2024届北京市中学高三12月考试物理试题试卷

2024届北京市中学高三12月考试物理试题试卷星。它是北斗三号系统首颗倾斜地球同步轨道卫星，经过一系列在轨测试后，该卫星将与此前发射的18颗中圆地球轨道卫星和1颗地球同步轨道卫星进行组网。已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径地球轨道卫星轨道半径为地球半径的k倍，地球表面的重力加速度为g,地球的自转周期为T,则中圆地球轨道卫星在轨运行的()B.周期C.向心加速度大小为D.向心加速度大小4、如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为0,传送带以速度vw逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanO,则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是5、a、b两车在平直公路上行驶，其y-t图象如图所示，在t=0时，两车间距为so,在t=t₁时间内，a车的位移A.0～t时间内a、b两车相向而行B.0～t₁时间内a车平均速度大小是b车平均速度大小的2倍形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，如图乙所示。下列关于这两个趣味实验的说法正确的是()图甲旋转的液体图乙振动的弹簧A.图甲中，如果改变磁场的方向，液体的旋转方向不变B.图甲中，如果改变电源的正负极，液体的旋转方向不变C.图乙中，如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动D.图乙中，如果将水银换成酒精，依然可以观察到弹簧不断上下振动二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为2m、m,开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h,物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度大小为v,此时物体B对地面恰好无压力，不计一切摩擦及空气阻力，重力加速度大小为g,则下列说法中正A.物体A下落过程中，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒B.弹簧的劲度系数为C.物体A着地时的加速度大小为D.物体A着地时弹簧的弹性势能为8、如图所示，斜面倾角为θ=37°,小球从斜面顶端P点以初速度v,水平抛出，刚好落在斜面中点处。现将小球以初速度2v₀水平抛出，不计空气阻力，小球下落后均不弹起，sin37°=0.6,cos次在空中运动过程中()A.时间之比为1:2C.水平位移之比为1:4D.当初速度为v₀时，小球在空中离斜面的最远距离为的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，规定逆时针方向为电流的正方向，金属框穿过磁场区的过程中，金属框中感应电流I和ab边两端的电压U的图线正确的是()10、如图，匀强磁场与xOy平面垂直且仅分布在第一象限，两个完全相同的带电粒子a、b从x轴上的P点以相等速率射入磁场，分别经过时间t、t,后从y轴上纵坐标为y。,y。的两点垂直于y轴射出磁场。已知两带电粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,半径为r,粒子b射入速度方向与x轴正方向的夹角为60°。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列关系正确的是()三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11.(6分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光电门，计时电脑记录小球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的遮光时间分布是t₁和t₂,当地的重力加速度为g。(1)用20分度游标卡尺测量小球直径d,刻度线如图乙所示，则d=cm;A.用天平测出小球的质量B.测出小球到光电门A的竖直高度h₀C.A、B光电门中点间的竖直高度h(使用d、t、t₂和△t表示)12.(12分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,实际背景屏的长度之比为1:4,则：甲乙四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算13.(10分)如图所示是个游乐场地，半径为R=1.8m的光滑四分之一圆弧轨道OP与长度为L=13m的水平传送带PQ平滑连接，传送带沿顺时针方向匀速运动，速度大小为4m/s,传送带Q端靠近倾角为30°的足够长斜面的二者间通过一小段光滑圆弧(图中未画出)平滑连接，滑板与传送带和斜面间相对运动时的阻力分别为正压力的和某少年踩着滑板a从O点沿圆弧轨道由静止滑下，到达P点时立即向前跳出。该少年离开滑板a后，滑板a以3m/s的速度返回，少年落到前方传送带上随传送带一起匀速运动的相同滑板b上，然后一起向前运动，P点的距离为3m。已知少年的质量是滑板质量的9倍，不计滑板的长度以及人和滑板间的作用时间，重力加速度(3)少年落到滑板b上后至第一次到达斜面最高点所用的时间(结果保留两位小数)。14.(16分)如图所示，在磁感应强度为方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为1和21的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为r,开口很小，两开口端接有间距也为1的且足够长的两个固定平(1)物块在车面上滑行的时间t;44一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。【解析】设斜面的倾角为θ。物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力N₁等于物块重力垂直于斜面的分力，即N₁=mgcosθ以斜面体为研究对象，做出力图如图所示，地面对斜面体的摩擦力因为m,0不变，所以f不随时间变化，【解析】A物体先向负方向做减速运动，然后在向正方向做加速运动；B物体一直向正方向加速，故选项A错误；直线的斜率等于加速度，则A、B两物体的加速度在前4s内大小相等方向相同，选项B错误；前4s内两物体运动方向相反，因不知起始位置，则A、B两物体在前4s内可能相遇，选项C错误；A、B两物体若在6s时相遇，则计时开始时二者相明确图象斜率的含义，最好能把图象和实际运动想结合起来.AB.中圆地球轨道卫星和同步卫星均绕地球做匀速圆周运动，已知中圆地球轨道卫星的轨道半径是地球同步轨道卫星的半径地球的自转周期为T,根据开普勒第三定律可知：解得CD.物体在地球表面受到的重力等于万有引力，有解得【解析】初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ>tanθ知道木块将与带以相同的速度匀速运动，图象的斜率表示加速度，A.该图与结论不相符，选项A错误；B.该图与结论相符，选项B正确；C.该图与结论不相符，选项C错误；D.该图与结论不相符，选项D错误；【解析】A.由图象可知0～t₁时间内两车速度均为正，故同向行驶，故A错误；B.0～t₁时间内两车平均速度大小分别是C.若a、b在t₁时刻相遇，说明0～t时间内a比b多出来的位移刚好是so,如图1所示，图象与坐标轴所围成的面D.若a、b在时刻相遇，则下次相遇时刻为从时刻开始计时，到二者具有相同的位移的时刻，如图2:所以下次相遇的时刻),故D错误。图2【解析】图甲中，仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，液体的旋转方向要改变，故AB均错误；图乙中，当有电流通过弹簧时，构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场，根据安培定则知，各圈导线之间都产生了相互的吸引作用，弹簧就缩短了，当弹簧的下端离开水银后，电路断开，弹簧中没有了电流，各圈导线之间失去了相互吸引力，弹簧又恢复原长，使得弹簧下端又与水银接触，弹簧中又有了电流，开始重复上述过程，可以观察到弹簧不断上下振动；如果改变电源的正负极，依然可以观察到弹簧不断上下振动；但是如果将水银换二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。【解析】A项：由题知道，物体A下落过程中，B一直静止不动.对于物体A和弹簧组成的系统，只有重力和弹力做功，则物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；B项：物体B对地面的压力恰好为零，故弹簧的拉力为T=mg,开始时弹簧处于原长，由胡克定律知：T=kh,得弹簧C项：物体A着地时，细绳对A的拉力也等于mg,对A,根据牛顿第二定律得2mg-mg=2ma,,故C正确；D项：物体A与弹簧系统机械能守恒，有：,所以Ep=2mgh-mv²,故D错误.【解析】两次下落高度之比1:2,根据选项D正确。故选BD₄【解析】线框刚进入磁场，cd边切割磁感线，根据右手定则或楞次定律，可以判断出感应电流的方向为逆时针(为正方向),此时ab边两端的电压线框全部进入磁场，穿过线框的磁通量为零没有感应电流，但ab和cd两条边同时切割磁感线，产生感应电动势，相最后线框穿出磁场，ab边切割磁感线，相当于电源，根据右手定则或楞次定律判断出感应电流的方方向),电流大小为I=1A此时ab边两端的电压故选AD。【解析】A.由题意可知两粒子在磁场中运动轨迹所对应的圆心角之和为180°,因为粒子b的轨迹所对应的圆心角为120°,所以粒子a运动轨迹所对应的圆心角为60°,则44故A错误；4故三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。CC【解析】所以小球直径所以小球直径d=10mm+0.25mm=10.25m即所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要A、B光电门中点间的竖直高度h。即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒。而即有有得【解析】(1)[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1:3:5,符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的(2)[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4可得乙图中正方形的边长l=4cm,竖直方向上有：(3)[3]水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：(4)[4]b点竖直方向上的分速度四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算【解析】(1)少年与滑板a从O点沿圆弧下滑到P点的过程中机械能守恒，设少年的质量为M,滑板的质量为m,则M=9m,有少年跳离a板的过程中，少年与滑板a水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有解得少年跳离滑板A时的速度大小(2)少年跳上滑板b的过程中，少年与滑板b水平方向的动量守恒，设传送带速度为V带，则有假设少年与滑板b在传送带上可以达到与传送带相同的速度，对少年与滑板b在传送带上做匀减速直线运动的过程应设此过程中少年与滑板b位移为x₁,由运动学公式有解得因此假设成立，即少年与滑板b在传送带上先做匀减速运动，速度与传送带速度相同后随传送带一起匀速运动，到达传送带最右侧Q端的速度为设少年与滑板b在传送带上做匀速直线运动的时间为t₂,则,,设少年与滑板b冲上斜面后的加速度大小为a₂,根据牛顿第二定律有设少年与滑板b在斜面上向上运动的时间为t₃,则设少年与