2024-2025學年北京市西城區(qū)北京市第四中學高三年級物理試題周測三含解析

2024-2025學年北京市西城區(qū)北京市第四中學高三年級物理試題周測三考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、下列關(guān)于天然放射現(xiàn)象的敘述中正確的是（）A．人類揭開原子核的秘密，是從發(fā)現(xiàn)質(zhì)子開始的B．衰變的實質(zhì)是原子核內(nèi)一個質(zhì)子轉(zhuǎn)化成一個中子和一個電子C．一種放射性元素，當對它施加壓力、提高溫度時，其半衰期不變D．α、β、γ三種射線中，α射線穿透能力最強，γ射線電離作用最強2、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，副線圈接有一負載電阻和一個閃光燈，閃光燈兩端的電壓不小于55V時，閃光燈就會發(fā)光。已知a、b間接有的交流電壓，負載電阻R=55Ω，則（）A．1min內(nèi)，閃光燈發(fā)光時間為30s B．電壓表的示數(shù)為C．電流表的示數(shù)為1A D．閃光燈閃光的頻率為50Hz3、如圖，在真空中的絕緣光滑水平面上，邊長為L的正三角形的三個頂點上分別固定放置電量為+Q、+Q、-Q的點電荷，以圖中頂點為圓心、0.5L為半徑的圓與其腰及底邊中線的交點分別為A、B、C、D。下列說法正確的是（）A．A點場強等于C點場強B．B點電勢等于D點電勢C．由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡可能是直線也可能是曲線D．將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能始終不變4、如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體在動摩擦因數(shù)為0.5的水平面上向右運動，在運動過程中受到水平向左、大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力為（g=10N/kg）A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左5、如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c小球帶同種電荷 B．a(chǎn)、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷C．a(chǎn)、b小球電量之比為 D．a(chǎn)、b小球電量之比6、2024年我國或?qū)⒊蔀槿蛭ㄒ粨碛锌臻g站的國家。若我國空間站離地面的高度是同步衛(wèi)星離地面高度的，同步衛(wèi)星離地面的高度為地球半徑的6倍。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則空間站繞地球做圓周運動的周期的表達式為（）A．B．C．D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時波形圖如圖中實線所示，此時波剛好傳到c點，t=0.6s時波恰好傳到e點，波形如圖中虛線所示，a、b、c、d、e是介質(zhì)中的質(zhì)點，下列說法正確的是________。A．當t=0.5s時質(zhì)點b和質(zhì)點c的位移相等B．該機械波的傳播速度為5m/sC．質(zhì)點c在0~0.6s時間內(nèi)沿x軸正方向移動了3mD．質(zhì)點d在0~0.6s時間內(nèi)通過的路程為20cmE.質(zhì)點d開始運動時方向沿y軸負方向8、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一平面直角坐標系xOy，存在一個范圍足夠大的垂直紙面向里的水平磁場，磁感應(yīng)強度沿x軸方向大小相同，沿y軸方向按By=ky（k為大于零的常數(shù)）的規(guī)律變化。一光滑絕緣的半徑為R的半圓面位于豎直平面內(nèi)，其圓心恰好位于坐標原點O處，將一銅環(huán)從半面左側(cè)最高點a從靜止釋放后，銅環(huán)沿半圓面運動，到達右側(cè)的b點為最高點，a、b高度差為h。下列說法正確的是（）A．銅環(huán)在半圓面左側(cè)下滑過程，感應(yīng)電流沿逆時針方向B．銅環(huán)第一次經(jīng)過最低點時感應(yīng)電流達到最大C．銅環(huán)往復運動第二次到達右側(cè)最高點時與b點的高度差小于2hD．銅環(huán)沿半圓面運動過程，銅環(huán)所受安培力的方向總是與銅環(huán)中心的運動方向相反9、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷下列過程后，說法正確的是（）A．保持體積不變，增大壓強，氣體內(nèi)能增大B．降低溫度，減小體積，氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的次數(shù)可能增大C．保持體積不變，降低溫度，氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的次數(shù)減小D．壓強減小，降低溫度，氣體分子間的平均距離一定減小E.保持溫度不變，體積增大，氣體一定從外界吸收熱量10、如圖半徑為R的內(nèi)壁光滑圓軌道豎直固定在桌面上，一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點?，F(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球，使小球在極短的時間內(nèi)獲得一個水平速度后沿軌道在豎直面內(nèi)運動。當小球回到A點時，再次用小錘沿運動方向擊打小球，通過這兩次擊打，小球才能運動到圓軌道的最高點。已知小球在運動過程中始終未脫離軌道，在第一次擊打過程中小錘對小球做功W1，第二次擊打過程中小錘對小球做功W2。若兩次擊打過程中小錘對小球做功全部用來增加小球的動能，則的值可能是（）A． B． C．1 D．2三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中：(1)第一組同學利用如圖甲所示的實驗裝置測量，電壓表選擇量程“3V”，實驗后得到了如圖乙的圖像，則電池內(nèi)阻為_______Ω；(2)第二組同學也利用圖甲的實驗裝置測量另一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑動的過程中，電流表的示數(shù)先始終為零，滑過一段距離后，電流表的示數(shù)才逐漸增大。該組同學記錄了多組電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)、滑片P向左滑動的距離x。然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別作出了U-x圖象、I-x圖象，如圖丙所示，則根據(jù)圖像可知，電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為_______Ω。12．（12分）某同學在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，利用以下器材：兩個輕彈簧A和B、白紙、方木板、橡皮筋、圖釘、細線、鉤碼、刻度尺、鉛筆。實驗步驟如下：（1）用刻度尺測得彈簧A的原長為6.00cm，彈簧B的原長為8.00cm；（2）如圖甲，分別將彈簧A、B懸掛起來，在彈簧的下端掛上質(zhì)量為m=100g的鉤碼，鉤碼靜止時，測得彈簧A長度為6.98cm，彈簧B長度為9.96cm。取重力加速度g=9.8m/s2，忽略彈簧自重的影響，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為kA=_________N/m，kB=_________N/m；（3）如圖乙，將木板水平固定，再用圖釘把白紙固定在木板上，將橡皮筋一端固定在M點，另一端系兩根細線，彈簧A、B一端分別系在這兩根細線上，互成一定角度同時水平拉彈簧A、B，把橡皮筋結(jié)點拉到紙面上某一位置，用鉛筆描下結(jié)點位置記為O。測得此時彈簧A的長度為8.10cm，彈簧B的長度為11..80cm，并在每條細線的某一位置用鉛筆記下點P1和P2；（4）如圖丙，取下彈簧A，只通過彈簧B水平拉細線，仍將橡皮筋結(jié)點拉到O點，測得此時彈簧B的長度為13.90cm，并用鉛筆在此時細線的某一位置記下點P，此時彈簧B的彈力大小為F′=________N（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；（5）根據(jù)步驟（3）所測數(shù)據(jù)計算彈簧A的拉力FA、彈簧B的拉力FB，在圖丁中按照給定的標度作出FA、FB的圖示______，根據(jù)平行四邊形定則作出它們的合力F的圖示，測出F的大小為_________N。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（6）再在圖丁中按照給定的標度作出F′的圖示____，比較F與F′的大小及方向的偏差，均在實驗所允許的誤差范圍之內(nèi)，則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，水平足夠長的平行金屬導軌MN、PQ間距L＝0.3m。導軌電阻忽略不計，其間連接有阻值R＝0.8Ω的固定電阻。開始時，導軌上固定著一質(zhì)量m＝0.01kg、電阻r＝0.4Ω的金屬桿cd，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝0.5T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下?，F(xiàn)用一平行金屬導軌平面的外力F沿水平方向拉金屬桿cd，使之由靜止開始運動。電壓采集器可將其兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得的電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）在t＝4s時通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；（2）4s內(nèi)金屬桿cd位移的大??；（3）4s末拉力F的瞬時功率。14．（16分）如圖所示，豎直放置的光滑金屬導軌水平間距為L，導軌下端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬細桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質(zhì)彈簧相連，彈簧上端固定。整個裝置處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導軌平面的勻強磁場中?，F(xiàn)使細桿從彈簧處于原長位置由靜止釋放，向下運動距離為h時達到最大速度vm，此時彈簧具有的彈性勢能為Ep。導軌電阻忽略不計，細桿與導軌接觸良好，重力加速度為g，求：（1）細桿達到最大速度m時，通過R的電流大小I；（2）細桿達到最大速度vm時，彈簧的彈力大小F；（3）上述過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。15．（12分）某種透明材料制成的半球殼，外徑是內(nèi)徑的兩倍，過球心O的截面如圖所示，A是外球面上的點，AO是半球殼的對稱軸。一單色光在圖示截面內(nèi)從A點射入，當入射角i=45°時折射光恰與內(nèi)球面相切于B點。（i）求透明材料對該光的折射率；（ii）要使從A點入射光的折射光能從內(nèi)球面射出半球殼，求光在A點入射角應(yīng)滿足的條件。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

A．天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部變化產(chǎn)生的，人類認識原子核的復雜結(jié)構(gòu)并進行研究是從貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象開始的，故A錯誤；B．衰變的實質(zhì)方程為，是原子核內(nèi)一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子和一個電子，故B錯誤；C．原子核的半衰期是由自身的結(jié)構(gòu)決定的，與物理條件(溫度、壓強)和化學狀態(tài)(單質(zhì)、化合物)均無關(guān)，則對原子核施加壓力、提高溫度時，其半衰期不變，故C正確；D．α、β、γ三種射線中，γ射線穿透能力最強(主要看射線具有的能量)，α射線電離作用最強(從射線自身的帶電情況衡量)，故D錯誤。故選C。2、A【解析】

根據(jù)公式可知，副線圈兩端的電壓有效值則電壓表的示數(shù)為55V，通過電阻R的電流由于閃光燈也有電流通過，故電流表的示數(shù)大于1A，根據(jù)正弦交變電流的特點可知，一個周期內(nèi)閃光燈有兩次閃光，因此閃光燈的頻率為交流電頻率的2倍，即為100Hz，副線圈兩端電壓的最大值為，根據(jù)正弦函數(shù)關(guān)系可知，一個周期內(nèi)閃光燈兩端的電壓超過55V的時間有半個周期，故1min內(nèi)閃光燈發(fā)光時間為30s；故A正確，BCD錯誤。故選A。3、B【解析】

A．由場強疊加可知，A點和C點場強大小和方向都不同，選項A錯誤；B．由于底邊上的正負電荷在BD兩點形成電場的電勢疊加后的總電勢均為零，則BD兩點的電勢就等于頂端電荷在BD兩點的電勢，則B點電勢等于D點電勢，選項B正確；C．兩個正電荷形成的電場在兩個電荷連線的垂直平分線上，即與過-Q的電荷的直線上，可知A點與-Q連線上的電場線是直線，且指向-Q，則由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡一定是指向-Q的直線，選項C錯誤；D．由B的分析可知，BD兩點電勢相等，但是與C點的電勢不相等，則將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能要發(fā)生變化，選項D錯誤。故選B。4、D【解析】

物體相對地面向右運動，則滑動摩擦力的方向向左，大小為：故選D。5、D【解析】

AB．對a，a受到重力、環(huán)的支持力以及b、c對a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，環(huán)的支持力以及b對a的庫侖力均沿圓環(huán)直徑方向，故c對a的庫侖力為引力，同理可知，c對b的庫侖力也為引力，所以a與c的電性一定相反，與b的電性一定相同。即：a、b小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故AB錯誤；CD．對c小球受力分析，將力沿水平方向和豎直方向正交分解后可得又解得：故C錯誤，D正確。故選D。6、A【解析】

在地球表面，得GM=gR2空間站做勻速圓周運動時軌道半徑聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確；

故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】

AB．根據(jù)題意知，該波的傳播速度為周期為t=0時刻c質(zhì)點經(jīng)過平衡位置向上運動，經(jīng)0.4s后b質(zhì)點到達負向最大位移處，c質(zhì)點到達平衡位置向下運動，之后再經(jīng)過0.1s，也就是，b向上運動8的位移與c質(zhì)點向下運動的位移大小相等，故t=0.5s時質(zhì)點b和c的位移相等，故AB正確。C．質(zhì)點c只在y軸方向上振動，并不沿x軸正方向移動。故C錯誤。D．質(zhì)點d在0~0.6s內(nèi)振動了0.4s，即半個周期，所以質(zhì)點d在0~0.6s時間內(nèi)通過的路程是2倍的振幅，為20cm。故D正確。E．根據(jù)波形平移法知，質(zhì)點d開始運動時方向沿y軸正方向，故E錯誤。故選ABD。8、AC【解析】

A．銅環(huán)在半圓面左側(cè)下滑過程，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可得感應(yīng)電流沿逆時針方向，A正確；B．銅環(huán)第一次經(jīng)過最低點瞬間，磁通量的變化量為0，感應(yīng)電流為零，B錯誤；C．銅環(huán)沿半圓面運動，到達右側(cè)的b點后開始沿圓弧向左運動，但在向左運動的過程中克服安培力做的功較小，損失的機械能小于mgh，所以銅環(huán)往復運動第二次到達右側(cè)最高點時與b點的高度差小于2h，C正確；D．銅環(huán)沿半圓面向下運動過程中，銅環(huán)所受安培力的方向是豎直向上的，沿半圓面向上運動過程中，銅環(huán)所受安培力的方向是豎直向下的，D錯誤。故選AC。9、ABC【解析】

A．保持體積不變，增大壓強，則溫度升高，氣體內(nèi)能增大，選項A正確；B．降低溫度，減小體積，則氣體的壓強可能變大，因氣體分子數(shù)密度變大，分子平均速率減小，則氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的平均沖力減小，則碰撞次數(shù)可能增大，選項B正確；C．保持體積不變，氣體分子數(shù)密度不變，降低溫度，則氣體分子單位時間內(nèi)碰撞器壁單位面積的碰撞次數(shù)一定減小，選項C正確；D．壓強減小，降低溫度，氣體的體積不一定減小，氣體分子間的平均距離不一定減小，選項D錯誤；E．

真空等溫膨脹

，不一定吸熱，選項E錯誤。故選ABC。10、AB【解析】

第一次擊打后球最多到達與球心O等高位置，根據(jù)功能關(guān)系，有W1≤mgR①兩次擊打后可以到軌道最高點，根據(jù)功能關(guān)系，有W1+W2-2mgR=②在最高點，有mg+FN=≥mg③聯(lián)立①②③解得W1≤mgRW2≥mgR故故AB正確，CD錯誤。故選AB。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.51.51【解析】

(1)[1]．由圖乙圖像可知，電源內(nèi)阻(2)[2][3]．由圖示圖像可知，時，，；當時，，，則由U=E-Ir可得1.20=E-0.3r1.35=E-0.15r解得：r=1ΩE=1.5V12、100502.95作FA、FB的圖示（FA=2.10N、FB=1.90N）2.80～2.95【解析】

（2）[1][2]．根據(jù)胡克定律，兩彈簧的勁度系數(shù)分別為，；（4）[3]．彈簧B的彈力大小為（5）[4][5]．由胡克定律可得：畫出兩個力的合力如圖，由圖可知合力F≈2.90N；（6）[6]．做出力圖如圖；四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）0.75A