北京市第一七一中学2024-2025学年度高三年级12月月考物理试题（PDF版，无答案）

北京市第一七一中学 2024-2025 学年度
高三年级 12月月考 物理试题
（考试时间：90 分钟 总分：100 分）
一、单项选择题
1． 中国高速铁路最高运行时速 350km，被誉为中国“新四大发明”
之一、几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行
驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过
程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒
下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判
断正确的是（ ）
A．硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动
B．硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态
C．硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用
D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用
2．一列简谐横波在均匀介质中沿 x轴传播，图 1
是 t 1s时该波的波形图，图 2是 x 0处质点的振
动图像。则 t 11s时该波的波形图为（ ）
A． B． C． D．
3．2023年 5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约 5800kg的物资进入
距离地面约 400km（小于地球同步卫星与地面的距离）的轨道，顺利对接中国空间站后近
似做匀速圆周运动。对接后，这批物资（ ）
A．质量比静止在地面上时小
B．所受合力比静止在地面上时小
C．所受地球引力比静止在地面上时大
D．做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大
试卷第 1页，共 10页
4．如图所示，线圈 M和线圈 P绕在同一个铁芯上，下列
说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，线圈 M和线圈 P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为 0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由 a到 b
D．断开开关瞬间，线圈 P中感应电流的磁场方向向左
5．如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块 P，P置于水平
桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），
盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量 m，并测量 P的加速度大小 a，
得到 a m图像。重力加速度大小为 g。在下列 a m图像中，可能
正确的是（ ）
A． B． C． D．
6．在电荷量为 Q的点电荷产生的电场中，将无限远处的电势规定为零时，距离该点电荷 r
处的电势为 k Q ，其中 k为静电力常量，多个点电荷产生的电场中某点的电势，等于每个点
r
电荷单独存在的该点的电势的代数和。电荷量分别为Q1和Q2的两个点电荷产生的电场的等
势线如图中曲线所示（图中数字的单位是伏特），则（ ）
Q Q
A．Q 0， 11 2 Q 0
1 2
Q B． 1 ，2 Q2
Q Q
C．Q 0， 11 3 D．Q1 0，
1 3
Q2 Q2
7．某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易
停止。按照老师建议，该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发
现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是（ ）
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
试卷第 2页，共 10页
8．如图所示，若 x轴表示时间，y轴表示速度，则该图线下的面
积表示位移，直线 AB的斜率表示物体在该时刻的加速度大小。若
令 x轴和 y轴分别表示其它物理量，则可以反映在某种情况下相应
物理量之间的关系。下列说法正确的是（ ）
A．若电场方向平行于 x轴，x轴表示位置，y轴表示电势，则
直线 AB的斜率表示对应位置处的电场强度大小
B．若 x轴表示时间，y轴表示穿过密绕螺线管的磁通量，则直线 AB的斜率表示该螺线
管产生的电动势大小
C．若 x轴表示流经某电阻的电流，y轴表示该电阻两端的电压，则图线下面积表示电阻
的热功率
D．若 x轴表示时间，y轴表示通过导体横截面积的电荷量，则该图线下面积表示这段时
间内电流所做的功
9．2021年 2月 15日 17时，我国发射的火星探测器天问一号成功实施“远火点平面轨道调
整”。探测器由远处经 A点进入与火星赤道平面重合的轨道 1，探测器在 B点进行一次“侧
手翻”从火星轨道 1变为与轨道 1垂直的火星极地轨道 2，该过程的示意图如图所示。设探
测器在轨道 1上 B点的速度为 v1，“侧手翻”后在轨道 2上 B点的速度为 v2。对在 B点“侧
手翻”以下说法正确的是（ ）
A．发动机点火应当向 v1方向喷射
B．发动机点火应当向 v2反方向喷射
C．发动机喷射过程探测器动量不变
D．发动机点火喷射过程中推力对探测器做负功
10．“祝融号”火星车的动力主要来源于太阳能电池。
现将火星车的动力供电电路简化为如图所示，其中太
阳能电池电动势 E 120V，内阻 r未知，电动机线圈
电阻 rM 1.6 ，电热丝定值电阻 R 4 。当火星车正
常行驶时，电动机两端电压UM 80V，电热丝 R消耗
功率 P 100W。则（ ）
A．火星车正常行驶时，通过电热丝电流为1.25A
B．太阳能电池的内阻为3
C．若电动机的转子被卡住，电热丝消耗的功率为625W
D．火星车正常行驶时，电动机的效率为80%
试卷第 3页，共 10页
11．如图所示，一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小
球（可视为质点），以速率 v0沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射
入管内，经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程，以相
同速率 v0进入管内，同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度 B
随时间均匀增加的磁场。设运动过程中小球所带电量不变，空气阻力
不计。根据题干已知信息，以下说法正确的是（ ）
A．加磁场后小球离开管口的时间小于没加磁场时的时间
B．加磁场后，小球在管中运动时，只有重力做功，故小球与地球系统机械能守恒
C．加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大
D．加磁场后小球离开管口的速率与没加磁场时的速率的大小关系不能确定
12．利用霍尔效应传感器可以设计出自行车
速度计。如图甲所示，一块磁铁安装在自行
车前轮上，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近
传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。
如图乙所示，为霍尔元件的工作原理图，电
源输出电压为U1。当磁铁靠近霍尔元件时，
在导体前后表面间出现电势差，称为霍尔电
势差，其最大值为U 2。下列说法正确的是（ ）
A．图乙中霍尔元件的载流子带正电
B．自行车的车速变大，U 2不变
C．传感器的电源输出电压变小，U 2变大
D．已知自行车车轮的半径，再根据U2的大小，即可求得车速大小
13．如图所示，一足够长的传送带倾角为 ，以恒定速率 v1顺时针
方向转动，皮带始终处于绷紧状态。t 0时刻物块从顶端以初速度
v2向下冲上传送带，且v2 v1，物块与传送带之间的动摩擦因数
tan 。从放上物块开始计时，物块的动能 Ek与位移 x的关系图
像、电动机由于传送物块多消粍的电能W与时间 t的关系图像可能
正确的是（ ）
A． B． C． D．
试卷第 4页，共 10页
14．电荷量 Q、电压 U、电流 I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中特定的两个物理
量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示。类似地，上世
纪七十年代有科学家预言Φ和 Q之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为
“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特
性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。
下列说法错．误．的是（ ）
A．QU的单位和ΦI的单位不同
B．在国际单位制中，图中所定义的 M的单位是欧姆
I
C．可以用 来描述物体的导电性质
U
D．根据图中电感 L的定义和法拉第电磁感应定律可以推
E I导出自感电动势的表达式 L
t
二、实验题
15．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分
析等。例如：
（1）实验仪器。用 5．0．分．度．的游标卡尺测量摆球直径 d，放置摆球后游标卡尺示数如图甲
所示，则摆球的直径 d为__________mm。
乙
（2）实验方法。利用向心力演示器（图乙）来探究小球做圆周运动所需向心力 F的大小
与质量 m、角速度ω和半径 r之间关系，此实验用到物理方法是 ；如图
所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小 F与 的关系。
（3）实验操作。利用实验室的斜槽轨道等器材研究平抛运动。采取描迹法，把在竖直白纸
上记录的多个钢球球心的投影点，用平滑曲线连起来，得到了钢球做平抛运动的轨迹。
试卷第 5页，共 10页
①为了能较准确地描绘平抛运动的轨迹，下面的一些操作要求，正确的是( )
A．使用密度小、体积大的钢球
B．斜槽轨道需要尽量光滑
C．钢球运动时要紧贴装置的背板
D．使斜槽末端切线保持水平
E.每次都从斜槽上同一位置由静止释放小球
②实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是 。
A． B． C。 D．
16．某小组通过实验测量一个电阻的阻值。
（1）甲同学先用多用电表对该电阻进行了初步测量。他用电阻×1挡进行测量，指针位置
如图 1所示，则该电阻的阻值约为 。
（2）在（1）基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。
他找来如下器材：
电流表：量程 0~0.6A，内阻约 0.1 ；
电压表：量程 0~3V，内阻约 3 k ；
滑动变阻器：最大阻值 15 ，额定电流 1.0 A；
电源：电动势 3V，内阻约 0.5 ；
开关一个，导线若干。
①为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方
法应该选用图 2中的 （选填“甲”或
“乙”），采用这种方式测量的结果与真实值相比
偏 （选填“大”或“小”）。
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②他在相关实验手册中，看到图 3所示的两种滑动
变阻器的连接方式，他选择了其中一种，经过实验
他得到下表中的数据。
电压 U/V 0.10 0.40 0.60 1.00 1.20 1.50 1.70 2.00
电流 I/A 0.02 0.08 0.12 0.19 0.25 0.31 0.34 0.40
由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图 3中的 （选填“甲”或“乙”）。
（3）乙同学利用如图 4所示的电路进行实验时想到：向左移动滑
片，滑动变阻器两端的电压 U和流过它的电流 I均发生变化，请
U
你判断此过程 的值 （选填 增大
I “ ”、“减小”或者“不
变”），理由是 。
图 4
三、解答题
17．“大自然每个领域都是美妙绝伦的。”随着现代科技发展，人类不断实现着“上天入地”
的梦想，但是“上天容易入地难”，人类对脚下的地球还有许多未解之谜。地球可看作是半
径为 R的球体。以下在计算万有引力时，地球可看作是质量集中在地心的质点。
（1）已知地球两极的重力加速度为 g1，赤道的重力加速度为 g2，求地球自转的角速度ω；
（2）某次地震后，一位物理学家通过数据分析，发现地球的半径和质量以及两极的重力加
速度 g1都没变，但赤道的重力加速度由 g2略微减小为 g3，于是他建议应该略微调整地球同
步卫星的轨道半径。
①请求出同步卫星调整后的角速度ω’;
②根据ω和ω’大小关系，判断同步卫星的轨道半径应适当增大还是减小。
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18．传统车辆刹车时使用机械制动方式，利用刹车装置使车辆受到制动力（即阻力）而减
速，将减小的动能全部转化成内能。有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式，
该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用，这些减少的动能也被称为
可回收的动能。
一辆质量为 m的电动汽车在平直路面上行驶，某一时刻同时开启机械制动和再生制动，汽
车的速度从 v1减为 v2的过程，位移大小为x1；此后，只开启机械制动，直至汽车停止，汽
车又向前行驶的位移大小为 x2。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定，空气阻力不计。
（1）求只开启机械制动的过程，汽车受到的制动力大小 f ；
（2）求同时开启机械制动和再生制动的过程，汽车可回收的动能 E回。
（3）从物体的运动情况确定其受力特征是力学研究的一个重要思
路。为检测再生制动的性能，在汽车速度为 v0时，研究人员只开
启再生制动方式，测绘了汽车速度随位移变化的关系图线如图所
示，图线是一条直线，其斜率的绝对值为 k。根据加速度的定义，
结合图像，推导汽车加速度 a随 v变化的规律及受到的制动力 F
随 v变化的规律。
试卷第 8页，共 10页
19．如图，两平行轨道固定于水平面内，其中MN、M N 是两小段绝缘材料，其余部分是
金属材料，轨道间距为 d，轨道间分布着磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场。
轨道左侧接入包含电动势为 E的直流电源、电容为C的电容器、单刀双掷开关S构成的电
路，轨道右侧接入自感系数为 L的电感线圈。质量为m、电阻为 R的金属棒 a垂直放置于
轨道左侧某处，质量也为m、电阻不计的金属棒b垂直放置于绝缘材料上。现将S接 1，待
电容器充电完毕后，再将S接 2。之后，a运动达到稳定状态，再与b发生弹性碰撞。不考
虑其它电阻，不计一切摩擦，忽略电磁辐射， a、b均始终与轨道接触良好。
（1）S接通 2瞬间，求金属棒 a的加速度大小；
（2）求金属棒 a运动达到稳定状态时的速度大小；
（3）某同学查阅教材后得知，电感线圈的自感电动势正比于电流的变化率，由此他猜测金
属棒b在运动过程中做简谐运动。请证明该同学猜想。
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20．我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的放电
室（两个半径接近的同轴圆筒间的区域）的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴
极，间距为 d。阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另一部分未进入。稳定运行时，
可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小分
别为 E和B1；还有方向沿半径向外的径向磁场，大小处处相等。放电室内的大量电子可视
为处于阳极附近，在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为 R的匀速圆周运动（如截面图所示），
可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为 M、电荷量为 e，初速度近
似为零。氙离子经过电场加速，最终从放电室右端喷出，与阴极发射的未进入放电室的电
子刚好完全中和。
已知电子的质量为 m、电荷量为 e；对于氙离子，仅考虑电场的作用。
（1）求氙离子在放电室内运动的加速度大小 a；
（2）求径向磁场的磁感应强度大小 B2；
（3）设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数 k，单位时间内阴极发射的电
子总数为 n，求此霍尔推进器获得的推力大小 F。
试卷第 10页，共 10页