北京市重点中学2024年寒假高三物理巩固测试试题

北京市重点中学2024年寒假高三物理巩固测试试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2.答题时请按要求用笔。

3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5.保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图是飞机在上海市由北往南飞行表演过程画面，当飞机从水平位置飞到竖直位置时，相对于飞行员来说，关于飞

机的左右机翼电势高低的说法正确的是（）

A.不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞机的左侧机翼电势高

B.不管水平飞行还是竖直向上飞行，都是飞耦的右机翼电势高

C.水平飞行时，飞机的右侧机翼电势高，竖直向上飞行时，飞机的左侧机翼电势高

D.水平飞行时，飞机的左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，飞机的右侧机翼电势高

2、一质点做匀加速直线运动连续经历了两段相等的时间。下列对这两个阶段判断正确的是（）

A.位置变化量一定相同

B.动能变化量一定相同

C.动量变化量一定相同

D.合外力做功一定相同

3、下列说法中正确的是（）

A.布朗运动是指液体分子的无规则运动

B.物体对外做功，其内能一定减小

C.两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大

D.用打气筒往自行车轮胎内打气时需要用力，说明气体分子间存在斥力

4、在上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量

为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果，假设人体受风力大小与正对面

积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1/8,风洞内人体

可上下移动的空间总高度为H.开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰

好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点A开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的

最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则以下说法正确的有（）

ttttttt

风向

A.由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH

3

B.表演者向上的最大加速度是一g

4

C.表演者向下的最大加速度是旦

4

D.B点的高度是方〃

5、如图所示，。为放在赤道上相对地球静止的物体，随地球自转做匀速圆周运动，6为沿地球表面附近做匀速圆周运

动的人造卫星（轨道半径等于地球半径），C为地球的同步卫星，以下关于4、从C的说法中正确的是（）

A.a、b、c的向心加速度大小关系为%

B.“、dc的向心加速度大小关系为4〉%>&

C.。、b、c的线速度大小关系为吃=以〉匕

D.服b、c的周期关系为

6、如图甲所示，固定光滑斜面上有质量为m=6kg的物体，在大小为12N,方向平行于斜面的拉力F的作用下做匀

速直线运动，从为=-2.5m位置处拉力F逐渐减小，力尸随位移x的变化规律如图乙所示，当％2=7m时拉力减为

零，物体速度刚好为零，取g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.斜面倾角。为30。

B.整个上滑的过程中，物体的机械能增加27J

C.物体匀速运动时的速度大小为3m/s

D.物体在减速阶段所受合外力的冲量为-12N・S

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、某机车发动机的额定功率为尸=3.6xl06w,该机车在水平轨道上行驶时所受的阻力为六仙“为常数)，已知机车的

质量为M=2.0xl05kg,机车能达到的最大速度为Vm=40m/s,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是()

A.机车的速度达到最大时所受的阻力大小为9X104N

B.常数#=L0xl()3kg/s

C.当机车以速度v=20m/s匀速行驶时，机车所受的阻力大小为1.6X1()4N

D.当机车以速v=20m/s匀速行驶时，机车发动机的输出功率为9xl()5w

8、关于热现象和热力学定律，下列说法正确的是

A.一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能一定增加

B.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动

C.在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

D.气体被压缩时，内能一定增加

E.从单一热源吸收热量使之全部变成机械功是可能的

9、如图，理想变压器原.副线圈匝数比"1:的=3:1,灯泡A、B完全相同，灯泡L与灯泡A的额定功率相同，但额定

电压不同，当输入端接上〃=45后sinlOOR(V)的交流电压后，三个灯泡均正常发光，图中两电流表均为理想电流表,

且电流表A2的示数为2A,则()

A.电流表Ai的示数为12A

B.灯泡L的额定功率为20W

C.灯泡A的额定电压为5V

D.将副线圈上的灯泡A撤去，灯泡L不能正常发光

10、下列说法中正确的是

A.当温度升高时，物体内所有分子热运动速率都一定增大

B.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小

C.在潮湿的天气里，空气的相对湿度小，有利于蒸发

D.温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同

E.一定质量的理想气体分别经等容过程和等压过程，温度均由乃升高到T2,等压过程比等容过程吸收的热量多

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）现用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示。在滑块上安装一遮光条，把滑块放在

水平气垫导轨上，并用绕过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在3处。测得滑块（含遮光条）的质量为

钩码总质量为遮光条宽度为d,导轨上滑块的初始位置A点到3点的距离为L,当地的重力加速度为g。将滑

块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为A3滑块从A点运动到3点的过程中，滑块

（含遮光条）与钩码组成的系统重力势能的减少量为,动能的增加量为。（均用题中所给字

母表示）

钩码

12.（12分）如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小

球1和2（两球直径略小于管内径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定.现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相

反方向弹射.按下述步骤进行实验:

MN

QWWAQ"........

Zh\

①用天平测出两球质量分别为机1、机2；

②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为//；

③解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点p、Q.

回答下列问题：

（1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有.（已知重力加速度g）

A.弹簧的压缩量/x

B.两球落点P、。到对应管口V、N的水平距离xi、X2

C.小球直径d

D.两球从管口弹出到落地的时间〃、t2

（2）根据测量结果，可得弹性势能的表达式为E片.

（3）由上述测得的物理量来表示，如果满足关系式_______________,那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守

恒.

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）如图所示，一长木板在水平地面上向右运动，速度w=7m/s时，在其最右端轻轻放上一与木板质量相同的

小铁块。已知小铁块与木板间的动摩擦因数4=010,木板与地面间的动摩擦因数%=025,整个过程小铁块没有

从长木板上掉下来，重力加速度g取lOm/s2,

求：

⑴小铁块能达到的最大速度vm；

⑵小铁块与长木板都停止运动后，小铁块离长木板最右端的距离也

14.（16分）如图所示，小球4及水平地面上紧密相挨的若干个小球的质量均为叫水平地面的小球右边有一固定的弹性

挡板中为带有四分之一圆弧面的物体,质量为左侬其中k为整数）,半径为R,其轨道末端与水平地面相切。现让小球A从

B的轨道正上方距地面高为h处静止释放，经B末端滑出，最后与水平面上的小球发生碰撞，其中小球之间、小球与挡板

之间的碰撞均为弹性正碰，所有接触面均光滑，重力加速度为g.求：

⑴小球第一次从B的轨道末端水平滑出时的速度大小;

⑵若小球A第一次返回恰好没有冲出B的上端，则fi与R的比值大小；

(3)若水平面上最右端的小球仪能与挡板发生两次碰撞，则k的取值大小.

15.(12分)如图所示，两个导热气缸竖直放置，底部由一细管连通(忽略细管的容积).两气缸内各有一个活塞，左边气缸

内活塞质量为2m,右边气缸内活塞质量为m,活塞与气缸无摩擦,活塞的厚度可忽略.活塞的下方为理想气体，上方为真

空.当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h,活塞离气缸顶部距离为2h,环境温度为Ti.

(i)若在右边活塞上放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为Ti);

(ii)在达到上一问的终态后，环境温度由Ti缓慢上升到5Ti,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差.

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】

地磁场在北半球有竖直向下和由南向北的水平分量，水平由北向南飞行时，飞机的两翼切割竖直向下的磁感线，根据

右手定则可知，左侧机翼电势高；竖直向上飞行时，两翼切割水平方向的磁感线，根据右手定则可知，机翼右侧电势

高，D正确，ABC错误。

故选D。

2、C

【解析】

1°

A.匀加速直线运动的物体连续经历了两段相等的时间，根据工=%/+］。厂可知位移不相等，位置变化不同，选项A

错误；

BD.根据动能定理可知，合外力做功不相等，则动能变化量不相同，选项BD错误；

C.根据动量定理厂加=瓯，可知动量变化量一定相同，选项C正确

故选c。

3、C

【解析】

A.布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；

B.改变内能的方式有做功和热传递，只知道物体对外做功，而不知道热传递的情况，无法确定其内能变化，故B错

误；

C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快，故C

正确；

D.用打气筒往自行车轮胎内打气时需要用力，是因为气体压强增大的缘故，并不能说明气体分子间存在斥力，而且

气体分子间的分子力几乎可以忽略不计，故D错误。

故选C。

4、A

【解析】

对A至C全过程应用动能定理mgH-W=O,解得W=mgH,因而A正确；设最大风力为Fm,由于人体受风力大小与

正对面积成正比，故人站立时风力为:Fm；由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可

1F-G

以求得重力G=^Fm；人平躺上升时有最大加速度。=二一=g,因而B错误；人站立加速下降时的最大加速度

2m

%=-G-----F-以=3%,因而C错误；人平躺减速下降时的加速度大小是a2=Fu—-G=g;设下降的最大速度为v,由速

m4m

v2v23

度位移公式，加速下降过程位移玉=二；减速下降过程位移X,=『，故XI：X2=4：3,因而X2=—H,选项D错误;

2%247

故选A.

【点睛】

本题关键将下降过程分为匀加速过程和匀减速过程，求出各个过程的加速度，然后根据运动学公式列式判断.

5、A

【解析】

AB.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以g=g,根据。寸苏知，c的向心加速度大于。的向心加

速度。根据。=写得分的向心加速度大于c的向心加速度。即

r

ab>ac>aa

故A正确，B错误。

C.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以Oa=Oc,根据片ro,C的线速度大于。的线速度。根据

份叫得b的线速度大于C的线速度，故C错误

V=

r

上得c的周期大于b的周期，故D错误;

D.卫星C为同步卫星，所以北=£,根据7=2"

GM

故选Ao

6、C

【解析】

A.物体做匀速直线运动时，受力平衡，则

F=mgsin0

代入数值得

sin0=0.2

选项A错误；

C.图像与坐标轴所围的面积表示拉力做的功

叫=12X2.5J+|xl2x(7-2.5)J=57J

重力做的功

WG=-mgt2sin0=-84J

由动能定理

19

WF+WG=0--mvl

解得

v0=3m/s

选项C正确；

B.机械能的增加量等于拉力做的功57J,B错误;

D.根据动量定理可得

/=0-mv0=-18N-s

选项D错误。

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、AD

【解析】

A.机车的速度达到最大时所受的阻力

p

于=F=一=9X104N

%

故A项正确；

B.据阻力为「行可得

foin4

k=L=-_x—kg/s=2250kg/s

v40i

故B项错误；

CD.机车以速度20m/s匀速行驶时，则有

人=利=2250x20N=4.5x104N

机车以速度20m/s匀速行驶时，机车发动机的输出功率

P?=F2V2=力也=4.5X104X20W=9X105W

故C项错误，D项正确。

8、ACE

【解析】

A.一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，一定吸收热量，分子平均动能不变，则分子势能一定增加，故A正确；

B.悬浮颗粒受到液体分子不均匀的撞击从而做无规则运动，即为布朗运动，所以布朗运动是悬浮颗粒的运动，故B

错误；

C.分子永不停息地做无规则热运动，所以在一定条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故c正确:

D.气体被压缩时，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，故D错误；

E.由热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量，使之全部变成机械功是可能的，但会产生其他影响，故E正确。

故选：ACEo

9、BD

【解析】

A.因三个灯泡均正常发光，所以副线圈中总电流为

I2=4A

由变压规律可知原线圈中电流为

4

即电流表Ai的示数为弓A,故A错误；

BC.令副线圈两端电压为〃2,则由变压规律可知原线圈两端电压为

Ul=^02=3。2

〃2

令灯泡L两端电压为则有

UJ=U2IA

根据题意则有

U=UL+U[

U=45V

联立可得

02=10V,4=15V

则灯泡A的额定电压为10V,灯泡L与灯泡A的额定功率相同，则灯泡L和A的额定功率

尸―2X10W=20W

故B正确，C错误；

D.将副线圈上的灯泡A撤去，则输出电流变小，根据理想变压器中电流与匝数成反比可知，输入电流变小，灯泡L

不能正常发光，故D正确；

故选BD。

10、BDE

【解析】

A.当温度升高时，物体内分子的平均速率变大，并非所有分子热运动速率都一定增大，选项A错误；

B.分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项B正确；

C.在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，不利于蒸发，选项C错误；

D.温度是分子平均动能的标志，温度相同的不同物体，它们分子的平均动能一定相同，选项D正确；

E.一定质量的理想气体温度由乃升高到T2,则内能变化量相同，经等压过程，体积变大，对外做功W<0,则等容过

程中不对外做功W=0,根据热力学第一定律可知，等压过程比等容过程吸收的热量多，选项E正确。

故选BDEo

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。

(M+m)d2

11、mgL

2(AZ)2

【解析】

[1]滑块从4点运动到B点的过程中，滑块(含遮光条)与钩码组成的系统重力势能的减少量为根gL。

⑵通过光电门的速度所以系统动能增加量为

2

八(M+m)d

1(M+m)v2-u=~

2(Ar)

(3)mixi=m2X2

⑵⑴5⑵二叫1?一

【解析】

(1)由题意可知，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，则由岳片,机俨即可求得弹性势能；故应测量小球的质量，"以

2

及通过光电门的速度v,为了测量小球的速度，在做平抛动的水平位移，压缩量以及时间和小球的直径均不需要测量;

故B正确，ACD错误.故选B；

(2)由(1)可知，Ep=—mivi2+—»i2V22

22

由无可得：平抛运动的时间f=

根据水平方向上的匀速直线运动规律可知:

Xx2

Vl=一；V2=一

tt

11，n22

pnpI2+I2iSXi/巧g%2

224/z4/z

(3)根据动量守恒定律可知，两球碰前动量为零，碰后方向向反，设向左为正，则有:

O=""Vl-»l2V2

再根据水平方向x=W可得：mixi=miX2；

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、(1)lm/s；(2)3.125m

【解析】

⑴设铁块与木板开始时的加速度大小分别为%、的，由牛顿第二定律得

M〃zg=max

/Lining+242Mg=^^2

解得

22

ax=lm/s,%-6m/s

当二者速度相等时，铁块的速度最大，根据速度公式可得

%=印

%=%一%/

解得

Vm=lm/s,/=Is

⑵铁块从开始运动到最大速度发生的位移

12

%卬=0.5m

木板从开始减速到叱发生的位移

X2=%—g®；=4m

设木板从匕停止运动过程中的加速度大小为。3，根据牛顿第二定律可得

2〃2mg一yig=ma3

解得

22

a3=4m/s>lm/s

铁块从最大速度到停止运动发生的位移

V2

不=—^=0.5m

32al

木板从匕“停止运动过程中发生的位移为

v2

%4=N=0.125m

2a3

最终铁块离木板右端的距离

x-x2+x4-xl-x3=3.125m

(1+4)2

14、(3)431

(l-k)2-Sk

【解析】

⑴对A3由水平方向动量守恒有:

mvA=kmvB

对A3由能量守恒有：

mgh=gmv\+gkmv；

联立解得：

(2)对45由水平方向动量守恒有:

mvA