2025屆北京市海淀區(qū)中關(guān)村中學(xué)分校物理高三第一學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

2025屆北京市海淀區(qū)中關(guān)村中學(xué)分校物理高三第一學(xué)期期末監(jiān)測試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道經(jīng)過地球的南北兩極正上方（軌道可視為圓軌道）．如圖所示，某時(shí)刻某極地衛(wèi)星在地球北緯45°A點(diǎn)的正上方按圖示方向運(yùn)行，經(jīng)過12h后再次出現(xiàn)在A點(diǎn)的正上方，地球自轉(zhuǎn)周期為24h．則下列說法正確的是A．該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期大B．該衛(wèi)星每隔12h經(jīng)過A點(diǎn)的正上方一次C．該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度小D．該衛(wèi)星所有可能角速度的最小值為2、已知天然材料的折射率都為正值(n>0)。近年來，人們針對電磁波某些頻段設(shè)計(jì)的人工材料，可以使折射率為負(fù)值(n<0)，稱為負(fù)折射率介質(zhì)。電磁波從正折射率介質(zhì)入射到負(fù)折射介質(zhì)時(shí)，符合折射定律，但折射角為負(fù)，即折射線與入射線位于界面法線同側(cè)，如圖1所示。點(diǎn)波源S發(fā)出的電磁波經(jīng)一負(fù)折射率平板介質(zhì)后，在另一側(cè)成實(shí)像。如圖2所示，其中直線SO垂直于介質(zhì)平板，則圖中畫出的4條折射線（標(biāo)號為1、2、3、4）之中，正確的是（）A．1 B．2C．3 D．43、2019年2月15日，一群中國學(xué)生拍攝的地月同框照，被外媒評價(jià)為迄今為止最好的地月合影之一。如圖所示，把地球和月球看做繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的雙星系統(tǒng)，質(zhì)量分別為M、m，相距為L，周期為T，若有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2M、2m，則（）A．地、月運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為 B．地、月運(yùn)動(dòng)的加速度之比為C．P運(yùn)動(dòng)的速率與地球的相等 D．P、Q運(yùn)動(dòng)的周期均為4、位于貴州的“中國天眼”是目前世界上口徑最大的單天線射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)．通過FAST測得水星與太陽的視角為(水星、太陽分別與觀察者的連線所夾的角),如圖所示,若最大視角的正弦C值為,地球和水星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),則水星的公轉(zhuǎn)周期為A．年 B．年 C．年 D．年5、圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是()A．TA<TB，TB<TC B．TA>TB，TB＝TCC．TA>TB，TB<TC D．TA＝TB，TB>TC6、火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的a倍，半徑為地球半徑的b倍，其公轉(zhuǎn)周期為地球公轉(zhuǎn)周期的c倍。假設(shè)火星和地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且環(huán)繞太陽的運(yùn)動(dòng)均可看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是（）A．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為a：bB．同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a：bC．太陽、火星間的距離與日、地之間的距離之比為D．太陽的密度與地球的密度之比為c2：1二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上放有小物體A、B、C，質(zhì)量分別為m、2m、3m，A疊放在B上，C、B離圓心O距離分別為2r、3r。C、B之間用細(xì)線相連，圓盤靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直無張力。已知C、B與圓盤間動(dòng)摩擦因數(shù)為，A、B間摩擦因數(shù)為3，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)讓圓盤從靜止緩慢加速，則（）A．當(dāng)時(shí)，A、B即將開始滑動(dòng)B．當(dāng)時(shí)，細(xì)線張力C．當(dāng)時(shí)，C受到圓盤的摩擦力為0D．當(dāng)時(shí)剪斷細(xì)線，C將做離心運(yùn)動(dòng)8、已知基態(tài)的電離能力是54.4eV，幾種金屬的逸出功如下表所示，的能級En與n的關(guān)系與氫原子的能級公式類似，下列說法不正確的是金屬鎢鈣鈉鉀銣W0（×10–19J）7.265.123.663.603.41A．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為54.4eVB．為使處于靜止的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子所需的能量最小為40.8eVC．處于n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能使上述五種金屬都產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象D．發(fā)生光電效應(yīng)的金屬中光電子的最大初動(dòng)能最大的是金屬銣9、下列說法正確的是__________。A．共享單車是“新四大發(fā)明”之一，手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和單車之間都是通過紅外線傳遞信息的B．高速運(yùn)動(dòng)的物體，沿運(yùn)動(dòng)方向的長度會(huì)變長C．發(fā)生沙塵暴時(shí)能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是因?yàn)榘l(fā)生沙塵暴時(shí)只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以算出宇宙中的星球靠近或遠(yuǎn)離地球的速度E.光纖通信、醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都利用了光的全反射原理10、a、b、c三條平行光線垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑從空氣射向玻璃磚，如圖所示，光線b正好過圓心O，光線a、c從光線b的兩側(cè)對稱入射，光線a、c從玻璃磚下表面進(jìn)入空氣后與光線b交于P、Q兩點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．玻璃對三種光的折射率關(guān)系為na>nb>ncB．玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率C．在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的條紋間距比c光窄D．a(chǎn)、c光分別從空氣射入某種介質(zhì)中，c光發(fā)生全反射時(shí)臨界角較小E.a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時(shí)間長三、實(shí)驗(yàn)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)在驗(yàn)證合外力一定，物體的質(zhì)量與加速度的關(guān)系時(shí)，采用圖甲所示的裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車的加速度a與小車質(zhì)量M(包括所放砝碼及傳感器的質(zhì)量)的對應(yīng)關(guān)系圖象，如圖乙所示．實(shí)驗(yàn)中所掛鉤碼的質(zhì)量20g，實(shí)驗(yàn)中選用的是不可伸長的輕繩和光滑的輕質(zhì)定滑輪．(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨妮p繩與木板平行．他這樣做的目的是下列哪一個(gè)_____________；(填字母代號)A．可使位移傳感器測出的小車的加速度更準(zhǔn)確B．可以保證小車最終能夠做直線運(yùn)動(dòng)C．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力(2)由圖乙可知，圖線不過原點(diǎn)O，原因是_____________________________；(3)該圖線的初始段為直線，該段直線的斜率最接近的數(shù)值是_____________．A．30B．0.3C．20D．0.212．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)安裝時(shí)一定要讓刻度尺跟彈簧都處于同一______面內(nèi)。(2)如果需要測量彈簧的原長，則正確的操作是_____。（填序號）A．先測量原長，后豎直懸掛B．先豎直懸掛，后測量原長(3)在測量過程中每增加一個(gè)鉤碼記錄一個(gè)長度，然后在坐標(biāo)系（橫軸代表彈簧的長度，縱軸代表彈力大?。┲挟嫵隽巳鐖D乙所示的兩條圖線，_____（填彈簧序號）彈簧的勁度系數(shù)大，_____（填彈簧序號）彈簧的原長較長。四、計(jì)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）如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MNPQ相距L傾斜置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，斷開開關(guān)S．將長也為L的金屬棒ab在導(dǎo)軌上由靜止釋放，經(jīng)時(shí)間t，金屬棒的速度大小為v1，此時(shí)閉合開關(guān)，最終金屬棒以大小為v2的速度沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒的質(zhì)量為m，電阻為r，其它電阻均不計(jì)，重力加速度為g。(1)求導(dǎo)軌與水平面夾角α的正弦值及磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)若金屬棒的速度從v1增至v2歷時(shí)△t，求該過程中流經(jīng)金屬棒的電量．14．（16分）如圖所示，一個(gè)上表面絕緣、質(zhì)量為mA=1kg的不帶電小車A置于光滑的水平面上，其左端放置一質(zhì)量為mB=0.5kg、帶電量為q=1.0×10-2C的空盒B，左端開口。小車上表面與水平桌面相平，桌面上水平放置著一輕質(zhì)彈簧，彈簧左端固定，質(zhì)量為mC=0.5kg的不帶電絕緣小物塊C置于桌面上O點(diǎn)并與彈簧的右端接觸，此時(shí)彈簧處于原長，現(xiàn)用水平向左的推力將C緩慢推至M點(diǎn)（彈簧仍在彈性限度內(nèi)）時(shí)，推力做的功為WF=6J，撤去推力后，C沿桌面滑到小車上的空盒B內(nèi)并與其右壁相碰，碰撞時(shí)間極短且碰后C與B粘在一起。在桌面右方區(qū)域有一方向向左的水平勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E=1×102N/m，電場作用一段時(shí)間后突然消失，小車正好停止，貨物剛好到達(dá)小車的最右端。已知物塊C與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4，空盒B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)（1）物塊C與空盒B碰后瞬間的速度v；（2）小車的長度L；（3）電場作用的時(shí)間t。15．（12分）一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，如圖所示，水平距離s=2m，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球發(fā)生彈性正碰，與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，試問：（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度h．（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力．（3）若滑塊B從h=5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

地球在12h的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)了180°，要使衛(wèi)星第二次出現(xiàn)在A點(diǎn)的正上方，則時(shí)間應(yīng)該滿足T+nT＝12h，解得（n=0、1、2、3、），當(dāng)n=0時(shí)，周期有最大值T=16h，當(dāng)n的取值不同，則周期不同，則該衛(wèi)星運(yùn)行周期比同步衛(wèi)星周期小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由以上分析可知，只有當(dāng)衛(wèi)星的周期為16h時(shí)，每隔12h經(jīng)過A點(diǎn)上方一次，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，則運(yùn)轉(zhuǎn)半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，根據(jù)可知，該衛(wèi)星運(yùn)行的加速度比同步衛(wèi)星的加速度大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；該衛(wèi)星的最大周期T=16h，則最小的角速度為：，選項(xiàng)D正確.2、D【解析】

由題意可知，負(fù)折射率的介質(zhì)使得折射光線與入射光線均在法線的同一側(cè)，現(xiàn)在讓我們判斷從S點(diǎn)發(fā)出的這條光線的折射光線，則光線1、2是不可能的，因?yàn)樗鼈兙诜ň€的另一側(cè)，光線3、4是可能的，但是題意中又說明在另一側(cè)成實(shí)像，即實(shí)際光線有交點(diǎn)，光線3在射出介質(zhì)時(shí)，其折射線如左圖所示，折射光線反向延長線交于一點(diǎn)，成虛像。而光線4的折射光線直接相交成實(shí)像（如右圖所示）。故選D。3、D【解析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，對兩顆星分別運(yùn)用牛頓第二定律和萬有引力定律列式，進(jìn)行求解即可?！驹斀狻緼．對于地、月系統(tǒng)，兩者具有相同的角速度和周期，萬有引力提供向心力則地、月系統(tǒng)，兩者運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為故A錯(cuò)誤；B．對于地、月系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律，得故B錯(cuò)誤；D．同理，P、Q系統(tǒng)，萬有引力提供向心力P、Q系統(tǒng)的軌道半徑運(yùn)行周期同理，對于地、月系統(tǒng)，運(yùn)行周期聯(lián)立解得故D正確；C．根據(jù)得：地球的運(yùn)動(dòng)速率同理可得P運(yùn)動(dòng)速率聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤。故選D。4、A【解析】

最大視角的定義，即此時(shí)觀察者與水星的連線應(yīng)與水星軌跡相切，由三角函數(shù)可得：，結(jié)合題中已知條件sinθ=k，由萬有引力提供向心力有：，解得：，得，得，而T地=1年，故年，故B，C，D錯(cuò)誤，A正確.故選A.【點(diǎn)睛】向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或要求解的物理量選取應(yīng)用，物理問題經(jīng)常要結(jié)合數(shù)學(xué)幾何關(guān)系解決.5、C【解析】

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得：從A到B，因體積不變，壓強(qiáng)減小，所以溫度降低，即TA＞TB；從B到C，壓強(qiáng)不變，體積增大，故溫度升高，即TB＜TC，故ABD錯(cuò)誤，C正確。6、C【解析】

A．當(dāng)衛(wèi)星繞任一行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度即為該行星的第一宇宙速度，由解得則火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為故A錯(cuò)誤；B．對于天體表面的物體，萬有引力近似等于重力，即有：解得：則同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a∶b2故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)開普勒第三定律可知，太陽、火星之間的距離與日、地之間的距離之比為故C正確；D．由于太陽的質(zhì)量、半徑與地球的質(zhì)量、半徑的關(guān)系未知，所以不能確定它們的密度之間的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A.當(dāng)A開始滑動(dòng)時(shí)有：解得：當(dāng)時(shí)，AB未發(fā)生相對滑動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.當(dāng)時(shí)，以AB為整體，根據(jù)可知B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力為：所以有：此時(shí)細(xì)線有張力，設(shè)細(xì)線的拉力為T，對AB有：對C有：解得，選項(xiàng)B正確；C.當(dāng)時(shí)，AB需要的向心力為：解得此時(shí)細(xì)線的拉力C需要的向心力為：C受到細(xì)線的拉力恰好等于需要的向心力，所以圓盤對C的摩擦力一定等于0，選項(xiàng)C正確；D.當(dāng)時(shí)，對C有：剪斷細(xì)線，則所以C與轉(zhuǎn)盤之間的靜摩擦力大于需要的向心力，則C仍然做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。8、AD【解析】根據(jù)玻爾理論，從基態(tài)躍遷到n=2所需光子能量最小，，A錯(cuò)誤B正確．從n=2激發(fā)態(tài)的向基態(tài)躍遷輻射的光子能量為40.8eV，金屬鎢的逸出功為，故能使所列金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由表中的數(shù)據(jù)可知金屬銣的逸出功最小，C正確；根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知道從銣打出的光電子的最大初動(dòng)能最大，D正確．9、CDE【解析】

A．手機(jī)是通過電磁波傳遞信息的，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)相對論可知，高速運(yùn)動(dòng)的物體，沿運(yùn)動(dòng)方向的長度會(huì)變短，故B錯(cuò)誤；C．波長較短的光容易被障礙物擋住，不能到達(dá)地面，波長較長的光更容易發(fā)生衍射而透過沙塵間的縫隙到達(dá)地面，故C正確；D．由于波源與接受者的相對位移的改變而導(dǎo)致接受頻率的變化，稱為多普勒效應(yīng)，故根據(jù)多普勒效應(yīng)，可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動(dòng)速度，故D正確；E．光纖通信、醫(yī)用纖維式窺鏡都利用了光的全反射原理，故E正確。故選：CDE。10、BCE【解析】

AB．由圖可知，a光和c光入射角相同，但是c光折射角較大，根據(jù)折射率公式可知玻璃對a光的折射率大于對c光的折射率，但是由于b光經(jīng)過玻璃時(shí)沒有發(fā)生偏折，故無法比較b光與a、c光的折射率大小，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由于a光的折射率較大，波長較短，則在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，由可得a光的條紋間距比c光窄，故C正確；D．因，根據(jù)臨界角公式知，a光發(fā)生全反射時(shí)臨界角較小，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)公式v＝，由于a光的折射率大，則a光在玻璃中的傳播速度較小，由幾何關(guān)系可知a光在玻璃中傳播的路程較長，故a光比c光穿過該半圓柱體玻璃磚所需時(shí)間長，故E正確。故選BCE。三、實(shí)驗(yàn)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）C（2）平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）D【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨妮p繩與木板平行．他這樣做的目的是可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車所受的合力，故選C.（2）由F+F1=Ma解得由圖乙可知，圖線不過原點(diǎn)O，在a軸上有正截距，可知存在與F相同方向的力，可知原因是平衡摩擦力使長木板的傾角過大；（3）根據(jù)可知圖線斜率等于F，則最接近的數(shù)值是F=mg=0.02×10N=0.2N.故選D.12、豎直B【解析】

(1)[1]．安裝時(shí)一定要讓刻度尺跟彈簧都處于同一豎直面內(nèi)。(2)[2]．為了減小由彈簧自重而產(chǎn)生的彈簧伸長對實(shí)驗(yàn)造成的誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該先將彈簧安裝好，豎直懸掛后再測量原長。故選B。(3)[3][4]．題圖乙中斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，所以彈簧的勁度系數(shù)大；橫軸上的截距表示彈簧的原長，所以彈簧的原長長。四、計(jì)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