2025屆北京市西城區第三十一中學高三物理第一學期期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、一簡諧機械橫波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T。時刻的波形如圖所示，a、b是波上的兩個質點。圖是波上某一質點的振動圖像。下列說法中正確的是（）A．時質點a的速度比質點b的大B．時質點a的加速度比質點b的小C．如圖可以表示質點a的振動D．如圖可以表示質點b的振動2、一額定電壓U額＝150V的電動機接在電壓U1＝5V的直流電源上時未轉動，測得此時流過電動機的電流I1＝0.5A。現將該電動機接入如圖所示的電路，用以提升質量m＝50kg的重物，當電源供電電壓恒為U2＝200V時，電動機正常工作，保護電阻R＝10Ω，不計一切摩擦，g＝10m/s2電動機正常工作時，下列說法正確的是()A．電動機線圈的直流電阻r＝30ΩB．電動機的銘牌應標有“150V，10A＂字樣C．重物勻速上升的速度大小v＝2m/sD．若重物被勻速提升h＝60m的高度，整個電路消耗的電能為E總＝6×104J3、如圖甲所示，金屬細圓環固定，圓環的左半部分處于隨時間均勻變化的勻強磁場中。該圓環電阻為R、半徑為r，從t=0時刻開始，該圓環所受安培力大小隨時間變化的規律如圖乙所示，則磁感應強度的變化率為（）A． B． C． D．4、一質點靜止在光滑水平面上，現對其施加水平外力F，F隨時間變化規律如圖所示，下列說法正確的是（）A．在0~4s時間內，位移先增后減B．在0~4s時間內，動量一直增加C．在0~8s時間內，F的沖量為0D．在0~8s時間內，F做的功不為05、如圖所示，電燈懸掛于兩壁之間，更換水平繩OA使連接點A向上移動而保持O點的位置不變，則A點向上移動時（）A．繩OA的拉力逐漸增大B．繩OA的拉力逐漸減小C．繩OA的拉力先增大后減小D．繩OA的拉力先減小后增大6、下列說法正確的是____________A．β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流B．一個氫原子從n=3的激發態躍遷到基態時，最多能產生3個不同頻率的光子C．用加溫、加壓或改變其化學狀態的方法都不能改變原子核衰變的半衰期D．原子核經過衰變生成新核，則新核的質量總等于原核的質量二、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、如圖甲所示，一質量為m的物體靜止在水平面上，自t=0時刻起對其施加一豎直向上的力F，力F隨時間t變化的關系如圖乙所示，已知當地重力加速度為g，在物體上升過程中，空氣阻力不計，以下說法正確的是（）A．物體做勻變速直線運動B．時刻物體速度最大C．物體上升過程的最大速度為D．時刻物體到達最高點8、一輛汽車在平直路面上從靜止開始在1500N的合外力作用下以恒定加速度啟動，當速度達到20m/s時功率達到額定功率，接著以額定功率繼續加速，最后以30m/s的最大速度勻速運動，整個運動過程中汽車所受阻力恒定，下列說法正確的是A．汽車的額定功率為60kW B．汽車的額定功率為90kWC．汽車受到的阻力大小為2000N D．汽車受到的阻力大小為3000N9、如圖所示，足夠大的水平圓臺中央固定一光滑豎直細桿，原長為L的輕質彈簧套在豎直桿上，質量均為m的光滑小球A、B用長為L的輕桿及光滑鉸鏈相連，小球A穿過豎直桿置于彈簧上。讓小球B以不同的角速度ω繞豎直桿勻速轉動，當轉動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面。彈簧始終在彈性限度內，勁度系數為k，重力加速度為g，則A．小球均靜止時，彈簧的長度為L-B．角速度ω=ω0時，小球A對彈簧的壓力為mgC．角速度ω0=D．角速度從ω0繼續增大的過程中，小球A對彈簧的壓力不變10、如圖甲所示，在光滑水平面上，輕質彈簧一端固定，物體以速度向右運動壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量為，現讓彈簧一端連接另一質量為的物體（如圖乙所示），物體以的速度向右壓縮彈簧，測得彈簧的最大壓縮量仍為，則()A．物體的質量為B．物體的質量為C．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為D．彈簧壓縮最大時的彈性勢能為三、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）如圖所示，某實驗小組借用“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置，進行“探究做功與物體速度變化的關系”的實驗，實驗時使小車在砝碼和托盤的牽引下運動，以此定量探究細繩拉力做功與小車速度變化的關系。(1)實驗準備了打點計時器及配套的電源、導線、紙帶、復寫紙及如圖所示的器材。若要完成該實驗，必需的實驗器材還有其中的________。(2)為達到平衡摩擦力的目的，取下細繩和托盤，通過調節墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做________運動。(3)實驗開始時，先調節木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行。這樣做的目的是________(填字母代號)。A．避免小車的運動過程中發生抖動B．可使打點計時器在紙帶上打出的點跡清晰C．可以保證小車最終能夠實現勻速直線運動D．可在平衡摩擦力后使細繩拉力等于小車受的合力12．（12分）如圖甲所示是一種研究氣球的體積和壓強的變化規律的裝置。將氣球、壓強傳感器和大型注射器用T型管連通。初始時認為氣球內無空氣，注射器內氣體體積，壓強，型管與傳感器內少量氣體體積可忽略不計。緩慢推動注射器，保持溫度不變，裝置密封良好。(1)該裝置可用于驗證______定律。填寫氣體實驗定律名稱(2)將注射器內氣體部分推入氣球，讀出此時注射器內剩余氣體的體積為，壓強傳感器讀數為，則此時氣球體積為______。(3)繼續推動活塞，多次記錄注射器內剩余氣體的體積及對應的壓強，計算出對應的氣球體積，得到如圖乙所示的“氣球體積和壓強”關系圖。根據該圖象估算：若初始時注射器內僅有體積為、壓強為的氣體。當氣體全部壓入氣球后，氣球內氣體的壓強將變為______。（保留3位小數）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）圖示為直角三角形棱鏡的截面，，，AB邊長為20cm，D點到A點的距離為7cm，一束細單色光平行AC邊從D點射入棱鏡中，經AC邊反射后從BC邊上的F點射出，出射光線與BC邊的夾角為，求：(1)棱鏡的折射率；(2)F點到C點的距離。14．（16分）一列簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，質點P正在向上運動，它所在的平衡位置為x=2m，質點P的振動方程為y=0.2sin5πt（m），從該時刻開始計時，求∶（i）該簡諧橫波在介質中的傳播速率；（ii）經過0.5s時間，質點P的位移和路程；（iii）從圖示位置開始計時，經多長時間質點P第三次到達波峰。15．（12分）如圖所示，在湖面上波源O點以振幅0.2m上下振動，形成圓形水波向外傳播，A、O、B三點在一條直線上，AO間距為7.0m，OB間距為2.0m，某時刻O點處在波峰位置，觀察發現3.5s后此波峰傳到A點，此時O點正通過平衡位置向上運動，OA間還有一個波峰。將水波近似為簡諧波。求：①此水波的傳播速度周期和波長；②以A點處在波峰位置為0時刻，畫出B點的振動圖像。

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、A【解析】

A．時質點a在平衡位置向上振動，質點b在波峰位置，則此時質點a的速度比質點b的大，選項A正確；B．時質點a在波峰位置，質點b在平衡位置，根據可知，則此時質點a的加速度比質點b的大，選項B錯誤；CD．因為時質點a在最高點，質點b在平衡位置向下振動，可知右圖不是質點ab的振動圖像，選項CD錯誤。故選A。2、D【解析】

A．電動機不轉動時的電阻即線圈的直流電阻，由歐姆定律知，故A錯誤；B．電動機的額定電流電動機的銘牌應標有“150V，5A”字樣，故B錯誤；C．由得，重物勻速上升的速度大小故C錯誤；D．因重物上升60m的時間由得故D正確。故選D。3、D【解析】

設勻強磁場（）感應電動勢安培力結合圖像可知所以磁感應強度的變化率故D正確ABC錯誤。故選D。4、C【解析】

A．由圖可知，在0-4s內力F先向正方向，再向反方向，故質點先加速再減速到0，速度方向不變，位移增加，故A錯誤；B．在0-4s內，速度先增加后減小，動量先增加后減小，故B錯誤；C．0到8s內，一半時間的沖量為正，另一半時間的沖量為負，則總的沖量為0，故C正確；D．因8s內總的沖量為0，根據動量定理，可知動量的變化為0，即初末速度為0，則動能的變化量為0，F做功為0，故D錯誤。故選C。5、D【解析】

以O點為研究對象，根據受力平衡，有：由圖可知，繩子OB上的拉力逐漸減小，OA上的拉力先減小后增大。A．繩OA的拉力逐漸增大，與分析不符，故A項錯誤；B．繩OA的拉力逐漸減小，與分析不符，故B項錯誤；C．繩OA的拉力先增大后減小，與分析不符，故C項錯誤；D．繩OA的拉力先減小后增大，與分析相符，故D項正確。6、C【解析】試題分析：β衰變的電子是原子核中的一個中子轉變為一個質子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，A錯誤；一個氫原子從n=3的激發態躍遷到基態時，最多產生兩種不同頻率的光子，但是若是大量氫原子從n=3的激發態躍遷到基態時，最多可產生3種不同頻率的光子，B錯誤；原子核的半衰期與外界因素無關，C正確；原子核經過衰變生成新核，需要釋放出射線，質量減小，D錯誤；考點：考查了原子衰變，氫原子躍遷二、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、BD【解析】

由圖可得力F與時間的關系為，則可得物體的合外力與時間的關系為，由牛頓第二定律可得加速度與時間的關系式為，則可知物體先向上做加速度減小的加速運動，再做加速度增大的減速運動，然后再向下做加速度增大的加速運動，在上升過程中，當加速度為零時，速度最大，即，可得，故A錯誤，B正確；由初速度大小為零，所以末速度大小等于速度的變化大小，由前面的分析可知，加速度與時間成線性關系，所以最大速度大小為，故C錯誤；由前面的分析可知在t=t0時，加速度為，根據運動的對稱性規律可知，此時間速度減小為0，物體運動到最高點，故D正確。故選：BD。8、BD【解析】

當速度達到v1=20m/s時功率達到額定功率P，最大速度為v2=30m/s，勻加速時其中勻速時聯立解得：P=90000W=90kW，f=3000NA.汽車的額定功率為60kW，與計算結果不符，故A錯誤．B.汽車的額定功率為90kW，與計算結果相符，故B正確．C.汽車受到的阻力大小為2000N，與計算結果不符，故C錯誤．D.汽車受到的阻力大小為3000N，與計算結果相符，故D正確．9、ACD【解析】

A．若兩球靜止時，均受力平衡，對B球分析可知桿的彈力為零，；設彈簧的壓縮量為x，再對A球分析可得：，故彈簧的長度為：，故A項正確；BC．當轉動的角速度為ω0時，小球B剛好離開臺面，即，設桿與轉盤的夾角為，由牛頓第二定律可知：而對A球依然處于平衡，有：而由幾何關系：聯立四式解得：，則彈簧對A球的彈力為2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力為2mg，故B錯誤，C正確；D．當角速度從ω0繼續增大，B球將飄起來，桿與水平方向的夾角變小，對A與B的系統，在豎直方向始終處于平衡，有：則彈簧對A球的彈力是2mg，由牛頓第三定律可知A球隊彈簧的壓力依然為2mg，故D正確；故選ACD。10、AC【解析】

對圖甲，設物體A的質量為M，由機械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時彈性勢能EP=M；對圖乙，物體A以2的速度向右壓縮彈簧，A、B組成的系統動量守恒，彈簧達到最大壓縮量仍為x時，A、B二者達到相等的速度v由動量守恒定律有：M=(M+m)v由能量守恒有：EP=M-(M+m)聯立兩式可得：M=3m，EP=M=m，故B、D錯誤，A、C正確．故選A、C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、AC勻速直線D【解析】

（1）[1]．根據本實驗的實驗原理是合外力所做的功等于動能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測量小車的質量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點的距離和用天平測得小車的質量，即還需要刻度尺，天平（帶砝碼），故選AC．（2）[2]．為達到平衡摩擦力的目的，取下細繩和托盤，通過調節墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做勻速直線運動；（3）[3]．實驗過程中，為減少誤差，提高實驗的精確度，他先調節木板上定滑輪的高度，使牽引小車的細繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯誤，D正確．12、玻意耳1.027【解析】

(1)[1]用DIS研究在溫度不變時，氣體的壓強隨溫度的變化情況，所以該裝置可用于驗證玻意耳定律；(2)[2]將注射器內氣體部分推入氣球，壓強傳感器讀數為p1，根據玻意耳定律得：所以讀出此時注射器內剩余氣體的體積為，所以時氣球體積為；(3)[3]由題可知，若初始時注射器內僅有體積為、壓強為p0的氣體，氣體全部壓入氣球