2025屆北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)物理高三上期末綜合測試模擬試題含解析

2025屆北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)物理高三上期末綜合測試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、一彈簧振子做簡諧運動，周期為T，以下描述正確的是A．若△t=，則在t時刻和（t+△t）時刻彈簧長度一定相等B．若△t=T，則在t時刻和（t+△t）時刻振子運動的加速度一定相等C．若t和（t+△t）時刻振子運動速度大小相等，方向相反，則△t一定等于的整數(shù)倍D．若t和（t+△t）時刻振子運動位移大小相等，方向相反，則△t一定等于T的整數(shù)倍2、某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡正常發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（）A．線圈的電阻偏大B．小燈泡的額定電壓偏大C．電源的電動勢偏小D．線圈的自感系數(shù)偏小3、原子核的比結(jié)合能與原子序數(shù)的關(guān)系圖所示，大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高，可進(jìn)行輕核聚變，核反應(yīng)方程為A+B→C。但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生，目前科學(xué)界有一種理論認(rèn)為，兩顆中子星合成過程中會釋放巨大的能量，在能量的作用下能夠合成金、鉑等重金屬，其核反應(yīng)為D+E→F，下列說法正確的是（）A．重核F裂變成D和E的過程中，會產(chǎn)生質(zhì)量虧損B．較輕的核A和B聚合成C的過程中核子平均質(zhì)量變大C．較重的核D和E聚合成F的過程中，會釋放較大能量D．A和B聚合成C的過程中，C的結(jié)合能小于A和B的結(jié)合能之和4、下列說法正確的是（）A．根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道，原子的能量減少，電子的動能增加B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時吸收能量C．盧瑟福的α粒子散射實驗證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的D．入射光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)，若僅減弱該光的強(qiáng)度，則不可能發(fā)生光電效應(yīng)5、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線段，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的水平方向勻強(qiáng)電場，其大小和方向未知，圖中未畫出，一帶正電的小球從M點在紙面內(nèi)以的速度水平向左開始運動，以后恰好以大小為的速度通過N點．已知重力加速度g,不計空氣阻力．則下列正確的是（）A．小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間B．可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向左C．從M點到N點的過程中小球的機(jī)械能先增大后減小D．從M到N的運動過程中速度大小一直增大6、如圖，兩光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌平面內(nèi)兩不相鄰的相同矩形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。金屬桿與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌上端接有電阻（其他電阻不計）。將金屬桿從距區(qū)域Ⅰ上邊界一定高度處由靜止釋放（）A．金屬桿在Ⅰ區(qū)域運動的加速度可能一直變大B．金屬桿在Ⅱ區(qū)域運動的加速度一定一直變小C．金屬桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域減少的機(jī)械能一定相等D．金屬桿經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ區(qū)域上邊界的速度可能相等二、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、關(guān)于對液體的理解，下列說法正確的是（）A．船能浮在水面上，是由于水的表面存在張力B．水表面表現(xiàn)張力是由于表層分子比內(nèi)部分子間距離大，故體現(xiàn)為引力造成的C．密閉容器，某種蒸氣開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積，蒸氣仍是飽和的D．相對濕度定義為空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與該溫度水的飽和汽壓之比E.當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時，水中還會有水分子飛出水面8、在粗糙地面上，某吋刻乒乓球的運動狀態(tài)如圖所示，判斷一段時間后乒乓球的可能運動狀況（）A．靜止B．可能原地向前無滑滾動C．原地向左滾動D．原地向右滾動9、如p-T圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③到達(dá)狀態(tài)d。對此氣體，下列說法正確的是____。A．過程①中，氣體體積不斷增大B．過程②中，氣體向外界吸收熱量C．過程②為絕熱過程D．狀態(tài)a的體積大于狀態(tài)d的體積E.過程③中，氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)增加10、宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示。若AO>OB，則A．恒星A的質(zhì)量大于恒星B的質(zhì)量B．恒星A的動能大于恒星B的動能C．恒星A的動量與恒星B的動量大小相等D．恒星A的向心加速度大小小于恒星B的向心加速度大小三、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）某同學(xué)用圖甲所示裝置測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其左端固定一輕滑輪，輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小木塊相連，另一端可懸掛鉤碼。實驗中可用的鉤碼共有N個，將(依次取=1，2，3，4，5)個鉤碼掛在輕繩左端，其余個鉤碼放在木塊的凹槽中，釋放小木塊，利用打點計時器打出的紙帶測量木塊的加速度。(1)正確進(jìn)行實驗操作，得到一條紙帶，從某個清晰的打點開始，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示。已知打點周期T=0.02s，則木塊的加速度=____m／s2。(2)改變懸掛鉤碼的個數(shù)n，測得相應(yīng)的加速度a，將獲得數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中描出(僅給出了其中一部分)如圖丙所示。取重力加速度g=10m／s2，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)______(保留2位有效數(shù)字)(3)實驗中______(選填“需要”或“不需要”)滿足懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量。12．（12分）一個小電珠上標(biāo)有“”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪出這個電珠的圖象，有下列器材供選用：A．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）B．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）C．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）D．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）E．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）F．滑動變阻器（阻值范圍為，額定電流為）(1)實驗中電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用_______（均用器材前的字母表示）。(2)為了盡量減小實驗誤差，要電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器應(yīng)選用_________（用器材前的字母表示）。(3)請在虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖_____，并把圖中所示的實驗器材用實線連接成相應(yīng)的實物電路圖_______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．（10分）在某次的接力比賽項目中，項目組規(guī)劃的路線如圖所示，半徑的四分之一圓弧賽道與兩條直線賽道分別相切于和點，圓弧為接力區(qū)，規(guī)定離開接力區(qū)的接力無效。甲、乙兩運動員在賽道上沿箭頭方向訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速率跑完全程，乙從起跑后的切向加速度大小是恒定的。為了確定乙起跑的時機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前的A處作了標(biāo)記，并以的速度跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的P點聽到口令時起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相等時被甲追上，完成交接棒。假設(shè)運動員與賽道間的動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，運動員（可視為質(zhì)點）在直道上做直線運動，在彎道上做圓周運動，重力加速度g=10m/s2，π=3.14，求：(1)為確保在彎道上能做圓周運動，允許運動員通過彎道的最大速率；(2)此次練習(xí)中乙在接棒前的切向加速度a。14．（16分）如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，厚度不計的活塞與氣缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，氣體初始溫度為T1＝300K，此時活塞與氣缸底部之間的距離為d1＝24cm，在活塞的左側(cè)d2＝6cm處有固定的卡環(huán)，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa。求：(1)要使活塞能緩慢達(dá)到卡環(huán)位置，封閉氣體的溫度至少升高到多少？(2)當(dāng)封閉氣體的溫度緩慢升到T＝450K時，封閉氣體的壓強(qiáng)為多少？15．（12分）如圖所示，一厚度均勻的圓柱形玻璃管內(nèi)徑為r，外徑為R，高為R。一條光線從玻璃管上方入射，入射點恰好位于M點，光線與圓柱上表面成30°角，且與直徑MN在同一豎直面內(nèi)。光線經(jīng)入射后從內(nèi)壁射出，最終到達(dá)圓柱底面，在玻璃中傳播時間為，射出直至到底面?zhèn)鞑r間為，測得.已知該玻璃的折射率為，求圓柱形玻璃管內(nèi)、外半徑之比.

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、B【解析】

A．一彈簧振子做簡諧運動，周期為T，若△t=，則在t時刻和（t+△t）時刻振子的位移相反，在t時刻和（t+△t）時刻彈簧長度可能不相等，故A項錯誤；B．一彈簧振子做簡諧運動，周期為T，若△t=T，則在t時刻和（t+△t）時刻振子的位移相同，t時刻和（t+△t）時刻振子運動的加速度一定相等，故B項正確；C．一彈簧振子做簡諧運動，周期為T，若t和（t+△t）時刻振子運動速度大小相等，方向相反，則t和（t+△t）時刻振子的位移有可能相同或相反，所以△t有可能不等于的整數(shù)倍，故C項錯誤；D．一彈簧振子做簡諧運動，周期為T，若t和（t+△t）時刻振子運動位移大小相等，方向相反，則△t一定不等于T的整數(shù)倍，故D項錯誤。2、A【解析】

圖中的電路是一個燈泡與電感線圈并聯(lián)再與電源、開關(guān)串聯(lián)起來的電路，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，通過燈泡和電感線圈中都有電流，當(dāng)開關(guān)斷開時，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象，說明開關(guān)斷開后，通過小燈泡的電流也沒有顯著增大，這是因為原來通過電感線圈的電流小于燈泡的電流，當(dāng)斷電后，電感最多會產(chǎn)生原來通過自己的等大的電流，故造成小燈泡未閃亮的原因是線圈的電阻偏大的緣故。故選A。3、A【解析】

AC．重核F裂變成D和E的過程中要釋放處能量，會產(chǎn)生質(zhì)量虧損；相反，較重的核D和E聚合成F的過程中，會吸收較大能量，選項A正確，C錯誤；BD．較輕的核A和B聚合成C的過程也要釋放能量，有質(zhì)量虧損，則核子平均質(zhì)量變小，C的結(jié)合能大于A和B的結(jié)合能之和，選項BD錯誤；故選A。4、A【解析】

A．電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時，放出光子，總能量減??；根據(jù)可知半徑越小，動能越大，故A正確；B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中有質(zhì)量虧損，釋放能量，故B錯誤；C．盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯誤；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程EKM=hγ－W0知，入射光的頻率不變，若僅減弱該光的強(qiáng)度，則仍一定能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。故選A。5、A【解析】

小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，豎直方向做自由落體運動，結(jié)合運動公式和動能定理解答.【詳解】水平方向，小球受水平方向的電場力作用向左先減速后反向加速，到達(dá)N點時，水平速度仍為v0，則豎直速度；因小球豎直方向在重力作用下做自由落體運動，則由vy=gt可知小球從M到N的過程經(jīng)歷的時間，選項A正確；帶正電的小球所受的電場力水平向右，可以判斷出電場強(qiáng)度的方向水平向右，選項B錯誤；從M點到N點的過程中，電場力先做負(fù)功后做正功，可知小球的機(jī)械能先減小后增大，選項C錯誤；因電場力水平向右，重力豎直向下，可知電場力和重力的合力方向斜向右下方，則從M到N的運動過程中，合力先做負(fù)功，后做正功，則動能先減小后增加，即速度先減小后增加，選項D錯誤；故選A.6、D【解析】

AB．由于無法確定金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域時所受安培力與其重力的大小關(guān)系，所以無法確定此時金屬桿加速度的方向。若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則有且加速度方向向上，可知金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域后加速度一直減小或先減小至零再保持不變；若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則有且加速度方向向下，可知金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域后加速度一直減小或先減小至零再保持不變；若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)域后加速度為零且保持不變，故A、B錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系得金屬桿在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域中減少的機(jī)機(jī)械能等于克服安培力做的功，由于無法確定金屬桿經(jīng)過兩區(qū)域過程中所受安培力的大小關(guān)系，所以無法確定金屬桿經(jīng)過兩區(qū)域過程中克服安培力做功的關(guān)系，故故C錯誤；D．若金屬桿進(jìn)入磁場時其所受安培力則金屬桿在Ⅰ區(qū)域中先做減速運動再做勻速運動或一直做減速運動，出Ⅰ區(qū)域后在重力作用下再做加速運動，所以金屬桿經(jīng)過Ⅰ、Ⅱ區(qū)域上邊界的速度有可能相等，故D正確。故選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、BDE【解析】

A．船能浮在水面上，是由于水的浮力作用，故A項錯誤；B．液體表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，即是表面張力，故B項正確；C．在一定溫度下，飽和蒸氣的分子數(shù)密度是一定的，因而其壓強(qiáng)也是一定的，與體積無關(guān)；密閉容器中某種蒸氣開始時若是飽和的，保持溫度不變，增大容器的體積時，蒸氣不再是飽和的，但最后穩(wěn)定后蒸氣是飽和的，壓強(qiáng)不變；故C項錯誤；D．相對濕度是指水蒸氣的實際壓強(qiáng)與該溫度下水蒸氣的飽和壓強(qiáng)之比，故D項正確；E．當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時，單位時間內(nèi)從水中出來的水分子和從空氣進(jìn)入水中的水分子個數(shù)相等，達(dá)到一種動態(tài)平衡，故E項正確。8、ABCD【解析】

由圖可知乒乓球角速度的方向與平動速度造成的效果是相反的，故到穩(wěn)定狀態(tài)過程中選項中選項中的過程都有可能出現(xiàn)的，故ABCD均正確。故選ABCD。9、ADE【解析】

A.過程①中，氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小，則氣體體積不斷增大，選項A正確；BC.過程②中，氣體體積不變，溫度降低，內(nèi)能減小，則氣體向外界放出熱量，此過程不是絕熱過程，選項BC錯誤；D.根據(jù)可知在a、d兩個狀態(tài)，可知狀態(tài)a的體積大于狀態(tài)d的體積，選項D正確；E.過程③中，氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，分子數(shù)密度增加，溫度降低，分子平均速率減小，則氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)增加，選項E正確。故選ADE。10、BC【解析】

A．根據(jù)萬有引力提供向心力有可得因為，所以有即A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量，故A錯誤；B．雙星系統(tǒng)中，恒星的動能為因為，所以有恒星A的動能大于恒星B的動能，故B正確；C．雙星系統(tǒng)中，恒星的動量大小為所以有恒星A的動量大小等于恒星B的動量大小，故C正確；D．雙星系統(tǒng)中，恒星的加速度大小為因為，所以有恒星A的向心加速度大小大于恒星B的向心加速度大小，故D錯誤；故選BC。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、不需要【解析】

（1）木塊的加速度：.（2）對N個砝碼的整體，根據(jù)牛頓第二定律：，解得；畫出a-n圖像如圖；由圖可知