2023-2024学年北京市高三年级教学质量第一次检测物理试题

2023-2024学年北京市高三年级教学质量第一次检测物理试题

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，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根质量为“、竖直悬挂的条形磁铁，细绳对磁铁的拉力为几

若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列图中能正确描述拉力厂随时间f变化的

2、一静止的原子核：X发生a衰变，变成另一个新的原子核Y,衰变后测得a粒子的速率为%已知a粒子的质量为

mo,原子核Y的质量为M,下列说法正确的是（）

A.原子核Y的符号表示为。一豫丫B.：X的比结合能一定大于Y核的比结合能

C.原子核Y的速率为等D.原子衰变过程中释放的核能为g/U

3、如图所示，电源E,导线,导电细软绳面、以及导体棒儿构成闭合回路，导电细软绳ab、cd的a端和〃端固

定不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路中谛cd所在平面与过ad的竖直平面成30。，已知ad和

方c等长且都在水平面内，导体棒反中的电流/=2A,导体棒的长度L=0.5m,导体棒的质量机=0.5kg,g10m/s2,关

于磁场的最小值和方向，说法正确的是（）

B.金叵T,竖直向下

33

C.2.5T,由b指向aD.2.5T,由a指向6

4、a、b两车在平直公路上行驶，其v—f图象如图所示，在f=O时，两车间距为so,在时间内，a车的位移大小

为s,贝!!（）

A.0〜力时间内4、8两车相向而行

B.0〜〃时间内a车平均速度大小是b车平均速度大小的2倍

2

C.若。、）在〃时刻相遇，则so=—s

3

D.若a、5在&时刻相遇，则下次相遇时刻为2fl

2

5、当前，新型冠状病毒（COVID-19）在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作

用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作；方便防交又感染（不用接触被

测物体）的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（）

A.红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样都是利用热胀冷缩原理

B.红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温

C.红外测温枪利用了一切物体都在不停的发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度

就越大

D.红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长

6、幼儿园小朋友搭积木时，将重为G的玩具汽车静置在薄板上，薄板发生了明显弯曲，如图所示。关于玩具汽车受

到的作用力，不考虑摩擦力的影响，下列说法正确的是（）

A-玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力大小均为了

B.玩具汽车每个车轮受到薄板的弹力方向均为竖直向上

C.薄板弯曲程度越大，每个车轮受到的弹力越大

D.玩具汽车受到的合力大小为G

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、随着北京冬奥会的临近，滑雪项目成为了人们非常喜爱的运动项目。如图，质量为m的运动员从高为力的A点由

静止滑下，到达3点时以速度vo水平飞出，经一段时间后落到倾角为。的长直滑道上C点，重力加速度大小为g,不

计空气阻力，则运动员（）

A.落到斜面上C点时的速度vc=—、

cos2，

B.在空中平抛运动的时间七也tan，

g

C.从3点经uatan，时，与斜面垂直距离最大

g

D.从A到3的过程中克服阻力所做的功W^=mgh-1mvo2

8、一列简谐横波沿x轴传播，U0时刻的波形如图所示，此时质点A正沿y轴正向运动，质点B位于波峰，波传播速

度为4m/s,则下列说法正确的是（）

A.波沿x轴正方向传播

B.质点A振动的周期为0.4s

C.质点B的振动方程为y=0.02coS3-Xm）

D.DO.45s时,质点A的位移为-O.Olm

E.从UO时刻开始，经过0.4s质点B的路程为0.6m

9、某同学用如图所示电路演示交流发电机的发电原理，线圈电阻不计，电表为理想电表。当线圈转动的转速增大1

倍，下列说法正确的是（）

A.当线圈处于图示位置时，灯泡两端电压最大B.电流表测量的是灯泡的最大电流

C.电压表的示数增大为原来的2倍D.通过灯泡的电流频率为原来的2倍

10、如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，而ed为半径是衣的四分之三光滑圆弧形轨道，a为轨

道的最高点，曲面水平且有一定长度.今将质量为m的小球在d点的正上方高为九处由静止释放，让其自由下落到d

处切入轨道内运动，不计空气阻力，则（）

A.只要人大于衣，释放后小球就能通过。点

B.只要改变九的大小，就能使小球通过。点后，既可能落回轨道内，又可能落到de面上

C.无论怎样改变人的大小，都不可能使小球通过。点后落回轨道内

D.调节”的大小，可以使小球飞出曲面之外（即e的右侧）

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）图1为拉敏电阻的阻值大小随拉力变化的关系。某实验小组利用其特性设计出一电子测力计，电路如图2

所示。所用器材有：

拉敏电阻RF，其无拉力时的阻值为500.0。

电源Ei（电动势3V,内阻不计）

电源E2（电动势6V,内阻不计）

毫安表mA（量程3mA,内阻100。）

滑动变阻器"(最大阻值为500。)

滑动变阻器&(最大阻值为300Q)

电键S,导线若干。

/

S

E

5.2

5.0

4.8

RO

图1图2

现进行如下操作:

①将拉敏电阻处于竖直悬挂状态并按图连接好电路，将滑动变阻器滑片置于恰当位置，然后闭合电键S。

②不挂重物时缓慢调节滑动变阻器的滑片位置，直到毫安表示数为3mA,保持滑动变阻器滑片的位置不再改变。

③在《下施加竖直向下的拉力口时，对应毫安表的示数为/，记录e及对应的/的值。

④将毫安表的表盘从1mA到3mA之间逐刻线刻画为对应的F的值，完成电子测力计的设计。

请回答下列问题：

(1)实验中应该选择的滑动变阻器是(填“凡”或“4")，电源是(填“EJ，或“E?”)；

(2)实验小组设计的电子测力计的量程是No

12.(12分)为了测量大米的密度，某同学实验过程如下：

⑴取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；

⑵缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度Vi,通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的

压强Pi;

次数

12

物理量

P/105PaPlPi

V710WV1v2

(3)重复步骤(2),记录活塞在另一位置的刻度匕和读取相应的气体的压强P2；

(4)根据记录的数据，算出大米的密度。

[jiT…I-

DP-P

①如果测得这些大米的质量为机kg,则大米的密度的表达式为；

②为了减小实验误差，在上述实验过程中，多测几组尸、V的数据，然后作_____图（单选题）。

11

A.P-VB.V-PC.P——D.V--

VP

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，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长Li=66cm的水银柱，中间封有长L2=6.6cm的空气

柱，上部有长&=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为尸o=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在

竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.（封入的气体可视为理想气体，在

转动过程中没有发生漏气.）

14.（16分）如图所示，在xOy平面内y轴与边界之间有沿x轴负方向的匀强电场，y轴左侧（I区）和边界

右侧（II区）的空间有垂直纸面向里的匀强磁场，且MN右侧的磁感应强度大小是y轴左侧磁感应强度大小的2倍，

MN边界与y轴平行且间距保持不变.一质量为“、电荷量为“的粒子以速度％从坐标原点。沿x轴负方向射入磁场，

每次经过y轴左侧磁场的时间均为。，粒子重力不计.

（1）求y轴左侧磁场的磁感应强度的大小优

（2）若经过4.5f°时间粒子第一次回到原点O,且粒子经过电场加速后速度是原来的4倍,求电场区域的宽度d

（3）若粒子在左右边磁场做匀速圆周运动的半径分别为处、处且RKR2,要使粒子能够回到原点O,则电场强度E应

满足什么条件？

15.（12分）一粗细均匀的U形管，左侧封闭，右侧开口，同时左侧用水银柱封闭--定质量的气体，开始时左右两侧

的水银柱等高，现将左管密闭气体的温度缓慢降低到280K,稳定时两管水银面有一定的高度差，如图所示，图中£1=19

cm,Ah-6emo已知大气压强为尸o=76cmHg。

(i)求左管密闭的气体在原温度基础上降低了多少摄氏度？

(ii)现要两管水银面恢复到等高，求需要向右管注入水银柱的长度。

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、B

【解析】

铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，当铜环在磁铁

上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力;

当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培力，则铜环对磁铁

的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量最大，没有感应电流，铀环对磁铁没有力的作

用，细绳对磁铁拉力等于重力。

A.靠近和远离时拉力都小于重力，与上述结论不符，故A错误；

B.靠近和远离时拉力都大于重力，与上述结论相符，故B正确；

C.靠近时拉力大于重力，远离时拉力小于重力，与上述结论不符，故C错误；

D.靠近时拉力小于重力，远离时拉力大于重力，与上述结论不符，故D错误。

2、C

【解析】

A.注意区分质量数和质量的物理意义，质量数和质量不能混淆，原子核Y的符号表示为曾丫，A错误；

B.因反应放出核能，贝！I：x的比结合能小于y核的比结合能，B错误；

C.根据动量守恒可得

mov=Mv'

得

MV-_-/--v

M

C正确；

D.因原子核y也有动能，则衰变过程中释放的核能大于一切0V2,D错误.

2

故选C。

3、C

【解析】

对导体棒受力分析，受到重力，绳子的拉力和安培力，拉力和安培力的合力竖直向上，根据三角形定则知，安培力方

向与拉力方向垂直时，安培力最小，

根据左手定则可知，磁场的方向沿M所在直线，由％指向磁感应强度最小，则根据共点力平衡可知

mgsin30o=BIL,

解得

3=2.5T,

故C正确，A、B、D错误；

故选C。

4、C

【解析】

A.由图象可知0〜fi时间内两车速度均为正，故同向行驶，故A错误；

B.。〜A时间内两车平均速度大小分别是

_2%+%_3%

Va-------------

22

方一%

Vb----

2

故B错误；

C.若欧方在fl时刻相遇，说明0〜fl时间内”比〜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

积表示对应过程的位移，故C正确；

D.若“、5在上时刻相遇，则下次相遇时刻为从上时刻开始计时，到二者具有相同的位移的时刻，如图2：所以下次

22

相遇的时刻为真，故D错误。

2

故选C。

5、C

【解析】

ABC.红外就是红外线，自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外

测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热

胀冷缩原理工作的，AB错误C正确；

D.红外线波长范围0.8-100阿，紫外线的波长范围在100〜400nm,红外线波长大于紫外线波长，D错误。

故选C。

6、C

【解析】

汽车静置在薄板上，所受合力为零，因为薄板发生了明显弯曲，每个轮子所受弹力大小相等都为尸，方向垂直薄板向

上，设与水平方向的夹角为仇由平衡条件可知

4Fsin3=G

解得

GG

4sin6*4

当薄板弯曲程度越大，。越小，sin。越小，厂越大，故ABD错误，C正确。

故选C。

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、CD

【解析】

A.从B点飞出后，做平抛运动，在水平方向上有

X=VQt

在竖直方向上有

12

y=2gt

落到C点时，水平和竖直位移满足

12

tan”』=二3

xvot2v0

解得

t=tan0

g

从5点到C点，只有重力做功，根据动能定理可得

解得

2

vc=v0v4tan0+1

AB错误；

C.当与斜面垂直距离最大时，速度方向平行于斜面，故有

tan8='=史

%%

解得

—tan6>

g

C正确;

D.从A到5的过程中重力和阻力做功，根据动能定理可得

12

mgh-W^=-mv0

解得

12

%=mgh--mv~

D正确。

8、AD

【解析】

A.根据振动与波动的关系可知，波沿”轴正向传播，A项正确;

B.波动周期与质点的振动周期相同，即为

B项错误;

C.质点8的振动方程

2〃

y=0.02cosm=0.02cos-----?(m)

03

C项错误；

D.从Z=0到f=0.45s,经过15个周期，f=0.45s时A质点的位置与f=0时刻的位置关于x轴对称，D项正确；

E.从U0时刻开始，经过0.4s质点5的路程为0.02mx5=0.2m,E项错误。

故选ADo

9、ACD

【解析】

A.当线圈处于图示位置时，位于与中性面垂直的平面，瞬时感应电动势最大，灯泡两端电压最大，故A正确;

B.电流表测量的是通过灯泡电流的有效值，故B错误；

C.根据

Em=NBSco

可知当转速增加1倍，则电动势最大值增大为原来的2倍，根据

可知电动势有效值增大为原来的2倍，即电压表的示数增大为原来的2倍，故C正确；

D.根据

T11

T=­二—

nf

当转速增大1倍，可知交流电的频率变为原来的2倍，即通过灯泡的电流频率为原来的2倍，故D正确。

故选ACD»

10、CD

【解析】

A.小球恰能通过"点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律:

m2-m一

R

解得：

根据动能定理：

mg(h—R)=gmv2

得：

h=1.5R

可知只有满足力8.5衣，释放后小球才能通过。点，故A错误；

BC.小球离开"点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：

x=vt

竖直方向的自由落体运动：

解得：

x=叵R>R,

故无论怎样改变人的大小，都不可能使小球通过。点后落回轨道内，则B错误，C正确。

D.只要改变〃的大小，就能改变小球到达。点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在曲之间或之外。故D正确。

故选CDo

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、8E]200

【解析】

(1)口］［2］毫安表示数为3mA时，由闭合电路的欧姆定律，有

E

=3mA

100+500+1?

若选电源E2,则滑动变阻器电阻为1400Q,两个滑动变阻器均达不到，所以只能选电源E-此时滑动变阻器电阻为

400。，只能选用。

(2)［3］毫安表示数为1mA时，拉力最大，由闭合电路的欧姆定律，有

=1mA

100+400+4

由图1有

2

7?F=(5+0.1F)X10Q

解得拉力最大值为200N。电子测力计的量程200N。

m(p-pA

12、—2——-D

2匕-PM

【解析】

⑴以封闭气体为研究对象，由玻意耳定律求出大米的体积，然后由密度公式求出大米的密度；

⑵为了方便地处理实验数据，所作图象最好是正比例函数图象，由玻意耳定律分析答题。

【详解】

(4)口］设大米的体积为V,以注射器内封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律可得：

4(h-V)日化-V)

解得：

V-------

大米的密度

m

p=—=——---

V6匕一月匕

c

⑵由玻意耳定律可知，对一定量的理想气体，在温度不变时，压强尸与体积V成反比，即PV=C,则丫=下,由此可

111

知V与一成正比，V-—图像是过原点的直线，故可以作V-—图象，故D正确，ABC错误。

PPp

故选D。

【点睛】

本题难度不大，是一道基础题，熟练应用玻意耳定律是正确解题的关键；知道玻意耳定律的适用条件是质量一定温度

不变。

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、在开口向下管中空气柱的长度为12cm,到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm.

【解析】

设玻璃管开口向上时，空气柱压强为

^=^)+Pgk①

（式中〃和g分别表示水银的密度和重力加速度.）

玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空.设此时开口端剩下的水银柱长度为X,

则

P2=pgl［，P/PgX=P。②

（P2管内空气柱的压强.）由玻意耳定律得

《（sQ=£（”?）③

（式中，人是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积.）

由①②③式和题给条件得

/i=12cm④

从开始转动一周后，设空气柱的压强为23,则

月=E+psx⑤

由玻意耳定律得

A（sQ=鸟（S厅）⑥

（式中，〃是此时空气柱的长度.由①②③⑤⑥解得：

力k9.2cm

「兀m,（3n2+8n+4|mv

Bn

14、（1）=—（2）d=2.5voto（3）E=\----------；---（