2025届北京市西城区第三十一中学物理高三上期末经典模拟试题含解析

2025届北京市西城区第三十一中学物理高三上期末经典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、如果没有空气阻力，天上的云变成雨之后落到地面，在经过一路的加速后，到达地面时的速度会达到300米/秒，这样的速度基本相当于子弹速度的一半，是非常可怕的。由于空气阻力的作用，雨滴经过变加速运动，最终做匀速运动，一般而言，暴雨级别的雨滴落地时的速度为8~9米/秒。某次下暴雨时小明同学恰巧打着半径为0.5m的雨伞（假设伞面水平，雨水的平均密度为0.5kg/m3），由于下雨使小明增加撑雨伞的力最小约为（）A．0.25N B．2.5N C．25N D．250N2、一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆叫作A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径。如图乙所示，行星绕太阳作椭圆运动，太阳在椭圆轨道的一个焦点上，近日点B和远日点C到太阳中心的距离分别为rB和rC，已知太阳质量为M，行星质量为m，万有引力常量为G，行星通过B点处的速率为vB，则椭圆轨道在B点的曲率半径和行星通过C点处的速率分别为（）A．， B．，C．， D．，3、、两车在同一车道以的速度同向匀速直线行驶，车在前，车在后，两车相距，某时刻（）车突然发现前面有一路障，其后车运动的速度，时间图象如图所示，后车立即刹车，若两车不发生碰撞，则加速度为（）A． B． C． D．4、在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为v、2v的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为1：2，普朗克常量用h表示，则A．光电子的最大初动能之比为1：2B．该金属的逸出功为当C．该金属的截止频率为D．用频率为的单色光照射该金属时能发生光电效应5、如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计G中没有电流通过，可能的原因是（）A．入射光强度较弱 B．光照射时间太短C．入射光的频率较小 D．光电管上金属对应的极限频率较小6、行驶中的汽车遇到红灯刹车后做匀减速直线运动直到停止，等到绿灯亮时又重新启动开始做匀加速直线运动直到恢复原来的速度继续匀速行驶，则从刹车到继续匀速行驶这段过程，位移随速度变化的关系图象描述正确的是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，在水平面上放置间距为L的平行金属导轨MN、PQ，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间的变化规律为B＝kt（k为常数，k>0）。M、N间接一阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好，其接入轨道间的电阻为R，与轨道间的动摩擦因数为μ，Pb＝Ma＝L（不计导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g），从t＝0到ab杆刚要运动的这段时间内（）A．通过电阻R的电流方向为M→PB．回路的感应电流I＝C．通过电阻R的电量q＝D．ab杆产生的热功率P＝8、如图所示分别是a光、b光各自通过同一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮纹，保持缝到屏距离不变)，则下列说法正确的是_______。A．在真空中，单色光a的波长大于单色光b的波长B．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度C．双缝干涉实验时a光产生的条纹间距比b光的大D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大E.光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大9、2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航天工程达到了一个新高度，如图所示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，则下列判断中最接近实际的是（）A．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为9：4B．地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为81：16C．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为9：2D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为2：910、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知气体在状态A时的温度为17℃，热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K，则下列说法正确的是（）A．气体在状态B时的温度为290KB．气体在状态C时的温度为580KC．气体由状态B到状态C的过程中，温度降低，内能减小D．气体由状态B到状态C的过程中，从外界吸收热量三、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）小明所在的课外活动小组在实验室测量导线的电阻率，他们在实验室选取了一段金属丝，经过讨论他们进行了如下操作。（1）先用刻度尺测量其长度如图l所示，该段金属丝的长度为___cm。（2）接着他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔，选择电阻挡“×l”；②____，调整欧姆调零旋钮，____；③把红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，多用电表的示数如图2所示。（3）根据多用电表示数，为了减小实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图3中的四个电路中选择___电路来测量金属丝电阻，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最__（填“左”或“右”）端，多次测量求平均值后测得该金属丝的电阻为5.2Ω。A．B．C．D．（4）他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图4所示，金属丝的直径为___mm。（5）根据以上数据可以计算出该金属丝的电阻率为=____（结果保留两位有效数字）。12．（12分）某实验小组用来研究物体加速度与质量的关系，实验装置如图甲所示。其中小车和位移传感器的总质量为，所挂钩码总质量为，小车和定滑轮之间的绳子与轨道平面平行，不计轻绳与滑轮之间的摩擦及空气阻力，重力加速度为。(1)若已平衡摩擦力，在小车做匀加速直线运动过程中，绳子中的拉力大小=__________（用题中所给已知物理量符号来表示）；当小车的总质量和所挂钩码的质量之间满足__________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力；(2)保持钩码的质量不变，改变小车的质量，某同学根据实验数据画出图线，如图乙所示，可知细线的拉力为__________（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）如图所示，带正电的A球固定在足够大的光滑绝缘斜面上，斜面的倾角α=37°，其带电量Q=83×10﹣5C；质量m=0.1kg、带电量q=+1×10﹣7C的B球在离A球L=0.1m处由静止释放，两球均可视为点电荷．（静电力恒量k=9×109N•m2/C2（1）A球在B球释放处产生的电场强度大小和方向；（2）B球的速度最大时两球间的距离；（3）若B球运动的最大速度为v=4m/s，求B球从开始运动到最大速度的过程中电势能怎么变？变化量是多少？14．（16分）如图，玻璃球冠的折射率为，其底面镀银，底面的半径是球半径的倍；在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点．求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角．15．（12分）如图所示，折射率的半圆柱体玻璃砖的截面半径为R，圆心在O点。圆弧面透光，底部平面有一薄层反射光的薄膜。一条光线沿图示方向射在A点，A点与底部平面的距离为。求：（i）光在底部平面的反射点距圆心的距离；（ii）从玻璃砖射出的光线与射入玻璃砖的光线间的夹角。

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】

本题考查考生的分析综合能力，需要利用动量定理等相关知识解题。【详解】设t时间内，落到雨伞上雨水的质量为m，根据动量定理所以代人数值解得。故ABD错误，C正确。故选C。【点睛】根据速度和雨水的平均密度求出单位时间内雨水的质量是解题的关键。2、C【解析】

由题意可知，一般曲线某点的相切圆的半径叫做该点的曲率半径，已知行星通过B点处的速率为vB，在太阳的引力下，该点的向心加速度为设行星在这个圆上做圆周运动，同一点在不同轨道的向心加速度相同，则在圆轨道上B点的加速度为则B点的曲率半径为根据开普勒第二定律，对于同一颗行星，在相同时间在扫过的面积相等，则即行星通过C点处的速率为所以C正确，ABD错误。故选C。3、D【解析】

假设两车在速度减为零时恰好没有相撞，则两车运动的速度—时间图象如图所示，由“面积法”可知，在该过程中位移分别为：，，则有：，假设成立，由图象可知，车的加速度大小：，故D符合题意，ABC不符合题意。4、B【解析】

解：A、逸出的光电子最大速度之比为1：2，光电子最大的动能：，则两次逸出的光电子的动能的之比为1：4；故A错误；B、光子能量分别为：和根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：，联立可得逸出功：，故B正确；C、逸出功为，那么金属的截止频率为，故C错误；D、用频率为的单色光照射，因，不满足光电效应发生条件，因此不能发生光电效应，故D错误。故选：B。5、C【解析】

由、和光电效应的产生条件可知，能不能产生光电效应现象和光照强度、光照时间无关，和入射光的频率及光电管上金属对应的极限频率有关，综合分析可知，选项C项正确，ABD错误。故选C。6、C【解析】

在减速过程由速度和位移关系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a为负值，故图象应为开口向下的二次函数图象；由速度为零开始增大时，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止时的位置坐标；x=﹣x0，a为正值，故图象为开口向上的二次函数图象；故C正确，ABD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、AC【解析】

A．由楞次定律可知，通过电阻R的电流方向为M→P，故A正确；B．产生的感应电动势为E＝S＝kL2根据欧姆定律可得电流为故B错误；C．杆刚要运动时μmg－ktIL＝0又因q＝It，联立可得故C正确；D．根据功率公式故D错误。故选AC。8、ACE【解析】

A．单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，由于光的中央亮条纹较粗，则光的波长较大，故A正确；B．根据知，光的波长较大，光的频率较小，光的折射率较小，根据得，光的传播速度较大，故B错误；C．根据得双缝干涉实验时光产生的条纹间距比光的大，故C正确；D．发生折射时光线的传播方向可能发生改变，不改变光的频率，故D错误；E．由临界角公式可知，光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角，故E正确；故选ACE。9、BC【解析】

AB．根据天体表面物体的重力等于万有引力，有mg=G可得g=G所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比为g故A错误，B正确；CD．当质量为m的物体在环绕天体表面飞行时的速度即为天体第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有G可得第一宇宙速度v=所以地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为v故C正确，D错误。故选BC。10、BC【解析】

A．气体在状态A时的温度为17C，TA=(273+17）K=290K，由理想气体状态方程得气体在状态B时的温度TB=1160KA项错误；B．气体由状态B到状态C做等容变化，根据查理定律得解得Tc=580KB项正确；C．气体由状态B到状态C不对外做功，但温度降低，内能减小，C项正确；D．根据热力学第一定律可知气体向外界放出热量，D项错误。故选BC。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、60.50（60.48～60.52均可）将红、黑表笔短接使指针指向电阻刻度“0”刻线D左0.200【解析】

（1）[1]毫米刻度尺的分度值为，所以读数为：70.50cm-10.00cm=60.50cm；（2）[2][3]②将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向表盘右侧的“0”刻度线，即表盘中电阻刻度“0”刻线；（3）[4][5]电阻为，电流表的分压相对较为明显，所以电流表应采用外接法；为获得较大的电压调节范围，滑动变阻器应选用分压式接法，所以选择电路D，滑片P开始应调节至左端，使电压从0开始调节；（4）[6]螺旋测微器的精度为，所以读数为：；（5）[7]根据电阻定律：金属丝的横截面积：所以电阻率：。12、0.20【解析】

(1)[1]平衡摩擦力后：解得：；[2]当小车和位移传感器的总质量和所挂钩码的质量之间满足时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于所挂钩码的重力；(2)由牛顿第二定律知：则的图线的斜率是合外力，即绳子拉力，则：。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）2.4×107N/C，方向沿斜面向上（2）0.2m（3）0.86J【解析】

（1）根据点电荷场强公