2023-2024学年北京通州区高三第二次联考物理试卷含解析

2023-2024学年北京通州区高三第二次联考物理试卷注意事项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、质点在Ox轴运动，时刻起，其位移随时间变化的图像如图所示，其中图线0~1s内为直线，1~5s内为正弦曲线，二者相切于P点，则（）A．0~3s内，质点的路程为2m B．0~3s内，质点先做减速运动后做加速运动C．1~5s内，质点的平均速度大小为1.27m/s D．3s末，质点的速度大小为2m/s2、2019年2月15日，一群中国学生拍摄的地月同框照，被外媒评价为迄今为止最好的地月合影之一。如图所示，把地球和月球看做绕同一圆心做匀速圆周运动的双星系统，质量分别为M、m，相距为L，周期为T，若有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2M、2m，则（）A．地、月运动的轨道半径之比为 B．地、月运动的加速度之比为C．P运动的速率与地球的相等 D．P、Q运动的周期均为3、如图所示，“娃娃机”是指将商品陈列在一个透明的箱内，其上有一个可控制的抓取玩具的机器手臂的机器，使用者要凭自己的技术操控手臂，以取到自己想要的玩具。不计空气阻力，关于“娃娃机”，下列说法正确的是（）A．玩具从机械爪处自由下落时，玩具的机械能守恒B．机械爪抓到玩具匀速水平移动时，玩具的动能增加C．机械爪抓到玩具匀速上升时，玩具的机械能守恒D．机械爪抓到玩具加速上升时，机械爪做的功等于玩具重力势能的变化量4、根据所学知识分析，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是热运动B．有液体和气体才能发生扩散现象C．太空飞船中水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果D．分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小5、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t图象如图所示。下列判断正确的是（）A．乙车启动时，甲车在其前方100m处 B．运动过程中,乙车落后甲车的最大距离为50mC．乙车启动后两车的间距不断减小直到两车相遇 D．乙车启动后10s内，两车不会相遇6、将一物体从地面以速度v0竖直上抛，物体上抛运动过程中所受的空气阻力大小恒定，设物体在地面时的重力势能为零，则物体从抛出到落回原地过程中，如图所示的四个图中不正确的（）A． B． C． 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、如图所示，倾角为α=37°的斜面体固定在水平面上，质量为m=1kg可视为质点的物块由斜面体的顶端A静止释放，经过一段时间物块到达C点。已知AB=1.2m、BC=0.4m，物块与AB段的摩擦可忽略不计，物块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则下列说法正确的是（）A．物块在BC段所受的摩擦力大小为6NB．上述过程，物块重力势能的减少量为9.6JC．上述过程，因摩擦而产生的热量为1.6JD．物块到达C点的速度大小为4m/s8、如图所示，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知A、C、E三点的电势分别为、φC＝2V、，下列判断正确的是（）A．电场强度的方向由E指向AB．电场强度的大小为1V/mC．该圆周上的点电势最高为4VD．将电子从D点沿DEF移到F点，静电力做正功9、空间存在水平向左的匀强电场，在该电场中由静止释放一个带负电的油滴。关于该油滴的运动下列表述正确的是（）A．向左下方做曲线运动B．向右下方做直线运动C．电势能逐渐增大D．速度随时间均匀增大10、如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为4：1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生碰撞，A、B两球的质量之比和碰撞前、后两球总动能之比为（）A．mA：mB=4：1 B．mA：mB=5：1C．EK1：EK2=25：6 D．EK1：EK2=8：3三、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）实验：用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上．（1）实验时，一定要进行的操作是___________（填选项前的字母）．A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F．B．改变小车的质量，打出几条纸带C．用天平测出沙和沙桶的总质量D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量（1）在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图所示，已知相邻计数点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz，则小车加速度的大小为a=_______m/s1．（结果保留3位有效数字）（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图像，可能是下图中的__________图线．（4）下图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面AB与水平面相切于B点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门．已知当地重力加速度为g．①利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度___________cm．②实验中除了遮光条的宽度，还需要测量的物理量有__________．A．小物块质量B．遮光条通过光电门的时间C．遮光条到C点的距离D．小物块释放点的高度③为了减小实验误差，同学们选择图象法来找出动摩擦因数，那么他们应该选择_____关系图象来求解（利用测量的物理量表示）．12．（12分）为了验证机能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：（1）实验时，该同学进行了如下操作：①将质量分别为和的重物、（的含挡光片、的含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出____________（填“的上表面”、“的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离。②如果系统（重物、）的机械能守恒，应满足的关系式为_______。（已知重力加速度为，经过光电门的时间为，挡光片的宽度以及和和）。（2）实验进行过程中，有同学对装置改进，如图乙所示，同时在的下面挂上质量为的钩码，让，经过光电门的速度用表示，距离用表示，若机械能守恒，则有______。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）汤姆孙利用磁偏转法测定电子比荷的装置如图所示，真空管内的阴极K发出的电子（不计初速度、重力和电子间的相互作用）经加速电压加速后，穿过B中心的小孔沿中心轴的方向进入到两块水平正对放置的平行极板D1和D2间的区域。当D1、D2两极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心P1点处，形成了一个亮点；加上图示的电压为U的偏转电压后，亮点移到P2点，再加上一个方向垂直于纸面的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到P1点，去掉偏转电压后，亮点移到P3点。假设电子的电量为e，质量为m，D1、D2两极板的长度为L，极板间距为d，极板右端到荧光屏中心的距离为s，R与P竖直间距为y，水平间距可忽略不计。（只存在磁场时电子穿过场区后的偏角很小，tan≈sin；电子做圆周运动的半径r很大，计算时略去项的贡献）。（1）判定磁场的方向，求加速电压的大小；（2）若测得电子束不偏转时形成的电流为I，且假设电子打在荧光屏。上后不反弹，求电子对荧光屏的撞击力大小；（3）推导出电子比荷的表达式。14．（16分）如图所示，闭合矩形线框abcd可绕其水平边ad转动，ab边长为x，bc边长为L、质量为m，其他各边的质量不计，线框的电阻为R。整个线框处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中。现给bc边施加一个方向与bc边、磁场的方向均垂直的初速度v，经时间t，bc边上升到最高处，ab边与竖直线的最大偏角为θ，重力加速度取g。求t时间内：（1）线框中感应电动势的最大值；（2）流过线框导体截面的电量；（3）线框中感应电流的有效值。15．（12分）如图甲所示，内壁光滑、导热良好、质量为的汽缸开口向上竖直放置在水平地面上，上部分的横截面积为S，下部分的横截面积为2S，下部分汽缸高L，汽缸内有两个质量忽略不计、厚度不计的活塞A、B封闭了Ⅰ、Ⅱ两部分理想气体，A活塞正好处在汽缸上下两部分的分界处，B活塞处在下部分汽缸的正中间位置处。现将该装置挂起来，气缸脱离地面稳定后如图乙所示。A活塞始终未与汽缸脱离，已知重力加速度为g，外界温度为T，大气压强为P0。①若环境温度保持不变，求乙图中A活塞向上移动的距离；②若环境温度缓慢升高，B活塞恰能升到下部分汽缸的顶部，求此时的环境温度？

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、D【解析】

A．根据纵坐标的变化量表示位移，可知，内，质点通过的位移大小为3.27m，路程为3.27m。内，质点通过的位移大小为1.27m，路程为1.27m，故内，质点的路程为A错误；B．根据图像的斜率表示速度，知内，质点先做匀速运动，再做减速运动后做加速运动，B错误；C．内，质点的位移大小0，平均速度大小为0，C错误；D．3s末质点的速度大小等于1s末质点的速度大小，为D正确。故选D。2、D【解析】

双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度和周期，对两颗星分别运用牛顿第二定律和万有引力定律列式，进行求解即可。【详解】A．对于地、月系统，两者具有相同的角速度和周期，万有引力提供向心力则地、月系统，两者运动的轨道半径之比为故A错误；B．对于地、月系统，根据牛顿第二定律，得故B错误；D．同理，P、Q系统，万有引力提供向心力P、Q系统的轨道半径运行周期同理，对于地、月系统，运行周期联立解得故D正确；C．根据得：地球的运动速率同理可得P运动速率联立解得故C错误。故选D。3、A【解析】

A．在没有空气阻力的情况下，玩具从机器手臂处自由落下时，重力势能转化为动能，没有能量的损失，即玩具的机械能守恒，故A正确；B．机器手臂抓到玩具水平匀速运动时，玩具的质量和速度均不变，则动能不变，故B错误；C．机器手臂抓到玩具匀速上升时，动能不变，重力势能增大，所以玩具的机械能变大，故C错误；D．机器手臂抓玩具加速上升时，动能和重力势能均变大，所以手臂做的功等于玩具重力势能与动能的增大量之和，故D错误。故选A。4、C【解析】

A．布朗运动是物质微粒在液体或气体中的无规则运动，间接反映了液体分子或气体分子在永不停息地做无规则运动，它不是微粒的热运动，也不是液体分子的热运动，A错误；B．固体、液体、气体都可以发生扩散现象，B错误；C．太空飞船中的水滴处于完全失重状态，在表面张力作用下收缩为球形，C正确；D．当时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而减小，当时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而先增大后减小，D错误。故选C。5、D【解析】

A．根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在时启动，此时甲的位移为即乙车启动时，甲车在乙前方50m处，故A错误；B．当两车的速度相等时即时相遇最远，最大距离为甲乙故B错误；C．两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，10s—15s内甲车的速度比乙车的大，两车的间距不断增大，故C错误；D．当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移此时甲车的位移为乙车启动10s后位移小于甲的位移，两车不会相遇，故D正确；故选D。6、B【解析】

A．物体在运动过程中受到重力和空气阻力，则上升过程中由牛顿第二定律得下降过程中由牛顿第二定律得可判断上升过程中速度方向向上，下降过程中速度方向向下，根据动量定义可知上升过程中动量方向向上，下降过程中动量方向向下，故A正确；B．根据公式可知合外力的冲量方向始终向下，故B错误；CD．克服空气阻力做的功为物体运动的路程，上升过程，下落过程总路程，根据功能关系可知，机械能逐渐减小，则有故C、D正确；不正确的故选B。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、BCD【解析】

A．物块在BC段，所受的摩擦力大小故A项错误；B．物块从顶端A到达C点，物块重力势能的减少量故B项正确；C．物块在通过BC段时，因摩擦产生的热量等于克服摩擦力做功故C项正确；D．物块从顶端A到达C点，根据动能定理解得：物块到达C点的速度大小故D项正确。8、AC【解析】

A．设AE中点为G，如图所示，则根据匀强电场的性质可解得该点的电势为则所以GC连线是一个等势线；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由E指向A，故A正确；B．EA两点间的电势差为EA两点间的距离再根据电场强度公式可得故B错误；C．沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，则而解得故C正确；D．电子从D沿着圆周移到F点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功，故D错误。故选AC。9、BD【解析】

AB．油滴受向下的重力和向右的电场力，且两力均为恒力。其合力的大小恒为方向恒定为右偏下、与水平方向的夹角的正切值为由知加速度恒定，则油滴由静止向右下方做匀加速直线运动，故A错误，B正确；C．运动过程中电场力方向与位移夹角始终为锐角，电场力做正功，则油滴电势能减小，故C错误；D．由知速度随时间均匀增大，故D正确。故选BD。10、BD【解析】

设向右为正方向，、球碰撞后球速度大小为，由题意有又解得、球的碰撞前总动能碰撞后的总动能解得故选BD。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、A1.93C1.015BCB【解析】

（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，A正确；B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，不需要改变小车的质量，B错误；C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误．故选A；（1）由于相邻计数点间还有4个点没有画出来，计数点间的时间间隔：T=5×0.01=0.1s，

由匀变速直线运动的推论：△x=aT1可得，加速度（3）实验时，若遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则需要先用一定的力克服掉摩擦力后才能产生加速度，即，a—F图象中横轴会有截距，故选C；（4）①遮光条的宽度②实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：，解得：，即，还需测量的物理量是遮光条通过光电门的时间t和遮光条到C点的距离s，故选BC．③要通过图象来求动摩擦因数，那么图象最好为倾斜的直线，便