦，所以测量值大于真实值．
（3）实验中没有采用细线拉力等于重力，所以不需要满足悬挂钩码总质量远小于木块和槽中钩码总质量．

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、①384K；②9cm
【解析】
①设左端水银面下降后封闭气体的压强为p2，温度为T2，体积为V2，则
，
由理想气体状态方程得

代入数值解得

②两液面相平时，气体的压强为：，体积为，左端液面下降，右管液面下降了，由玻意耳定律得

解得

所以放出的水银柱长度

14、 (1)，；(2)
【解析】
(1)由速度位移的关系式得
v2=2ax
解得列车运动的位移为

由速度公式得
v=at
解得

(2)由动能定理得

解得

15、 (1) 0.4N；(2) 5m/s；(3)
【解析】
(1)金属棒甲匀速运动时，由力的平衡条件可知：
F=m甲g+BI甲L
由题图可知流过金属棒乙的电流大小应为：

金属棒乙刚好处于静止状态，由平衡条件可知：

由以上整理得：
F=m甲g+2m乙g
代入数据解得：
F=0.4N；
(2)金属棒乙锁定，闭合电键，金属棒甲向上匀速运动时，有
E甲=BLv1
由闭合电路的欧姆定律得：

对金属棒乙，由平衡条件可知：
BI甲L=2BI乙L=2m乙g
解得：

将金属棒甲锁定，金属棒乙匀速时，有：

解得：

联立解得：
v2=5m/s；
(3)由法拉第电磁感应定律得：

由闭合电路的欧姆定律得：

由题意可知：
m甲g=2BIL
联立以上可得：

解得：

代入数据得：
。