2023-2024学年北京首都师范大学第二附属中学高三第三次模拟考试物理试卷含解析

2023-2024学年北京首都师范大学第二附属中学高三第三次模拟考试物理试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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。1、如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．Q2对P的静电力大小为B．Q1、Q2的电荷量之比为C．将P从a点移到b点，电场力做正功D．将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小2、如图所示，由绝缘轻杆构成的正方形ABCD位于竖直平面内，其中AB边位于水平方向，顶点处分别固定一个带电小球。其中A、B处小球质量均为m，电荷量均为2q(q>0)；C、D处小球质量均为2m，电荷量均为q。空间存在着沿DB方向的匀强电场，在图示平面内，让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则四个小球所构成的系统（）A．电势能增加，重力势能增加B．电势能不变，重力势能不变C．电势能减小，重力势能减小D．电势能不变，重力势能增加3、已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）．试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（）A． B．C． D．4、如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力)，控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，运动过程中受到的阻力仅与质量成正比，与速度无关，则正确的是（）A．在这段时间内两车的位移之比为6∶5B．玩具车A的功率变为原来的4倍C．两车克服阻力做功的比值为12∶11D．两车牵引力做功的比值为3∶15、如图，光滑斜劈A上表面水平，物体B叠放在A上面，斜面光滑，AB静止释放瞬间，B的受力图是（）A． B． C． D．6、、为两只相同的灯泡，L为理想电感线圈（线圈电阻不计连），连接成如图所示的电路。下列判断正确的是（）A．闭合开关的瞬间，灯比灯亮 B．闭合开关的瞬间，灯和灯亮度相同C．断开开关后，灯立即熄灭 D．断开开关后，灯和灯逐渐变暗直至熄灭二、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、下列说法正确的是A．大气中PM1．5的运动是分子的无规则运动B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C．扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关D．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体8、如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下述正确的是（）A．若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大B．若R2短路，电流表示数变大，电压表示数变小C．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变小D．若R4断路，电流表示数变大，电压表示数变大9、下列说法正确的是。A．食盐、蔗糖、味精、玻璃都是晶体B．由于分子永不停息地做无规则运动，所以任何物体都具有内能C．硬币可以浮在水面上，是因为水的表面张力的作用D．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性E.已知氧气的摩尔体积为V，每个氧气分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数10、如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环固定于竖直平面内，a为圆环的最低点，c为圆环的最高点，b点与圆心O等高，该空间存在与圆环平面平行的匀强电场。质量为m、带电量为+q的小球P套在圆环上，沿环做圆周运动，通过a、b、c三点时的速度大小分别为、、。下列说法正确的是（）A．匀强电场方向水平向右B．匀强电场场强大小为C．小球运动过程中对圆环的最大压力为7.5mgD．小球运动过程中对圆环的最小压力为1.25mg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）某同学利用如图所示的装置来测量动摩擦因数，同时验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内的一斜面下端与水平面之间由光滑小圆弧相连，斜面与水平面材料相同。第一次，将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，测出斜面长度为l，斜面顶端与水平地面的距离为h，小滑块在水平桌面上滑行的距离为X1（甲图）；第二次将左侧贴有双面胶的小滑块B放在圆弧轨道的最低点，再将小滑块A从斜面顶端无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，测出整体沿桌面滑动的距离X2（图乙）。已知滑块A和B的材料相同，测出滑块A、B的质量分别为m1、m2，重力加速度为g。(1)通过第一次试验，可得动摩擦因数为μ=___________；（用字母l、h、x1表示）(2)通过这两次试验，只要验证_________，则验证了A和B碰撞过程中动量守恒。（用字母m1、m2、x1、x2表示）12．（12分）为了探究当磁铁靠近线圈时在线圈中产生的感应电动势E与磁铁移动所用时间Δt之间的关系，某小组同学设计了如图所示的实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，小车经过光电门时，电脑会自动记录挡光片的挡光时间Δt，以及相应时间内的平均感应电动势E。改变小车的速度，多次测量，记录的数据如下表：次数测量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）实验操作过程中，线圈与光电门之间的距离_________________（选填“保持不变”或“变化”），从而实现了控制_________________不变。（2）在得到上述表格中的数据之后，他们想出两种办法处理数据。第一种是计算法：需要算出_____________________________，若该数据基本相等，则验证了E与Δt成反比。第二种是作图法：在直角坐标系中作出_____________________的关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与Δt成反比。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、方程式和演算步骤。13．（10分）如图甲所示，有一“上”形、粗细均匀的玻璃管，开口端竖直向上放置，水平管的两端封闭有理想气体A与B，气柱长度都是22cm，中间水银柱总长为12cm。现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处，并把水平管转成竖直方向，如图乙所示，为了使A、B两部分气体一样长，把B气体的一端单独放进恒温热水中加热，试问热水的温度应控制为多少？（已知外界大气压强为76cmHg，气温275K）14．（16分）横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口.初始时,右端管内用h1=4cm的水银柱封闭一段长为L1=9cm的空气柱A左端管内用水银封闭有长为L2=14cm的空气柱B,这段水银柱液面高度差为h2=8cm,如图甲所示.已知大气压强P0=76.0cmHg,环境温度不变.(i)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位)；(ii)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U形管竖直倒置(水银未混合未溢出),如图乙所示当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h3.15．（12分）如图所示，折射率的半圆柱体玻璃砖的截面半径为R，圆心在O点。圆弧面透光，底部平面有一薄层反射光的薄膜。一条光线沿图示方向射在A点，A点与底部平面的距离为。求：（i）光在底部平面的反射点距圆心的距离；（ii）从玻璃砖射出的光线与射入玻璃砖的光线间的夹角。

参考答案一、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。1、B【解析】

A．由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为选项A错误；B．同理可知Q1对P的静电力大小为设ac=L，则由库仑定律联立解得Q1、Q2的电荷量之比为选项B正确；CD．将P从a点移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD错误；故选B。2、D【解析】

让正方形绕其中心O顺时针方向旋转90°，则电场力对四个小球做总功为：则系统电势能不变；系统重力势能变化量：则重力势能增加；A．电势能增加，重力势能增加，与结论不相符，选项A错误；B．电势能不变，重力势能不变，与结论不相符，选项B错误；C．电势能减小，重力势能减小，与结论不相符，选项C错误；D．电势能不变，重力势能增加，与结论相符，选项D正确；故选D.3、C【解析】根据，,μ0单位为：T•m/A；A、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故A错误；B、等式右边单位：，左边单位为T，不同，故B错误；C、等式右边单位：，左边单位为T，相同，故C正确；D、等式右边单位，左边单位为T，相同，但当r0=0时B=0，显然不合实际，故D错误；故选C.【点睛】本题要采用量纲和特殊值的方法进行判断，即先根据单位判断，再结合r0取最小值进行分析.结合量纲和特殊值进行判断是解决物理问题的常见方法.4、C【解析】

B．设玩具车、货车质量都为m，动摩擦因数为μ，那么两车的挂钩断开与货车分离，玩具车的速度为v0，牵引力F=2μmg，加速度为a=μg，电机输出功率P=Fv0=2μmgv0变为原来的2倍，则B错误；

A．玩具车A保持原来的牵引力不变前进，那么加速度不变，那么当玩具车A的速度为2v0时，位移功率PA′=F•2v0=2PA克服摩擦力做的功牵引力做的功：WFA=FsA=3mv02；玩具车B保持原来的输出功率不变前进，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，由动能定理可得：所以位移所以sA：sB=12：11；则A错误

CD．克服摩擦力做的功：所以WfA：WfB=12：11；牵引力做的功：所以WFA：WFB=3：2故C正确，D错误；

故选C。5、B【解析】

物体A释放前，物体B受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体A释放后，由于物体A上表面是光滑的，则物体B水平方向不受力，物体B在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态，在竖直方向由于A的加速度小于重力加速度g，所以B受到向上的支持力，故B正确，ACD错误．故选B6、D【解析】

AB．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，b立即变亮，由于线圈的阻碍，流过a灯泡的电流逐渐增加，故其亮度逐渐增加，最后稳定，二者亮度相同，故A错误，B错误；CD．开关在断开瞬间，线圈相当于电源，电流大小从a稳定时的电流开始减小，由于a与b是相同的，所以电路中的电流稳定时两个支路的电流值相等，所以在开关由闭合至断开，在断开瞬间，a、b灯都逐渐熄灭，不能再闪亮一下，故C错误，D正确。故选D。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、BC【解析】试题分析：大气中PM1．5的运动是固体颗粒的无规则运动，选项A错误；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，选项B正确；扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，温度越高越明显，选项C正确；热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项D错误；故选BC.考点：晶体和非晶体；布朗运动和扩散现象；热力学第二定律.8、AD【解析】

AB.若R2短路，电路总电阻减小，电路总电流I增大，电源内电压增大，电源的路端电压U减小，流过R3的电流减小，电流表示数变小；电源的路端电压U减小，流过R4的电流减小，流过R1的电流增大，R1的两端的电压增大，电压表示数变大；故A项正确，B项错误。CD.若R4断路，电路总电阻增大，电路总电流I减小，电源内电压减小，电源的路端电压U增大，流过R3的电流增大，电流表示数变大；电源的路端电压U增大，R1的两端的电压增大，电压表示数变大；故C项错误，D项正确。9、BCD【解析】

A．食盐、蔗糖、味精是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；B．由于组成物体的分子永不停息在做无规则运动，一定有分子动能，所以任何物体都具有内能，故B正确；C．硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在张力，故C正确；D．由热力学第二定律可知自然界中进行的一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，故D正确；E．由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽德罗常数，故E错误；故选BCD。10、AC【解析】

A．从最低点到最高点：解得：故ac连线为等势线，从a到b，有解得：电场线垂直于等势线，且沿电场线方向电势逐渐降低，故匀强电场方向水平向右，故A正确；B．匀强电场场强大小故B错误；C．电场力当电场力与重力合力与圆心在一条直线上时，对圆环的压力达到最大和最小，根据几何关系可知，最大速度根据牛顿第二定律解得最大支持力为：根据牛顿第三定律可知，最大压力为1．5mg；根据几何关系可知，最小速度根据牛顿第二定律解得最小支持力为：故C正确D错误。故选AC。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、【解析】

(1)[1]．对小滑块下滑到停止过程，据动能定理得解得(2)[2]．对小滑块A滑到斜面最低点的速度为v1，在水平桌面上时，据牛顿第二定律得μm1g=m1a解得a=μg据速度位移关系公式得设A与B碰撞后速度为v2，同理得根据A、B碰撞过程动量守恒得m1v1=(m1+m2)v2联立解