北京市顺义区高三下学期三模物理试题试题（原卷版）

2024北京顺义高三三模物理本试卷分第一部分和第二部分。满分100分，考试时间90分钟。第一部分本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A.天然放射现象表明原子核内部是有结构的 B.β射线是原子核外电子形成的电子流C.升高温度可以减小放射性元素的半衰期 D.β射线比α射线的穿透能力弱2.如图所示，某人站上向右上行的智能电动扶梯，他随扶梯先加速，再匀速运动。在此过程中人与扶梯保持相对静止，下列说法正确的是（）A.扶梯加速运动阶段，人处于超重状态B.扶梯加速运动阶段，人受到的摩擦力水平向左C.扶梯匀速运动阶段，人受到重力、支持力和摩擦力D.扶梯匀速运动阶段，人受到的支持力大于重力3.如图所示，光束a射入玻璃三棱镜、出射光为b、c两束单色光。比较b、c两束光，下列说法正确的是（）A.玻璃对光束b的折射率较大B.光束b的频率更高C.光束b在玻璃中的传播速度较大D.经同一双缝干涉装置后光束b的干涉条纹间距较小4.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上，如图所示。小罐倒扣在身体上后，在罐中气体逐渐冷却的过程中，罐中气体质量和体积均可视为不变。若罐中气体可视为理想气体，下列说法正确的是（）A.罐中气体的压强不变B.罐中气体的内能不变C.罐中气体分子的平均动能不变D.罐中单位体积内气体分子数不变5.如图，一交流发电机中，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连。变压器原、副线圈匝数之比，副线圈接入一规格为“6V；12W”的小灯泡时，小灯泡恰好正常发光，导线框、输电导线电阻均不计，下列说法正确的是（）A.图示位置穿过导线框的磁通量最大B.导线框产生电动势的最大值为60VC.通过原线圈电流的有效值为0.2AD.原、副线圈中电流的频率之比为6.一正弦式交流电的图像如图所示。下列说法正确的是（）A.此交流电的频率为25HzB.用其给100Ω的电阻供电，电阻消耗的功率为484WC.用其给以额定功率1000W工作的电吹风供电，电路中的电流约为3.2AD.用其给线圈电阻为10Ω的电动机供电，电动机正常工作时的电流为22A7.如图所示，真空中一根绝缘轻杆两端分别固定两个带等量异种电荷小球M、N（可看成点电荷），O点为轻杆的中点。情境一：小球及轻杆处于静止状态；情境二：轻杆绕O点在竖直平面内逆时针匀速转动。下列说法正确的是（）A.情境一中，O点的电场强度为零B.情境一中，O点与无穷远处电势相等C.情境二中，O点的磁感应强度方向垂直纸面向外D.情境二中，O点的磁感应强度方向垂直纸面向里8.如图所示，斜面顶端在水平面上的投影为O点，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始下滑，停到水平面上的A点。已知小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同。保持斜面长度不变，增大斜面倾角，下列说法正确的是（）A.小木块沿斜面下滑的加速度减小B.小木块滑至斜面底端时重力的瞬时功率增大C.小木块滑至斜面底端的时间增大D.A点到O点距离不变9.如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播（可视为简谐波）。可利用两个能够等间隔滴水的装置、来研究波的叠加现象，图乙所示为以、为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知、的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是（）A.a处质点做简谐运动，振幅0B.b处质点此刻的位移大小为2AC.若想观察到稳定的干涉现象，可将滴水间隔调小D.只要将的滴水间隔调至和的相等，c处质点就做振幅为2A的简谐运动10.如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像。已知气体在状态A时的压强是。下列说法正确的是（）A.气体在状态A的温度为200KB.气体在状态C的压强为C.从状态A到状态B的过程中，气体的压强越来越大D.从状态B到状态C的过程中，气体的内能保持不变11.2022年10月，我国发射的“夸父一号”太阳探测卫星成功进入距地面高度为720km、周期约为100分钟的太阳同步晨昏轨道，如图所示。所谓太阳同步晨昏轨道，从宇宙中看，卫星围绕地球在两极上空飞行（看作匀速圆周运动）且跟随着地球绕太阳公转，同时轨道平面围绕太阳转动，且保持这个面一直朝向太阳，可实现全天候对太阳磁场、太阳耀斑等进行观测。下列说法正确的是（）A.“夸父一号”每绕地球1周，地球自转25°B.“夸父一号”绕地球运动的向心加速度大于地球表面重力加速度C.“夸父一号”绕垂直于地球自转轴旋转D.“夸父一号”的发射速度大于12.电子束焊接机的核心部件内存在如图所示的高压电场，K极为阴极，电子在静电力作用下由A点沿直线运动到B点。下列说法正确的是（）A.高压电场中A、B两点电势相等B.高压电场中A点电场强度大于B点电场强度C.电子的电势能逐渐减小D.电子的加速度逐渐减小13.用如图所示装置作为推进器加速带电粒子。装置左侧部分由两块间距为d的平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。使大量电荷量绝对值均为q0的正、负离子从左侧以速度v0水平入射，可以给右侧平行板电容器PQ供电。靠近Q板处有一放射源S可释放初速度为0、质量为m、电荷量绝对值为q的粒子，粒子被加速后从S正上方的孔喷出P板，喷出的速度大小为v。下列说法正确的是（）A.放射源S释放的粒子带负电B.增大q0的值，可以提高vC.PQ间距变为原来的2倍，可使v变为原来倍D.v0和B同时变为原来的2倍，可使v变为原来的2倍14.在霍尔效应中，霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻，可用符号表示，通常情况下，霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。但在超低温、强磁场的极端条件下，某些材料的霍尔电阻却随着强磁场的增加出现量子化现象：h是普朗克常数，e是电子的电量，v既可以取1、2、3…等整数，也可以取某些小于1的分数，这就是量子霍尔效应现象。实验发现，当霍尔电阻处于量子态时，材料中的电子将沿边缘带做定向运动，几乎不受阻力作用。2013年，清华大学薛其坤团队发现，在超低温（0.03K）环境条件下，具备特殊结构的拓补绝缘体材料可以自发地发生磁化，此时不需要外加磁场也会发生量子霍尔效应，这种现象被称为量子反常霍尔效应。结合以上资料，可以判断下列说法正确的是（）A.同欧姆电阻类似，霍尔电阻越大，表明材料对通过它的电流的阻碍越强B.要发生量子霍尔效应现象，外部环境条件有两个，一是要具备超低温环境，二是要具备超强的磁场C.具备量子反常霍尔效应的磁性拓补绝缘材料已成为新一代低能耗芯片的制造材料D.霍尔电阻的量子态表达式中的常数组合

与欧姆电阻具有相同的单位第二部分本部分共6小题，共58分。15.甲、乙两同学分别用不同的方案做“验证动量守恒定律”实验。（1）甲同学用如图所示的装置研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让质量为的入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP（称为第一次操作）。然后，把半径相同质量为的被碰小球静置于斜槽末端，仍将入射小球从斜槽上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N，测出OM、ON（称为第二次操作）。在实验误差允许范围内，若满足关系式，则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。①下列关于本实验条件的叙述，正确的是______。（选填选项前的字母）A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量C.斜槽倾斜部分必须光滑D.斜槽末端必须水平②若第二次操作时，入射小球从斜槽上静止释放的位置低于S，其他操作都正确的情况下，实验结果为______（选填“>”“<”或“=”）。（2）乙同学用如图所示实验装置进行实验，两个带有等宽遮光条滑块A、B间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定，将其置于气垫导轨上。接通充气开关，烧断细线，A、B由静止向相反方向运动。利用光电计时器可记录下两遮光条通过光电门C、D的时间分别为、。A、B的质量分别为、。①在实验操作正确的前提下，若满足______与______近似相等（用所测物理量的字母表示），则可以认为两滑块被弹簧弹开前后动量守恒。②本实验______（选填“需要”或者“不需要”）调节气垫导轨水平，判断气垫导轨水平的依据是______。16.某同学分别用图甲和乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。（1）利用图甲实验电路测电池的电动势E和内阻r，所测量的实际是下图中虚线框所示“等效电源”的电动势和内阻。若电流表内阻用表示，用E、r和表示__________；__________。（2）根据实验记录的数据得到如图所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是题图__________（选填“甲”或“乙”）。（3）选择误差较小的实验电路，根据（2）图中对应的数据，该电池的电动势__________V（结果保留3位有效数字），内阻__________（结果保留2位有效数字）。17.下面是一个物理演示实验，它显示图中自由下落物体A和B经反弹后，B能上升到比初始位置高得多的地方。A是某种材料做成的实心球，质量为m1，在顶部的凹坑中插着质量为m2的棒B，已知m1=3m2，B只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙。将此装置从A下端离地板的高度H处由静止释放。实验中，A触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变；接着棒B脱离球A，A、B分别开始上升。不计空气阻力。（1）已知球A上升的高度为h，求棒B上升的高度，重力加速度g=10m/s2。结果用H、h表示。（2）实验发现，B的材料不同，A、B上升的高度不同，弹性越好，棒B上升的高度越高。试通过计算说明棒B上升的高度存在一个范围，即存在一个最大值和最小值，并求出这一最大值和最小值各是多少？结果只能用H表示，因为h在本问中是变化的。18.如图所示等腰直角三角形位于直角坐标系第一象限内，直角边与x轴重合，与y轴重合，直角边长度为d，在直角三角形内存在垂直纸面向外的匀强磁场，直角边上安装有一荧光屏。现有垂直边射入一群质量均为m，电荷量均为q、速度大小相等的带正电粒子，已知垂直边射出的粒子在磁场中运动的时间为，而这些粒子在磁场中运动的最长时间为（不计重力和粒子间的相互作用）。试通过计算回答下列问题：（1）该匀强磁场的磁感应强度大小多大？（2）粒子的速度和直角边上安装的荧光屏上发光的长度多大？19.跑酷不仅可以强健体质，也可使得自身反应能力更加迅速。现有一运动员在图示位置起跳，运动过程姿势不变且不发生转动，到达墙面时鞋底与墙面接触并恰好不发生滑动，通过鞋底与墙面间相互作用可以获得向上的升力。已知运动员起跳时速度为，与水平方向夹角为θ，到达墙壁时速度方向恰好与墙面垂直，运动员鞋底与墙面的动摩擦因数为μ（），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，全过程忽略空气阻力影响。（1）求运动员起跳时的水平分速度与竖直分速度；（2）运动员与墙发生相互作用的时间为t，蹬墙后速度竖直向上，不再与墙发生相互作用，求蹬墙后运动员上升的最大高度H；（3）若运动员蹬墙后水平方向速度大小不变，方向相