北京市丰台区2024-2025学年高三上学期期末练习物理试卷

丰台区2024~2025学年度第一学期期末练习 高三物理 2025.01 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试 卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要 求的一项。 1.太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的核聚变反应，下列核反应方程中属于核聚变反应 的是 &狃+祖→扭e+加 B.N+扭e→10+H C.gF+扭e→H+Ne D.2U+加→1知a+xr+36加 2.2024年12月17日我国成功完成了一箭四星发射任务。其中一颗卫星进入预定轨道做 匀速圆周运动，高度约为522k。已知地球半径和表面重力加速度，忽略地球自转，不能 确定该卫星的 A,质量 B.轨道半径 C.运行速率 D.运行周期 3.如图所示，车厢在水平面上运动的过程中，质量为m的小球与车厢保持相对静止，细线 与竖直方向的夹角为日。已知重力加速度为g,忽略小球所受阻力，下列说法正确的是 A.车厢可能在做匀速直线运动 B.车厢的加速度大小为gtan8,方向水平向右 C.小球受到三个力的作用，合力大小为mg tan日 D.细线对小球的作用力大于小球对细线的作用力 4.汽车在水平路面上以加速度a做匀加速直线运动，行驶过程中受到的阻力恒定，下列说 法正确的是 从.汽车的惯性在加速过程中逐渐增大 B.汽车的牵引力在加速过程中逐渐增大 C.若汽车的牵引力变为原来的2倍，汽车的加速度将大于2a D.汽车匀加速运动过程中，发动机的输出功率与汽车的位移成正比 高三物理第1页（共8页） 5.如图所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射晷，注射器内装有墨汁。在注射器摆动的 同时，沿着00方向匀速拖动木板，0O方向垂直于摆动 平面，墨汁在木板上留下的图样如图所示，A、B、C为图 样上的三个点，忽略墨汁从注射器滴到木板所用时间，下 列说法正南的是 A.曼汁滴到A点时，注射晷的运动速度最大 B.墨汁滴到B点时，注射器的加速度为0 C.图样上A、C两点间距离为注射器在运动过程中所产生的机械波波长 D.沿O0方向建立坐标轴，可用来表示注射器振动图像的时间轴 6.如图所示，用金属网把验电器罩起来，使带电金属球靠近验电器，发现箔片没有张开。 下列说法正确的是 A.金属网上A点的电劳小于B点的电势 B.电梯中手机信号微弱，其原理与该实验相同 C.带电金属球在金属网内部产生的电场强度为0 D.箔片没有张开，是因为感应出的负电荷都集中在验电器的金属小球上 7.如图所示，手机无线充电的原理与变压器相似，只不过变压器磁场的回路是铁芯，而无 线充电装置磁场的回路是空气。在无线充电器底座内部的送电线圈中接入正弦交变电流， 手机的受电线圈中产生感应电流。下列说法正确的是 A.送电线圈的电流频率大于受电线图中的感应电流频率 受电线图 B.送电线圈和受电线圈的电压之比大于线圈匝数之比 C,受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变 送电线圈 D.送电线圈接入直流电源也可以实现无线充电功能 8.如图所示，轻质滑轮下方悬挂重物A和B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时，重物A、 B处于静止状态，释放后A、B开始运动。己知A、B的质量相等，摩擦阻力和空气阻力 均忽略不计，重力加速度为g。下列说法正确的是 A.拉力对A做的功等于A的动能增加量 B.重力对B做的功等于A、B两物体的动能增加量 C.B的动能与重力势能之和减小 D.A的加速度大小等于 3 A B 高三物理第2页（共8页） 9.某同学用如图1所示电路做“测定 1.5 电源电动势和内电阻”的实验，并 1.4 根据测得的数据做出了如图2所 1.3 1.2 示的U-1图像，下列说法正确的是 1.1 A.短路电流为1.40A 1.000i02030403h 图1 图2 B.电源内阻的测量值为3.52 C.由于电流表的分压作用，内阻的测量值小于真实值 D.由于电压表的分流作用，内阻的测量值大于真实值 10.如图所示，静止在匀强磁场中的U发生a衰变，衰变产生的新核与α粒子（H) 作匀速圆周运动，粒子沿轨迹2运动的方向为顺时针。则下列说法正确的是 A.新核沿轨迹1运动，方向为顺时针 B.α粒子沿轨迹1运动，方向为逆时针 C.匀强磁场的方向垂直纸面向里 D.新核与a粒子运动的半径之比为1：45 11.如图所示，在真空中固定两个等量负点电荷A、B,它们关于x轴上的P点对称。在 坐标原点O由静止释放一个电荷量为+q的点电荷，不 1A 计重力及一切阻力。规定O点的电势为0，以x轴正方 向作为电场强度的正方向，则x轴上的电势、电场强O 度E、点电荷的动能Ek和电势能E,随位置x的变化曲 线，可能正确的是 B 12.如图所示，在通有电流的长直导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同 一个平面内，AB边与导线平行，导线中的电流竖直向上。调节电流大小，使得空间各 点的磁感应强度发生变化，发现线圈中产生沿ABCDA方向的恒定感应电流。则 A.导线中电流逐渐减小 B.线圈有扩张的趋势 C.线圈AB边受到恒定的安培力作用 D.线圈各边受到安培力的合力方向向右 高三物理第3页（共8页） 13.生产流水线上常要对产品计数。图1是利用光敏电阻自动计数的示意图，A是一台发 光强度可调的发光仪器，B是接收处理光信号的仪器，核心元件为光敏电阻RG,特性 曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻R两端的电压变化△U,当△U大于预 设值U时可以实现相应的计数功能。光敏电阻Rc始终会受到流水线中环境光强的影 响。下列说法正确的是 计数电路 0环境光强 光强 图1 图2 A.仅减小A的发光强度，计数过程中△U将增大 B.仅减小环境光强，计数过程中△U将减小 C.仅增大环境光强，适当降低U可以保证计数装置正常运行 D.仅增大环境光强，不会影响装置的正常运行 14.深水波指的是在水深大于半个波长的海域中传播的波浪。为了研究问题的方便，可以 将海水看作由很多个“水质点”构成。水质点不仅在平衡位置附近做水平方向的前后 振动，也同时在做竖直方向的上下振动，只有这两个振动的周期相同时，才能使海水 维持一定的波动形状，形成深水波。对深水波做出以下简化：水质点的上下振动和前 后振动皆为简谐运动，振动周期相等、振幅相等，且相位差恰好为交。深水波的波长 2与重力加速度g、周期T的关系为入=8T。关于深水波，下列说法错误的是 2元 A.深水波中既有横波又有纵波 波长 传播方向 B.水质点在一个振动周期内完成一次圆周运动 C.在波峰和波谷处，水质点的运动速度为0 gA D.深水波的传播速率为= 高三物理第4页（共8而） 第二部分 本部分共6小题，共58分。 三 15.(8分) -25 (1)某同学用螺旋测微器测某金属丝直径如图所示，则直径为 .20 mm。 -15 (2)某同学做“用单摆测重力加速度”实验。该同学测出多组单摆的摆线长1和周期T, 根据实验数据作出T2-1图像如图所示，由图像求出的重力加速度g=ms2（保 留3位有效数字)。 AT'Is 4.0 -20 98 lcm (3)在利用图1装置验证小车质量一定，加速度a与力F成正比时，将各小组的aF图 像画到同一个坐标系内，如图2所示。对5条图线进行比较分析，还可以得到小车加 速度α与质量m成反比，请简要说明得到此结论的方法。 a/(m's) 小车纸带打点计时器 2.5 2.0 5 0.5 沙桶 0 0.2040.60.8.0121.4FN 图1 图2 16.(10分) 某兴趣小组利用如图1所示装置观察电容器的放电过程。先使开关S与1端相连，电 源向电容器充电，这个过程可在短时间完成。然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R 放电，传感器将电流信息传入计算机，电流随时间变化图像如图2所示。 接计算机 电旅 传感器 图】 高三物理第5页（共8页） I/mA 20 10 0 0.51.01.52.02.5t/s 图2 图3 (1)此电容器充满电时所带的电荷量g=_C(保留2位有效数字。 (2)实验中，所用电阻的阻值为1002，则电容器的电容C=_F。1s时电容器两端 电压U=V(保留2位有效数字)。 (3)若只更换电阻R重复上述实验。当电阻为R,时，电容器放电的1图像如图3中的虚 线所示。若将电阻更换为R2(R2<R1),请在图3中用实线定性画出电容器放电的- 图像，并简要说明作图依据。 17.(9分) 如图所示，某同学穿着滑雪板挑战沿雪坡往上滑，他通过助滑在雪坡底端A点以一定 速度冲上倾角为日=37的雪坡，运动到B点时速度减为0。已知同学（含滑雪板）的质量为 m=50kg,B点距离水平地面的竖直高度为h=1.5m,滑雪板与雪坡的动摩擦因数为4=0.15。 取重力加速度g=10.0ms2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。同学（含滑雪板）可看成质点，不 计空气阻力。对同学（含滑雪板）向上运动的过程，求： (1)进行受力分析： (2)加速度a的大小： B (3)在A点的初动能E 高三物理第6页（共8页） 18.(9分) 在2024年11月12日开幕的第十五届中国国际航空 航天博览会上，歼-35A隐形战斗机惊艳亮相。 (1)战斗机飞行时，机翼受到空气的升力，升力垂直于 机翼所在平面向上。当战斗机以速率？在水平面内 做匀速圆周运动时，机翼与水平面夹角为日（如图 所示)。求战斗机做圆周运动的半径R。 (2)战斗机在某次导弹发射训练中，以水平速度0挂弹飞行，接到命令后将总质量为M的 导弹释放，释放后，导弹在极短时间：内向飞行的反方向喷出质量为m的气体，气体 相对于地面的速率为1，且方向与导弹的运动方向相反。求： a.喷气后导弹相对地面的速率： b.喷气过程中，导弹获得的平均反冲作用力F的大小。 19.(10分) 磁悬浮列车是现代高科技轨道交通工具，如图1所示，我国磁悬浮试验样车的速度可 达600kmh。某兴趣小组依据所学知识设计出了一种磁悬浮列车，可简化为图2所示情景： 水平面内的平行长直金属导轨间，分布着边长为L的正方形匀强磁场区域，磁感应强度大 小均为B,相邻区域的磁场方向相反。固定在列车底部的电磁驱动装置可简化为一个正方 形金属框，其边长等于导轨间距L,总电阻为R,列车的质量为m。当磁场以速度0匀速 向右运动时，可驱动停在轨道上的列车：当磁场静止时，可以对运动的列车进行电磁制动。 假定列车在运动过程中所受空气阻力与速度成正比，比例系数为k。 一L ×g××· XXXX:。。 XXXX:·。 △x Ar (区间1) (区间2) 图1 图2 图3 (1)求列车的最大运行速度vm (2)定义加速度随时间变化的快慢为“急动度”，用“”表示。已知列车在进行电磁制动 时，加速度α与刹车位移x的关系如图3所示，请判断在两段相等的△x区间内，哪 个区间的“急动度”更大，说明你的理由； (3)列车在采用电磁制动时，“急动度”越大，乘客的舒适度体验越差。写出列车进入静 止的磁场后，“急动度”的表达式。请你展开想象的翅膀，为该兴趣小组的同学设计 一个可行的方案，来改善列车进入静止的磁场后，乘客舒适度体验较差的问题。 高三物理第7页（共8页） 20.(12分) 在现代科学和技术设备中，常利用电场改变或控制带电粒子的运动。已知电子质量为 m,电荷量为e,忽略电子所受重力和电子间相互作用。 (1)如图1所示，电子由静止开始经过电压为U,的电场加速 后，射入电压为2的偏转电场，偏转电场为匀强电场。 已知U=100V,U2=10V,偏转电场两极板的间距 d=0.05m,长L=0.20m。求电子在射出偏转电场时， 垂直于板面方向偏移的距离y。 图1 (2)利用电场可实现对电子束的聚焦。聚焦装置可简化 为以下模型：电子被加速电压加速后，以相同的速 开孔金属片← 度平行于轴线(x轴)运动到开有小圆孔的金属片 附近，在右侧阳极（图上未标出）和金属片之间形 成的静电场中进行聚焦。金属片附近的电场如图2 所示，其中实线表示电场线，虚线表示等势线，为 了研究离x轴很近的电子束在电场中的偏转情况， 以x轴为轴线构建一个圆柱体。该圆柱体的左、右 开孔金属片飞 图2 底面半径均为R,右侧底面处的电场为匀强电场， 场强为￡1，左侧底面处的电场可视为匀强电场，场强为E2。圆柱体右侧电场可忽略 不计。 a.类比磁通量的定义，在静电场中，也可定义电通量虫。请写出穿过圆柱体右侧底 面的电通量： b.在静电场中，通过任意一个闭合面的电通量，与该面所包围的所有电荷量的代数 和成正比。求从圆柱体侧面穿出的电通量侧： c.由于电子速度很大，在穿越电场空间时，可认为电子在x方向速度保持不变。在 圆柱体内，电子在极短的时间内获得了径向（垂直x轴方向）速度，沿径向偏转 的距离可忽略不计，请证明这些电子从圆柱体右侧面出射后都汇聚于同一点。 高三物理第8页（共8页） 丰台区2024~2025学年度第一学期期末练习 高三物理参考答案 2025.01 第一部分 本部分共14题.每题3分.共42分。 2 3 4 5 7 A A B C D B B 8 9 10 11 12 13 14 N D B D C 第二部分 本部分共6题，共58分。 15.(8分) (1)4.699~4.701都得分：（2)9.86： (3)①由干a一F图像的斜率表示小车质量的倒数，根据图线可以计算5条图线对应的小 车质量m(或测量5条图线对应的小车质量m): ②在a-F图像中，找到同一个F对应的加速度a,根据5组a,m数品，做口-L图像： ③若。-L图像是一条过原点的倾斜直线，则说明小车加速度。与质量m成反比。 16.(10分) (1)1.2×102:(2)4000,0.20或0.25： (3)如图所示。根据1。=只可知。若R减小，则最大 放电电流增大：由于每次电容器放电过程中释放的电荷量 大致相同，所以虚线和实线与横轴所思成的面积近似相等。 17.(9分) 解：（1)同学受力分析如图所示： (2)以同学为研究对象，沿斜面方向运用牛顿第二定律： mg sin0+μF=mia,其中，F=mg cos0,代入可得： a=g(sine+ucose)=7.2m /s2: mg (3)从最低点到最高点，同学做匀减速直线运动有：0-旷=-20h。 ,解得：3=6m,s sine 所以E=900J。 18.(9分) 解：(1)设机贸所受升力为，则将F正交分解可得：Fcos0=mg,Fsin0=m。,联立 R 3 方程可得：R= gtan0 (2).以导弹和喷出的气体为研究对象，喷气过程中系统动量守恒，以地面为多照物. M,=(M-my-m,可孙：v=+匙： M-m b.方法一：以喷出的气体为研究对象，设喷气过程中气体受到的平均作用力为F”。由动量 定理：F1=m州-（←m心，），得到：下=m+,由牛领第三定律.导弹获利的平均推力 大小也为F=m+名) 方法二：以导弹为研究对象，由动定理可得：F=(M-m)y-(M-m)·解方程可得： F=m(vtvo) 19.(10分) 解：（I)当列车达到最大速度时，处干平衡状态、行：F=∫=~。·其中：F,=2BL, 1=2B=v,代入平衡方程可得：= 4B'L R R+4B正： (2)区间1内列车的“急动度”较大。因为1开始利车时，列车速度较大。经过相同的位 移，所用时间较短。根据：j=可知。刚开始利车的过程中，“急动度”较大。 Al （3)在减速时.根据牛倾第二定律可得：48产 +ky=m和，根据“急动度”的定义可知： R )a=( mR mR m m 层级一：减小磁思应强度，从而减小“急动度”： 层级二：（方案1）在利车处不设风匀强磁场，而是设置沿列车的进方向逐渐增强的磁 场。可以将“急动度”维持在一个较低的水平： (方案2)利车时。磁场不处于静止状态，而是仍然跟随列车一起运动，确保码 场速度比列车小。且与列车速度保持一个台理的差值，这样也可以将“急动度”维持在一个 较纸的水平。其他台理的方案也可以给分。