2024-2025学年北京市西城14中高三下学期期中质量评估物理试题含解析

2024-2025学年北京市西城14中高三下学期期中质量评估物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席科学家叶培建近日透露，中国准备在2020年发射火星探测器，2021年探测器抵达火星，并有望实现一次“绕”、“落”和“巡”的任务。火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍。由以上信息可知（）A．发射火星探测器需要的速度不能小于16.7km/sB．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力小C．火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的4倍D．在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度2、如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u＝220sin100πt(V)．副线圈中接一电动机，电阻为11Ω，电流表2示数为1A．电表对电路的影响忽略不计，则()A．此交流电的频率为100HzB．电压表示数为220VC．电流表1示数为5AD．此电动机输出功率为33W3、将输入电压为220V、输出电压为6V的变压器改装成输出电压为30V的变压器，副线圈原来的匝数为30匝，原线圈的匝数不变，则副线圈应增加的匝数为（）A．150匝 B．144匝 C．130匝 D．120匝4、我国不少地方在节日期间有挂红灯笼的习俗。如图，质量为m的灯笼用两根长度一定的轻绳OA、OB悬挂在水平天花板上，O为结点，OA>OB，∠AOB=90°。设OA、OB对O点的拉力大小分别为FA、FB，轻绳能够承受足够大的拉力，则（）A．FA大于FBB．FA、FB的合力大于mgC．若左右调节A点位置，可使FA等于FBD．若左右调节A点位置，可使FA、FB均大于mg5、如图所示为某稳定电场的电场线分布情况，A、B、C、D为电场中的四个点，B、C点为空心导体表面两点，A、D为电场中两点。下列说法中正确的是（）A．D点的电势高于A点的电势B．A点的电场强度大于B点的电场强度C．将电子从D点移到C点，电场力做正功D．将电子从B点移到C点，电势能增大6、2020年1月我国成功发射了“吉林一号”卫星，卫星轨道可看作距地面高度为650km的圆，地球半径为6400km，第一宇宙速度为7.9km/s。则该卫星的运行速度为（）A．11.2km/s B．7.9km/s C．7.5km/s D．3.lkm/s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，在水平面上固定一个半圆弧轨道，轨道是光滑的，O点为半圆弧的圆心，一根轻绳跨过半圆弧的A点(O、A等高，不计A处摩擦)，轻绳一端系在竖直杆上的B点，另一端连接一个小球P。现将另一个小球Q用光滑轻质挂钩挂在轻绳上的AB之间，已知整个装置处于静止状态时，α＝30°，β＝45°则（）A．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力不变B．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时半圆弧中的小球P位置下移C．静止时剪断A处轻绳瞬间，小球P的加速度为gD．小球P与小球Q的质量之比为8、如图所示，半爱心型金属环abc（由直线ac及曲线abc构成，不计重力）水平放置在绝缘的水平面上，某时刻通有顺时针方向恒定电流，长直导线MN固定在水平面上与ac平行，当其中通有M到N的恒定电流时，则下列说法正确的是A．金属环中无感应电流产生B．ac边与长直线相互吸引C．金属环受到的安培力向右D．金属环对水平面有向左的摩擦力9、某时刻O处质点沿y轴开始做简谐振动，形成沿x轴正方向传播的简谐横波，经过0.8s形成的波动图象如图所示。P点是x轴上距坐标原点96m处的质点。下列判断正确的是（）A．该质点开始振动的方向沿y轴向上B．该质点振动的周期是0.8sC．从O处质点开始振动计时，经过3.2s，P处质点开始振动D．该波的波速是24m/s10、图甲为一简谐横波在时的波形图，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点，图乙为质点的振动图象。下列说法正确的是________。A．这列波沿轴正方向传播B．这列波的传播速度为C．时，质点位于波谷位置D．在到时间内，质点通过的路程为E.时，质点的加速度沿轴负方向三、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）某实验小组想用下图所示装置验证动能定理。垫块的作用是使长木板产生一个合适的倾角来平衡小车运动过程中受到的阻力，小车的凹槽可以添加钩码以改变小车的质量，用小桶以及里面的细沙的重力来替代小车受到的合力，可以改变细沙的多少来改变合力的大小。已知打点计时器的打点频率为f，当地重力加速度为g。(1)要完成实验，必须测量哪些物理量___A．纸带上某两点间的距离x，以及这两点的瞬时速度B．长木板的倾角αC.小车及凹槽内钩码的总质量MD.小桶及里面细沙的总质量m(2)仔细平衡小车受到的阻力，并多次改变小车的质量M和小桶里面细沙的质量m，通过测量和计算发现：合力的功总是大于两点动能的差值，这___（填“符合”或“不符合“）实验的实际情况。12．（12分）在一次实验中,某同学想描绘一标有“3V，1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线，除导线开关外还有:A．直流电源(电动势约为4V，内阻可不计)B．直流电流表A1(量程0~3A，内阻约为0.1Ω)C．直流电流表A2(量程0~300mA，内阻为1Ω)D．直流电压表V1(量程0~15V，内阻很大)E.直流电压表V2(量程0~4V，内阳很大)F.滑动变阻器(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A)H.定值电阻R1=1ΩI.定值电阻R2=10Ω实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。(1)实验中电流表应选用_____，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_____(均用序号字母表示)。(2)请按要求设计实验电路_______(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示，现把实验中使用的两个相同的小灯泡串联后由E=3V，内阻不计的电源供电，此时灯泡的实际功率约为______W(结果保留两位有效数字)。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）一人乘电梯上楼,从1层直达20层，此间电梯运行高度为60m.若电梯启动后匀加速上升，加速度大小为,制动后匀减速上升，加速度大小为,电梯运行所能达到的最大速度为6m/s，则此人乘电梯上楼的最短时间应是多少?14．（16分）粗糙绝缘的水平地面上有一质量为m的小滑块处于静止状态、其带电量为q(q>0)。某时刻，在整个空间加一水平方向的匀强电场，场强大小为。经时间t后撤去电场，滑块继续滑行一段距离后停下来。已知滑块与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求滑块滑行的总距离L。15．（12分）如图（a）所示，倾角θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q=2×10﹣4C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与Q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象．（g=10m/s2，静电力恒量K=9×109N•m2/C2）则（1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的变化情况；（2）求小球的质量m和电量q；（3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差U；（4）在图（b）中画出小球的电势能ε随位移s变化的图线．（取杆上离底端3m处为电势零点）

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】

A．火星探测器脱离地球，但没有脱离太阳系，其发射速度大于第二宇宙速度11.2km/s即可，故A错误；B．根据引力，因为火星的直径约为地球的一半，质量仅是地球的0.1倍，所以火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为2：5。可得探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的引力大，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，有可得因火星绕太阳公转周期约为地球公转周期的2倍，所以火星绕太阳的轨道半径约为地球绕太阳的轨道半径的倍，故C错误；D．在火星表面发射近地卫星的速度即火星的第一宇宙速度，由得第一宇宙速度公式可知火星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1：，所以在火星表面发射近地卫星的速度小于地球的第一宇宙速度，故D正确。故选D。2、D【解析】A、由表达式可知，交流电源的频率为50Hz，变压器不改变交变电流的频率，A错误；B、交变电源电压，而电压表读数为有效值，即电压表的示数是，B错误；C、电流表A2示数为1A，由电流与匝数成反比得通过电流表A1的电流为0.2A，，C错误；D、通过电阻R的电流是1A，电动机两端的电压等于变压器的输出电压，由得，变压器的输出电压为：，此电动机输出功率为：，D正确；故选D．3、D【解析】

副线圈匝数为n2=30匝，输入电压U1=220V，输出电压U2=6V，根据变压比公式有原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，输入电压也不变，输出电压变为30V，根据变压比公式有联立得故D正确，ABC错误。故选D。4、D【解析】

A．对点受力分析，如图所示：根据平衡条件，并结合正弦定理，有：由于，故：A错误；B．根据平衡条件，、的合力等于，B错误；C．调节悬点的位置，使点向右移动，由于始终比长，所以不可能出现的情况，所以不可能使等于，C错误；D．调节悬点的位置，使点向左移动，当趋向时，可使、都大于，D正确。故选D。5、A【解析】

A．沿电场线方向电势降低，所以D点的电势高于A点的电势，A正确；B．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以A点的电场强度小于B点的电场强度，B错误；C．电子带负电，所以将电子从D点移到C点，电场力与运动方向夹角为钝角，所以电场力做负功，C错误；D．处于静电平衡的导体是等势体，所以B、C两点电势相等，根据可知电子在B、C两点电势能相等，D错误。故选A。6、C【解析】

近地卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有则有第一宇宙速度km/s“吉林一号”卫星环绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有联立解得km/s故C正确，ABD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、ACD【解析】

A．绳子B端向上移动一小段距离，根据受力分析可知P球没有发生位移，因此AQP变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边板的距离不变，因此角度不会发生变化，即绳子的张力也不会变化；选项A正确。B．如果P向下移动一段距离，绳子AP拉力变小，绳长AP变长，而AB之间的绳子长度变短，则角度变大，绳子AB之间的张力变大，AP的张力也变大，产生矛盾；B错误。C．剪断A处细绳，拉力突变为零，小球P只受重力的分力，所以加速度为；C正确。D．根据受力分析，分别对两个小球做受力分析，因为是活结所以绳子的张力都是相同，则,又由于.由两式可得；故D正确。故选ACD。8、AD【解析】

A．由题意，直导线电流恒定，金属环无感应电流，故A正确；B．ac边电流由c指向a，由反向电流相互排斥可知ac边和长直线相互排斥，故B错误；C．弯曲部分所在处的磁感应强度大于直线部分，而电流是相同的，故弯曲部分受到的安培力大于直线部分，弯曲部分受到的是引力，直线部分受到的是斥力，故整体受到的安培力的合力向左，故C错误；D．由于金属环受到的安培力合力向左，故地面对金属环的摩擦力向右，故金属环对地面的摩擦力向左，D正确；故选AD。9、BC【解析】

A．由上下坡法可知，质点开始振动的方向沿y轴负方向，故A错误；B．0.8s传播一个波长，周期为0.8s，故B正确；CD．波速v＝＝30m/s传到P点的时间t＝s＝3.2s故C正确，D错误。故选BC。10、BCE【解析】

A．分析振动图像，由乙图读出，在t=0.10s时Q点的速度方向沿y轴负方向，根据波动规律结合图甲可知，该波沿x轴负方向的传播，故A错误；B．由甲图读出波长为λ=4m，由乙图读出周期为T=0.2s，则波速为故B正确；C．由乙图可知时，质点位于波谷位置。故C正确；D．在t=0.10s时质点P不在平衡位置和最大位移处，所以从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程s≠A=10cm，故D错误；E．从t=0.10s到t=0.15s，质点P振动了，根据波动规律可知，t=0.15s时，质点P位于平衡位置上方，则加速度方向沿y轴负方向，故E正确。故选BCE。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、CD符合【解析】

根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上两点的距离，用天平测出小车及凹槽内钩码的总质量，小桶及里面细沙的总质量，根据实验原理，明确实验现象中产生实验误差的原因即可求解。【详解】(1)[1]以小车及凹槽内砝码为研究对象，根据动能定理可知：其中F可以用小桶以及里面的细沙的重力来代替，x是纸带上某两点间的距，M为小车和凹槽内钩码的总质量，和v为对应两点的速度，因此需要测量的物理量为纸带上某两点间的距离x，小车和凹槽内钩码的总质量M，小桶及里面细沙的总质量m，但速度不是测量处理的，是计算出的结果，故CD正确AB错误。故选CD。(2)[2]虽然平衡小车受到的阻力，但是运动过程中小桶和里面的细沙的重力始终大于小车受到合外力，使合力做的总功总是大于两点动能的差值，这符合实验的实际情况。12、CEF0.54--0.57【解析】

(1)[1][2]小灯泡的额定电压为3V，因此电压表选择量程大于等于3V的即可，电压表故选E；而小灯泡的额定电流为电流表A1量程太大，测量误差太大，故应用电流表A2和定值电阻并联，改装成电流表，电流表故选C；[3]还需要调节电路的滑动变阻器，为了方便操作，且小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应选阻值较小的F；(2)[4]本实验小灯泡两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；同时因电流表内阻与小灯泡的电阻接近，电压表内阻远大于小灯泡的电阻，故电流表选用外接法；实验电路图如图所示：(3)[5]电源内阻不计，两灯泡串联，每个灯泡两端电压相等为，根据图象可知，此电压下流经灯泡的电流为则小灯泡的功率四、计算题：本题共2小