北京市重点中学2024届高三上学期模拟物理试题试卷

北京市重点中学2024届高三上学期模拟物理试题试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、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．静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（）A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉2．如图所示，一质量为m的重物，在塔吊电动机的拉力下，由静止开始向上以加速度a1做匀加速直线运动，当重物上升到高度h、重物速度为v1时塔吊电动机功率达到额定功率P0A．重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为m(g+B．重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为PC．计算重物匀加速阶段所用时间的方程为PD．假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率P0启动，速度v3．如图所示，正三角形ABC区域内存在的磁感应强度大小为B，方向垂直其面向里的匀强磁场，三角形导线框abc从A点沿AB方向以速度v匀速穿过磁场区域。已知AB=2L，ab=L，∠b=90°，∠C=30A．磁感应电流始终沿逆时针方向B．感应电流一直增大C．通过线框某截面的电荷量为3D．c、b两点的最大电势差为24．研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为ν0，元电荷电量为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、P＇上下对齐。现用频率为ν的光照射阴极K（ν>ν0），则下列说法错误的是（）A．该光电管阴极材料的逸出功为hν0B．若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hv0+eUC．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会不断增大D．若将滑片P＇向右滑动，则当滑片P、P＇间的电压为hv−hv5．三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I1，I2、I3表示，电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（）A．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为2BB．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3BC．当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为32D．当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为236．如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷，带电荷量为－Q，坐标轴上有A、B、C三点，并且OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k，则（）A．点电荷位于B点处B．O点电势比A点电势高C．C点处的电场强度大小为kQD．将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小二、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．如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是A．当x=h+x0时，重力势能与弹性势能之和最小B．最低点的坐标为x=h+2x0C．小球受到的弹力最大值等于2mgD．小球动能的最大值为mgh+8．如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（）A．0～t1时间内P端电势高于Q端电势B．0～t1时间内电压表的读数为n(C．t1～t2时间内R上的电流为nD．t1～t2时间内P端电势高于Q端电势9．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为t=0.2s时刻的波形图，虚线为t=0.8s时的波形图，波的周期A．波速为10m/sB．A比B先回到平衡位置C．在t=0.D．经过0.4s，B点经过的路程为0.4mE．在t=1.10．1966年科研人员曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（可视为质点），接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv，下列说法正确的有（）A．推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为FB．宇宙飞船和火箭组的总质量应为FΔtC．推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与D．推力F减小，飞船与火箭组将分离三、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．某学校在为准备学生实验“测量电阻丝的电阻率实验”时购进了多卷表面有很薄绝缘层的合金丝，一研究性学习小组同学想通过自己设计的实验来测算金属合金丝的电阻率和长度。（1）小组某同学先截取了一小段合金丝，然后通过实验测定合金丝的电阻率，根据老师给提供的器材，他连成了如图甲所示的实验实物图∶该实验连接图中电流表采用的是（填“内接”或“外接”），滑动变阻器采用的是（填“分压式”或“限流式”）；实验时测得合金丝的长度为0.300m，在测金属合金丝直径时，螺旋测微器的测量结果如图乙所示，则金属合金丝的直径为mm。（2）实验过程中电压表V与电流表A的测量结果已经在图丙中的U－I图像中描出，由U－I图像可得，合金丝的电阻为Ω；由电阻定律可计算出合金丝的电阻率为Ω·m（保留三位有效数字）。（3）小组另一同学用多用电表测整卷金属合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤∶①将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔∶选择电阻挡“×100”；②然后将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零；③把红黑表笔分别与合金丝的两端相接，多用电表的示数如图丁所示，该合金丝的电阻约为Ω。（4）根据多用电表测得的合金丝电阻值，不计合金丝绝缘层的厚度，可估算出合金丝的长度约m。（结果保留整数）12．某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系。在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器（可显示出轻细绳中的拉力），把滑块放在水平气垫导轨上A处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安装在B处，气垫导轨充气，将滑块从A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为Δt。（1）多次改变钩码的质量（拉力传感器记录的读数F相应改变），测得多组F和Δt数据，要得到线性变化图像，若已经选定F作为纵坐标，则横坐标代表的物理量为___；A．Δt B．(Δt)2 C．1Δt （2）若正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图像的斜率为k，且已经测出A、B之间的距离为s，遮光条的宽度为d，则滑块质量（含遮光条和拉力传感器）的表达式为M=。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．图(甲)中的圆是某圆柱形透明介质的横截面，半径为R=10cm．一束单色光沿DC平行于直径AB射到圆周上的C点，DC与AB的距离H=52cm．光线进入介质后，第一次到达圆周上的E点（图中未画出），CE=1030（1）求介质的折射率；（2）如图（乙）所示，将该光线沿MN平行于直径AB射到圆周上的N点，光线进入介质后，第二次到达介质的界面时，从球内折射出的光线与MN平行（图中未画出），求光线从N点进入介质球时的入射角的大小．14．光滑水平面上有一质量m车＝1.0kg的平板小车，车上静置A、B两物块。物块由轻质弹簧无栓接相连（物块可看作质点），质量分别为mA＝1.0kg，mB＝1.0kg。A距车右端x1（x1＞1.5m），B距车左端x2＝1.5m，两物块与小车上表面的动摩擦因数均为μ＝0.1．车离地面的高度h＝0.8m，如图所示。某时刻，将储有弹性势能Ep＝4.0J的轻弹簧释放，使A、B瞬间分离，A、B两物块在平板车上水平运动。重力加速度g取10m/s2，求：（1）弹簧释放瞬间后A、B速度的大小；（2）B物块从弹簧释放后至落到地面上所需时间；（3）若物块A最终并未落地，则平板车的长度至少多长？滑块在平板车上运动的整个过程中系统产生的热量多少？15．如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。（1）求匀强电场的电场强度大小E；（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象．故A不符合题意；

B、带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引属于静电感应现象，是静电现象．故B不符合题意；

C、小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流属于电磁感应现象，不属于静电现象．故C符合题意；

D、从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，故D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】熟悉掌握摩擦起电、感应起电及接触起电的特点及实质。带电体具有吸引轻小物体的特性。通电导体周围存在磁场。2．【答案】B【解析】【解答】A、根据牛顿第二定律，重物匀减速阶段mg-解得F故A错误；

B、重物在匀加速阶段P解得F故B正确；

C、匀加速阶段P电动机功率逐渐增大，不满足P故C错误；

D、假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率P0启动，能达到的最大速度v故D错误。

故答案为：B。

【分析】确定重物的受力情况，根据牛顿第二定律确定牵引力的大小。重物做匀变速直线运动时，重物受到的牵引力不变，电动机的功率等于牵引力与速度的乘积。3．【答案】D【解析】【解答】A．当三角形导线框abc从A点沿AB运动到B点时，穿过线圈的磁通量一直增大，此时线圈产生一个逆时针电流；而后线圈逐渐离开磁场，磁通量减少，线圈产生一个顺时针电流，A不符合题意；B．根据公式E=BLv可知，感应电流先增大后减小，B不符合题意；C．由公式q=C不符合题意；D．当线框a点刚到达B点时，线框中的感应电动势E=电流I=所UD符合题意。故答案为：D。

【分析】利用楞次定律可以判别感应电流的方向；利用有效长度的大小可以判别感应电流的大小；利用磁通量变化量和电阻的大小可以求出电荷量的大小；利用欧姆定律可以求出电势差的大小。4．【答案】C【解析】【解答】A．由极限频率为ν0，故金属的逸出功为W0=hν0，A符合题意；B．由光电效应方程可知，电子飞出时的最大动能为E由于加的正向电压，由动能定理eU=解得EB符合题意；C．若将滑片P向右滑动时，若电流达到饱和电流，则电流不在发生变化，C不符合题意；D．P＇向右滑动时，所加电压为反向电压，由eU=可得U=则反向电压达到遏止电压后，动能最大的光电子刚好不能参与导电，则光电流为零，D符合题意；故答案为：C。

【分析】利用光电效应方程可以求出逸出功的大小及最大动能的大小；假如电流达到饱和电流时则电流不再变化；利用遏止电压的大小可以判别电流计的示数。5．【答案】A【解析】【解答】AB、根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图，当I1=I2=I3时，O点的磁感应强度如图甲所示根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度满足关系B当I1=3I，I2=I3=I时，则O电场磁感应强度如图乙所示此时有B1=根据磁场叠加原理，可知此时O点的合磁感应强度大小为B故A正确，B错误；

CD、当I2=3I，I1=I3=I时，则O点磁感应强度如图丙所示

B1=根据磁场叠加原理，可知此时O点的合磁感应强度大小为B同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的合磁感应强度大小也为B故CD错误。

故答案为：A。

【分析】根据右手定则确定各导线在O点产生的磁场的方向和大小，再根据矢量合成法则确定I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度B和各导线在O点磁场的大小关系。再根据题意及矢量合成法则确定不同情况下O点合磁场的大小。6．【答案】B【解析】【解答】A．A点和B点的电势相等，点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上；O点和C点的电场强度大小相等，点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标(a，a)处，A不符合题意；B．根据点电荷周围电场分布可知，O点电势比A点电势高，B符合题意；C．C点的电场强度大小EC不符合题意；D．将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，D不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用等势点连线的中垂直交点可以判别点电荷的位置；利用电场线的分布可以判别电势的高低；利用场强公式可以求出C点场强的大小；利用电场力做功可以判别电势能的变化。7．【答案】A,D【解析】【解答】A、当x=h+x0时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由于系统机械能守恒，所以重力势能与弹性势能之和最小，故A正确；

B、最低点时，小球的速度为零，重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，根据F-x图像与x轴所围面积表示该力做功的多少，由图

可知从x=0到x=h+2x0的过程中，重力所做的功大于弹簧弹力做的功，故x=h+2x0不是最低点。故B错误；

C、由B知道最低点位置大于x=h+2x0，所以弹力大于2mg，故C错误；

D、当x=h+x0时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由动能定理可得W故D正确。

故答案为：AD。

【分析】加速度为零时，物体的速度最大，动能最大。明确小球在运动过程中各功能之间的相互转化关系。F-x图像与x轴所围面积表示该力做功的多少。8．【答案】A,C【解析】【解答】解：A、0～t1B、0～t1时间内线圈产生的感应电动势E=n△ϕ△t=nC、t1～t2时间内线圈产生的感应电动势E'D、t1～t故选：AC【分析】根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由闭合电路欧姆定律求电路电流，根据欧姆定律求电压表的读数；根据楞次定律判断感应电流方向，从而确定PQ端电势的高低．9．【答案】A,C,D【解析】【解答】A、横波沿x轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s，经过Δt=0.6s，传播距离Δx=6m，则波速v=故A正确；

B、t=0.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点B沿y轴正方向向平衡位置振动，故B比A先回到平衡位置，故B错误；

C、由图可知，波长λ=8m，则传播距离∆x=6则传播时间为∆t=0.6解得T=0.8s在t=0.5s时，B振动了38T，波传播了3m，根据波形平移可知，B点到达波峰位置，故C正确；

D、经过0.4s=0.5T，则B点振动了2A=0.4m，故D正确；

E、t=1.0s时，质点A振动了0.8s=T，则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。

故答案为：ACD。10．【答案】B,C【解析】【解答】A．对飞船和火箭组组成的整体，由牛顿第二定律，有F=(设飞船对火箭的弹力大小为N，对火箭组，由牛顿第二定律，有N=解得N=故A错误；B．由运动学公式，有a=ΔvΔt解得m故B正确；C．对整体F=(由于（m1+m2）为火箭组和宇宙飞船的总质量不变，则推力F越大，ΔvΔt就越大，且ΔvΔt与D．推力F减小，根据牛顿第二定律知整体的加速度减小，速度仍增大，不过增加变慢，所以飞船与火箭组不会分离，故D错误。故选BC。

【分析】利用整体的牛顿第二定律结合火箭组的牛顿第二定律可以求出相互作用力；利用牛顿第二定律结合加速度可以求出总的质量；利用牛顿第二定律可以判别推力变小飞船与火箭组不会分离。11．【答案】（1）外接；限流式；0.680（2）3.00；3.63×10－6（3）1400（4）140【解析】【解答】（1）根据实物连接图分析可知该实验连接图中电流表采用的是内接，滑动变阻器采用的是限流式，螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，读数为0.5+0.180（2）由U-I图像，据欧姆定律可得该小段金属合金丝的电阻为R=金属合金丝的横截面积S=π(根据电阻定律，可计算出金属合金丝的电阻率为ρ=（3）③欧姆表选择×100挡，由图甲所示可知多用电表的表盘读数为14，该合金丝的电阻约为14×100Ω=1400Ω（4）根据电阻定律，可知长度之比等于电阻之比，即有1400所以金属合金丝的长度L'=140【分析】读数时，注意仪器的分度值。根据图确定图像斜率的物理已进行数据处理，再结合实验原理确定电阻率的大小。根据电阻定律分析电阻的大小与电阻长度的关系。12．【答案】（1）D（2）2ks【解析】【解答】(1)设A、B之间的距离为s，遮光条的宽度为d，根据动能定理Fs=v=联立解得F=选定F作为纵坐标，要得到线性变化图像，则横坐标代表的物理量为(1故答案为：D。(2)由F=Md22s滑块质量（含遮光条和拉力传感器）的表达式为M=

【分析】（1）利用动能定理可以判别横轴的物理量；

（2）利用动能定理结合图像斜率可以求出质量的表达式。13．【答案】（1）解：图甲所示，CD光线进入介质球内，发生折射，有sinαsinα=H解得n=（2）解：光线第二次到达介质与空气的界面，入射角i'=r，由折射定律可得折射角折射角r=i/2，又sini解得i=60°【解析】【分析】（1）根据几何关系确定E点的位移，再画出光路图确定折射角与入射角，根据几何关系及折射定律进行解答即可；

（2）根据题意根据折射定律和反射定律画出光路图，再根据几何关系及折射定律进行解答。14．【答案】（1）解：释放弹簧过程A、B系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mAvA﹣mBvB＝0由机械能守恒定律得：1代入数据解得：vA＝2m/svB＝2m/s；（2）解：由于A、B质量相等与桌面的动摩擦因数相等，在B在平板车上运动到左端过程小车所受合力为零，小车静止，B运动到小车左端过程，对B，由动能定理得：−μ由动量定理得：﹣μmBgt1＝mBvB﹣mBv2，代入数据解得：vB＝1m/st1＝1s，B离开平板车后做平抛运动，竖直方向：h=1代入数据解得：t2＝0.4s，运动时间：t＝t1+t2＝1.4s；（3）解：B离开小车时：vA＝vB＝1m/s，B离开平板车后，A与平板车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：