北京市西城區(qū)第四中學2024-2025學年高三年級十六模考試物理試題試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準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選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，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、原子核的比結合能與原子序數(shù)的關系圖所示，大多數(shù)恒星內(nèi)部溫度非常高，可進行輕核聚變，核反應方程為A+B→C。但對于金、鉑等重金屬產(chǎn)生，目前科學界有一種理論認為，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)生質量虧損B．較輕的核A和B聚合成C的過程中核子平均質量變大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的結合能小于A和B的結合能之和2、如圖所示為用某金屬研究光電效應規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關系的圖象，用單色光1和單色光2分別照射該金屬時，逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是（）A．Ek1>Ek2B．單色光1的頻率比單色光2的頻率高C．增大單色光1的強度，其遏止電壓會增大D．單色光1和單色光2的頻率之差為3、如圖所示，a、b是兩個由電阻率相同的銅線制成質量相等的正方形單匝閉合線框，b的邊長為a的兩倍，a和b所用的銅線粗細不同。現(xiàn)以相同速度，把兩線圈勻速拉出磁場，則該過程中兩線圈產(chǎn)生的電熱為（）A．1:1 B．1:2 C．1:4 D．4:14、我國“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星采用星載氫原子鐘。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)（量子數(shù)n=l）的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為（）A．13.6eV B．3.4eV C．12.09eV D．12.75eV5、2019年1月3日上午10點26分，“嫦娥四號”探測器在月球背面成功軟著陸圖示為“嫦娥四號”探測器奔月過程中某階段的運動示意圖，“嫦娥四號”探測器沿橢圓軌道Ⅰ運動到近月點處變軌進入圓軌道Ⅱ，其在圓軌道Ⅱ上做圓周運動的軌道半徑為、周期為。已知引力常量為，下列說法正確的是（）A．“嫦娥四號”探測器在點進行加速后進入圓軌道ⅡB．“嫦娥四號”探測器在橢圓軌道Ⅰ上運動的周期小于在圓軌道Ⅱ上運動的周期C．“嫦娥四號”探測器在橢圓軌道上經(jīng)過點時的加速度等于在圓軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的加速度D．“嫦娥四號”探測器在橢圓軌道Ⅰ上運動時的機械能等于在圓軌道Ⅱ上運動時的機械能6、如圖所示，a、b兩個小球用一根不可伸長的細線連接，細線繞過固定光滑水平細桿CD，與光滑水平細桿口接觸，C、D在同一水平線上。D到小球b的距離是L，在D的正下方也固定有一光滑水平細桿DE。D、E間距為，小球a放在水平地面上，細線水平拉直，由靜止釋放b，當細線與水平細桿E接觸的一瞬間，小球a對地面的壓力恰好為0，不計小球大小，則下列說法正確的是A．細線與水平細桿E接觸的一瞬間，小球b加速度大小不變B．細線與水平細桿E接觸的一瞬間，小球b速度發(fā)生變化C．小球a與小球b質量比為5：1D．將D、E細桿向左平移相同的一小段距離再固定，由靜止釋放小球b，線與E相碰的一瞬間，小球a會離開地面。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、如圖所示，光滑絕緣的圓形管狀軌道豎直放置，管道中央軌道半徑為R，管道內(nèi)有一質量為m、帶電荷量為+q直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，空間內(nèi)存在方向相互垂直的勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應強度大小為B，方向水平向里，電場的電場強度大小（g為重力加速度），方向豎直向上。現(xiàn)小球從軌道的最低點沿軌道方向以大小為v0的初速度水平射出，下列說法正確的是（）A．無論初速度的方向向右還是向左，小球在運動中對軌道的作用力都不可能為0B．小球在最高點對軌道內(nèi)側的作用力大小可能為，方向豎直向下C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，受到的洛倫茲力大小可能為，方向豎直向下D．若初速度方向向左，小球在最低點和軌道水平直徑右端時，對軌道外側有壓力，且壓力差大于mg8、如圖為某小型水電站的電能輸送示意圖，發(fā)電機通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電，已知輸電線的總電阻R=10Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為4:1，副線圈與用電器R0組成閉合電路.若T1、T2均為理想變壓器,T2的副線圈兩端電壓．（V），當用電器電阻R0=llΩ時()A．通過用電器R0的電流有效值是20AB．當用電器的電阻R0減小時，發(fā)電機的輸出功率減小C．發(fā)電機中的電流變化頻率為100HzD．升壓變壓器的輸入功率為4650W9、一質量為m的物體靜止在光滑水平面上，現(xiàn)對其施加兩個水平作用力，兩個力隨時間變化的圖象如圖所示，由圖象可知在t2時刻物體的（）A．加速度大小為B．速度大小為C．動量大小為D．動能大小為10、如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉動，圓盤上放有小物體A、B、C，質量分別為m、2m、3m，A疊放在B上，C、B離圓心O距離分別為2r、3r。C、B之間用細線相連，圓盤靜止時細線剛好伸直無張力。已知C、B與圓盤間動摩擦因數(shù)為，A、B間摩擦因數(shù)為3，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)讓圓盤從靜止緩慢加速，則（）A．當時，A、B即將開始滑動B．當時，細線張力C．當時，C受到圓盤的摩擦力為0D．當時剪斷細線，C將做離心運動三、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）(1)用分度游標卡尺測一工件外徑的度數(shù)如圖(1)所示，讀數(shù)為______；用螺旋測微器測一圓形工件的直徑讀數(shù)如圖(2)所示，讀數(shù)為______。(2)在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻約為，電壓表的內(nèi)阻約為，電流表的內(nèi)阻約為，測量電路中電流表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，電阻由公式計算得出，式中與分別為電壓表和電流表的示數(shù)，若將圖（a）和圖（b）中電路圖測得的電阻值分別記為和，則______（填“”或“”）更接近待測電阻的真實值，且測量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值，測量值______（填“大于”、“等于”或“小于”）真實值。12．（12分）在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準，待側金屬絲接入電路部分的長度約為50cm．（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖所示，其讀數(shù)應為____mm（該值接近多次測量的平均值）（2）用伏安法測金屬絲的電阻Rx．實驗所用器材為：電池阻（電動勢3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干．某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用圖中的______圖（選填“甲”或“乙”）．（3）如圖所示是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端，請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成圖中實物間的連線_________，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．（4）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點．請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U-I圖線___________，由圖線得到金屬絲的阻值Rx=_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）．（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為________（填選項前的符號）．A．1×Ω·mB．1×Ω·mC．1×Ω·mD．1×Ω·m（6）任何實驗測量都存在誤差．本實驗所用測量儀器均已校準，下列關于誤差的說法中正確的選項是_______（有多個正確選項）．A．用螺旋測微器測量金屬直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由于測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D．用U—I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬電阻可以減小偶然誤差四、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）質量為M的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成，放在光滑的水平面上．質量為m的物塊從圓弧軌道的最高點由靜止開始滑下，以速度v從滑塊的水平軌道的左端滑出，如圖所示．已知M:m=3:1，物塊與水平軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ，圓弧軌道的半徑為R．（1）求物塊從軌道左端滑出時，滑塊M的速度的大小和方向；（2）求水平軌道的長度；（3）若滑塊靜止在水平面上，物塊從左端沖上滑塊，要使物塊m不會越過滑塊，求物塊沖上滑塊的初速度應滿足的條件．14．（16分）質量為的小型無人機下面懸掛著一個質量為的小物塊，正以的速度勻速下降，某時刻懸繩斷裂小物塊豎直下落，小物塊經(jīng)過落地，已知無人機運動中受到的空氣阻力大小始終為其自身重力的0.1倍，無人機的升力始終恒定，不計小物塊受到的空氣阻力，重力加速度為，求當小物塊剛要落地時:（1）無人機的速度;（2）無人機離地面的高度。15．（12分）如圖所示，質量m1=1kg的木板靜止在傾角為θ=30°足夠長的、固定的光滑斜面上，木板下端上表而與半徑R=m的固定的光滑圓弧軌道相切圓弧軌道最高點B與圓心O等高。一質量m2=2kg、可視為質點的小滑塊以v0=15m/s的初速度從長木板頂端沿木板滑下已知滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)u=，木板每次撞擊圓弧軌道時都會立即停下而不反彈，最終滑未從木板上端滑出，取重力加速度g=10m/s2。求(1)滑塊離開圓弧軌道B點后上升的最大高度；(2)木板的最小長度；(3)木板與圓弧軌道第二次碰撞時損失的機械能。

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】

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，有質量虧損，則核子平均質量變小，C的結合能大于A和B的結合能之和，選項BD錯誤；故選A。2、D【解析】

A．由于：所以：A錯誤；B．由：可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，B錯誤；C．只增大照射光的強度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，C錯誤；D．由：得：D正確。故選D。3、B【解析】

設a的邊長為，橫截面積為，b的邊長為，橫截面積為，因質量相等，有得a的電阻為b的電阻為線圈勻速向外拉，感應電流為產(chǎn)生的焦耳熱綜上可得故B正確，ACD錯誤。故選：B。4、D【解析】

由題意應該有得即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為故ABC錯誤，D正確。故選D。5、C【解析】

A．在點減速，提供的向心力等于需要的向心力，“嫦娥四號”探測器進入圓軌道Ⅱ，故A錯誤；B．根據(jù)開普勒第三定律知，可知橢圓軌道的半長軸大于圓軌道Ⅱ的半徑，所以探測器在橢圓軌道上運動的周期大于在圓軌道Ⅱ上運動的周期，故B錯誤；C．根據(jù)萬有引力提供向心力，得，可知探測器在橢圓軌道上經(jīng)過點時的加速度等于在圓軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的加速度，故C正確；D．由以上分析可知探測器在橢圓軌道上經(jīng)過點時的動能大于在圓軌道Ⅱ上經(jīng)過點時的動能，故探測器在橢圓軌道Ⅰ上運動時的機械能大于在圓軌道Ⅱ上運動時的機械能，故D錯誤。故選：C。6、C【解析】

AB．細線與水平細桿接觸瞬間，小球的速度不會突變，但是由與小球做圓周運動半徑變小，由可知，其加速度變大，故A、B錯誤；C．當細線與水平細桿E接觸的一瞬間，對小球a可知，細線中的拉力為對小球b，由牛頓第二定律可得由機械能守恒可得解得故C正確；D．將D、E細桿向左平移相同的一小段距離x，則解得故小球a不會離開地面，故D錯誤；故選C。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】

A．小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，當小球向右射出且得此時小球對軌道的作用力為0，故A錯誤；B．若小球在最高點對軌道內(nèi)側的作用力大小可能為，方向豎直向下時，小球受重力和電場力的合力為，方向豎直向上，小球在豎直方向上的合力為0，由洛倫茲力提供向心力，故B正確；C．小球在最高點對軌道的作用力為0時，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向右射出時，在最高點則有得由動能定理有即兩式不相符，若受到的洛倫茲力大小為，當小球向左射出時，在最高點則有得不可能，故C錯誤；D．若初速度方向向左，由左手定則可知，小球受到的洛倫茲力豎直向下，小球受重力和電場力的合力豎直向下，大小為，則在最低點小球對軌道外側有壓力，當小球運動到軌道水平直徑右端時，小球受到的洛倫茲力水平向右，由于小球做圓周運動，由洛倫茲力與軌道對小球的彈力的合力提供向心力，則小球對對軌道外側有壓力，在最低點有在軌道水平直徑右端時有由動能定理得得由于，則則故D正確。故選BD。8、AD【解析】

A.降壓變壓器副線圈兩端交變電壓有效值為U=V=220V，負載電阻為11Ω，所以通過R0電流的有效值是20A，故A正確；B.當用電器的電阻R0減小時，由于電壓不變，電流增大，輸出功率增大，則發(fā)電機的輸出功率也增大，故B錯誤；C.交流電經(jīng)過變壓器，頻率不變，則交流電的頻率f=ω/2π=50Hz.故C錯誤；D.根據(jù)I3：I4=n4：n3得，輸電線上的電流I3=5A，則輸電線上損耗的功率P損==25×10W=250W，降壓變壓器的輸入功率P3=U4I4=220×20W=4400W，則升壓變壓器的輸出功率P=P3+P損=4400+250W=4650W.故D正確；故選AD【點睛】在輸電的過程中，交流電的頻率不變，結合降壓變壓器的輸出電壓和用電器的電阻，根據(jù)歐姆定律求出通過用電器的電流，結合輸電線上的功率損失求出升壓變壓器的輸入功率．9、AD【解析】

A．由圖像可知：在t2時刻物體的加速度由牛頓第二定律可得加速度大小故A正確；BCD．由動量定理和圖像面積可得則根據(jù)動量和動能的關系得故BC錯誤，D正確。故選AD。10、BC【解析】

A.當A開始滑動時有：解得：當時，AB未發(fā)生相對滑動，選項A錯誤；B.當時，以AB為整體，根據(jù)可知B與轉盤之間的最大靜摩擦力為：所以有：此時細線有張力，設細線的拉力為T，對AB有：對C有：解得，選項B正確；C.當時，AB需要的向心力為：解得此時細線的拉力C需要的向心力為：C受到細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C正確；D.當時，對C有：剪斷細線，則所以C與轉盤之間的靜摩擦力大于需要的向心力，則C仍然做勻速圓周運動。選項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、32.71.506大于小于【解析】

(1)[1]10分度的游標卡尺，精確度是0.1mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為32mm，游標尺上第7個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為7×0.1mm=0.7mm所以最終讀數(shù)為32mm+0.7mm=32.7mm[2]螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為6.0×0.001mm=0.006mm所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.006mm=1.506mm(2)[3]由于待測電阻滿足所以電流表應用內(nèi)接法，即更接近真實值；[4]根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知，采用內(nèi)接法時真實值應為即測量值大于真實值；[5]采用外接法時，真實值應為即測量值小于真實值。12、0.398(0.395~0.399)甲4.3～4.7CCD【解析】

（1）由圖知螺旋測微器的主尺讀數(shù)是0mm，可動刻度讀數(shù)是39.8ⅹ0.01mm=0.398mm(0.395~0.399)，所以直徑D=0.398mm.（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，最小電壓與電流很小，接近于零，由此可知，滑動變阻器應用分壓式接法，因此實驗采用的是圖甲所示電路．（3）實物圖連接注意電流表外接，滑動變阻器分壓，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端，連接時使電壓表、電流表的示數(shù)最小．如圖所示（4）將各數(shù)據(jù)點連線時注意讓線經(jīng)過盡量多的點，有些點不在線上，要讓線兩側點的個數(shù)基本相等，離直線較遠的點直接舍去（圖中第6個點）．計算直線的斜率即為電阻R，故．（5）根據(jù)電阻定律得，故C正確，ABD錯誤．（6）A.用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，A錯誤；B.由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差，B錯誤；C.伏安法測電阻時，電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差是系統(tǒng)誤差，若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表（電流表、電壓表）引起的系統(tǒng)誤差，C正確；D.用U-—I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬線電阻，可以將錯誤的數(shù)據(jù)或誤差較大的數(shù)據(jù)（如圖中第6個點）去掉，不在直線上的點均勻分布在線的兩側，這樣可以減小偶然誤差，D正確．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），方向水平向右（2）（3）【解析】

（1）對于滑塊M和物塊m組成的系統(tǒng)，物塊沿軌道滑下的過程中，水平方向動量守恒，物塊滑出時，有滑塊M的速度，方向向右．（2）物塊滑下的過程中，物塊的重力勢能，轉化為系統(tǒng)的動能和內(nèi)能，有解得（3）物塊以速度v0沖上軌道，初速度越大，沖上圓弧軌道的高度