2024届北京市丰台区高三下学期一模考试 物理 （Word版）

这是一份2024届北京市丰台区高三下学期一模考试 物理 （Word版），共15页。试卷主要包含了03，下列属于光的衍射现象的是等内容，欢迎下载使用。

物 理 2024.03
本试卷共11页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上
作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求
的一项。
1.下列属于光的衍射现象的是
A.水面上树的倒影
B.光在不透明圆盘后的影的中心出现一个亮斑
C.肥皂膜在阳光下形成彩色条纹
D.光信号在光纤中传播
2.如图所示为氢原子能级示意图， 一群处于n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，下列说法
正确的是
A.跃迁过程中最多可辐射出4种频率的光子
B. 从 n=4 能级跃迁到n=2 能级的氢原子能量增大
C. 从 n=4 能级跃迁到n=1 能级辐射出的光子波长最长
D.有三种频率的光子可使逸出功为4.54eV 的金属发生光电效应
3.如图所示， 一定质量的理想气体从状态A等压变化到状态B,下列说法正确的是
A. 气体一定吸收热量
B.分子的平均动能减小
C.气体的内能可能减少
D.单位体积内的分子数增加
高三物理 第1页(共11页)
4.两列简谐波以相同的速度相向传播，=0时刻的波形如图所示。下列说法正确的是
A.两波相遇后可以产生稳定的干涉图样
B. 质点K 经过半个周期运动到 t=0 时刻质点M的位置
C.t =0 时刻，质点L 与质点Q 的运动方向相反
D.两列波的振幅都是20 cm
5.如图所示，宇航员在“天宫课堂”中进行验证碰撞过程中动量守恒的实验时，掷出的小球 碰撞前在空间站中做匀速直线运动。已知地球质量为M, 地球半径为R, 绕地球做匀速圆
周运动的空间站离地高度为h,万有引力常量为G。 下列说法正确的是
A.根据题中信息可以计算空间站的运行周期
B.空间站环绕地球的速度大于地球的第一宇宙速度
知，空间站的加速度恒定
D. 小球做匀速直线运动是因为小球不受力
6.一正弦式交流电的u-t 图像如图所示。下列说法正确的是
A. 此交流电的频率为25 Hz
B. 用其给100Ω的电阻供电，电阻消耗的功率为484 W
C.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3.2 A
D.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22 A
高三物理 第2页(共11页)
7.如图所示，木块A、B分别重50N 和60 N,与水平地面之间的动摩擦因数均为0.2。夹在
A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm, 弹簧的劲度系数为400N/m。用 F=2 N的水平拉力拉
木块B,木块A、B均保持静止。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，下列说法正确的是
A.弹簧的弹力大小为80 N
B. 木块 A 受到的摩擦力大小为10 N
C.木块 B受到的摩擦力大小为6 N
D.地面给A、B组成的系统的摩擦力大小为2 N
8.如图所示，斜面顶端在水平面上的投影为0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0点的距离不变
9.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的小球 M、N(可看成 点电荷),0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0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，0点的电场强度为零
B. 情境一中，0点与无穷远处电势相等
C.情境二中，0点的磁感应强度方向垂直纸面向外
D.情境二中，0点的磁感应强度方向垂直纸面向里
高三物理 第3页(共11页)
10.如图所示，示波管由电子枪、竖直方向偏转电极 YY”、水平方向偏转电极XX'和荧光屏组 成。电极 YY”、XX'的长度均为1、间距均为d 。若电子枪的加速电压为U₁,XX'极板间的电 压为U₂(X 端为高电势),YY'极板间的电压为零。电荷量为e 的电子从电子枪射出后沿 示波管轴线00'方向(0'在荧光屏正中央)进入偏转电极，离开灯丝时速度可视为零。则
电子
A.会打在荧光屏左上角产生亮斑
B.打在荧光屏上的动能为e(U₁+U₂)
C.打在荧光屏上的位置与O '的距离：
D. 打在荧光屏上的速度方向与00'的夹角α满足
11.出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以20km/h 的速度匀速行 驶，进行除雪作业。直径约为30cm 的吹风口向侧面吹出速度约30m/s、温度约700 ℃、
密度约1.0kg/m³ 的热空气。已知航空燃油的热值为4×10’J/Kg, 根据以上信息可以估
算出以下哪个物理量
A. 除雪车前进时受到的阻力
B. 除雪车吹出热空气时受到的反冲力
C. 除雪车进行除雪作业时消耗的功率
D. 除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量
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12.一束含有两种比荷( )的带电粒子，以各种不同的初速度沿水平方向进入速度选择器，从
0点进入垂直纸面向外的偏转磁场，打在O 点正下方的粒子探测板上的P, 和 P₂ 点，如图
甲所示。撤去探测板，在O 点右侧的磁场区域中放置云室，若带电粒子在云室中受到的阻
力大小f=kq,k 为常数，q 为粒子的电荷量，其轨迹如图乙所示。下列说法正确的是
图甲
图乙
A. 打在P₁ 点的带电粒子的比荷小
B. 增大速度选择器的磁感应强度，P₁、P₂向下移动
C.打在 P₁ 点的带电粒子在云室里运动的路程更长
D.打在 P₁点的带电粒子在云室里运动的时间更短
13.如图所示为一个简易的高温报警器原理图。R, 为热敏
电阻，S 为斯密特触发器，其工作特点为当A 端电势上
升到高电势1.6 V 时，Y 端从高电势跳到低电势
0.25 V;当A 端电势下降到低电势0.8 V 时 ，Y 端从低
电势跳到高电势3.4 V。 已知蜂鸣器的工作电压为
3～5 V,下列说法正确的是
A.A 端为高电势时蜂鸣器报警
B.温度升高，热敏电阻阻值增大
C. 滑片P 向 b端移动，可提高温度报警器的报警温度
D.若无斯密特触发器，可通过将Rp 与 R, 调换位置实现同样的功能
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14.如图所示，静电力探针显微镜的核心组成部分是悬臂和与悬臂末端相互垂直的绝缘体探 针。探针针尖由数十个原子构成，直径在纳米级。当带电针尖逐渐靠近带电绝缘体材料 的表面，由于二者的相互作用使得悬臂发生弯曲，入射到悬臂背面激光的反射光线在光 屏的位置会发生变化，该变化被探测器记录之后进行处理，得到材料的相关电学信息。
根据上述材料，下列说法正确的是
A.针尖与材料表面发生的相互作用为核子之间的核力
B.悬臂发生弯曲使激光入射面的法线方向转过θ角，则反射光线也转过θ角
C.静电力显微镜可以探测带电金属材料表面的电荷分布
D.将探针改为磁性材料，可以探测近样品表面磁场的强弱
第二部分
本部分共6题，共58分。
15.(8分)
物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)用如图所示的装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，实验时将皮带套在
左右半径不同的变速塔轮上，可以探究向心力与以下哪个物理量的关系 。
A. 质量 B. 半径 C. 角速度
变速塔轮
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(2)测量光波波长的实验装置如图所示，下列说法正确的是
A.换用间距小的双缝，观察到的条纹个数会增加
B. 将红色滤光片换成绿色滤光片，干涉条纹间距变窄
C. 干涉条纹与双缝垂直
D.去掉滤光片后，干涉条纹消失
(3)“单摆测定重力加速度”的实验中，根据 计算重力加速度时，以下操作会使重
力加速度的测量值偏小的是
A.直接用摆线的长度作为单摆的摆长
B. 计时开始时，秒表启动稍晚
C. 测量周期时，误将摆球(n-1) 次全振动的时间记为n 次全振动的时间
D. 摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动
(4)用如图所示的可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。处理实验数据时发
少
现原、副线圈的电压比 是大于原、副线圈的匝数上 出现这 一现象的原因 是
O
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16.(10分)用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位 置由静止释放，P 点为A 球落点的平均位置；再把半径相同的 B 球放在水平轨道末端，将 A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。0点是水
平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，0、M、P、N位于同一水平面上。
(1)除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有 (选填选项前的字母)。
A.天平 B. 刻度尺 C.秒表 D. 圆规
(2)实验中，测得A、B两球的质量分别为m₁ 、m₂,三个落点的平均位置与0点距离OM、 OP、ON分别为x₁、x,、x₂。在误差允许范围内，若满足关系式
(用所测物理量的字母表示),可以认为两球碰撞前后动量守恒。
(3)实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是 。
A.安装轨道时，轨道末端必须水平
B.每次必须从同一个高度静止释放小球
C.实验中两个小球的质量应满足m₁ >m₂
D.轨道应当尽量光滑
(4)某同学将B 球替换为半径相同、质量为m₃ 的 C 球 (m₃>m₁), 重复(2)的实验发现碰 撞 后A 球反向运动，沿倾斜轨道上升一段距离后再次下滑离开轨道末端，测量碰撞后 A、C落点的平均位置到O 点的距离分别为x₁' 、x₂', 若误差允许范围内满足关系式 (用所测物理量的字母表示),则可以认为两球碰撞前后的动量守恒。实验
数据表明，系统碰撞前的动量总是小于碰撞后的动量，请分析其中可能的原因。
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17.(9分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形轨道在B 点平滑连接，轨道半 径为R。一个质量为m 的物体将弹簧压缩至A点，释放物体，物体在弹力作用下获得一 向右速度后脱离弹簧。物体经过B点的速度为v, 之后沿半圆形轨道运动，恰好通过最高
点C 后，落回AB平面内。已知重力加速度为g。求：
(1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能E;
(2)物体沿半圆形轨道运动过程中摩擦阻力所做的功W;
(3)物体在平面AB上的落点到B 点的距离x。
18.(9分)如图所示，空间中有宽度为d 的匀强磁场区域， 一束电子以垂直于磁感应强度B
并垂直于磁场边界的速度射入磁场，穿出磁场时的速度方向与原入射方向的夹角
θ=60°。已知电子的质量为m, 电荷量为e,不计重力。求：
(1)通过作图，确定电子做圆周运动时圆心的位置；
(2)电子进入磁场的速度大小v;
(3)电子穿越磁场的时间t;
(4)电子穿越磁场过程中洛伦兹力冲量的大小I。
高三物理 第9页(共11页)
19.(11分)
(1)放射性元素的原子核发生衰变时，单位时间内发生衰变的原子核个数现存的、 未衰变的原子核个数N 成正比：,其中A为比例常数，“一”表示原子核个数减
少。上述方程的解为：N=N₀e-”, 其中N₀为 t=0 时刻未衰变的原子核个数，N为 t 时刻
未衰变的原子核个数。根据以上信息求元素的半衰期T₁n。
(2)如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度为 L,一端连接阻值为R 的电 阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。质量为m 的导体棒 MN 放在导轨上，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略
不计。给导体棒一个向右的初速度vw。
a. 类比(1)中给出的物理量之间关系的信息，以导体棒速度为v₀ 时作为计时起点，推理
得出导体棒的速度v 随时间t 变化的函数关系；
b.某同学写出导体棒的速度v与时间t 的函数关系后，发现导体棒需要无限长的时间才 能停下，该同学得出结论：导体棒也需要运动无限长的距离才能停下。请论证该同学的
说法是否正确。
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20.(11分)一种简易静电加速装置如图甲所示：在一个侧壁为圆锥中段，底盘水平放置的塑 料碗内壁贴上十字的镀铜锡条，外壁贴上十字的铝条，并将铝条反扣贴在内壁，形成如图 所示的铜、铝相间的电极。将由锡纸包裹的轻质小球静置于A 点，镀铜锡条与高压恒压
源正极相连、铝条与负极相连后，小球开始沿逆时针方向被加速。如图乙所示，塑料碗侧
壁截面与水平面夹角为θ,圆形底盘半径为R, 小球质量为m, 恒压源电压始终为U。小 球与锡条接触分离后，所带电荷量为+Q₁, 与铝条接触分离后，所带电荷量为-Q₂ 。忽略 各处阻力，不考虑小球与塑料碗、空气之间的电荷交换，仅考虑相邻电极间电场对小球的
加速作用，重力加速度为g。
图甲
图乙
(1)求小球第一次运动到B 点时的速度大小vg;
(2)若小球加速几圈后，恰好开始沿碗壁向上运动，求小球加速的圈数n₁;
(3)小球加速n₂(n₂>n₁) 圈后撤掉电场，此时轻微晃动塑料碗，使小球可以在距碗底一 定高度的水平面上以速度v 做匀速圆周运动(整个过程小球没有离开塑料碗)。求晃动
塑料碗时，碗对小球做的功 W。
(考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效)
高三物理 第11页(共11页)
北京市丰台区2023～2024学年度第二学期综合练习(一)
高三物理 参考答案
2024.03
第 一 部分 选 择 题 ( 共 4 2 分 )
第二部分 非选择题(共58分)
二 、实验题(共18分)
15.(8分)
(1)C
(2)B
(3)AD
(4)如果变压器为理想变压器，则 而由于电流流经铜线圈时会发热，
铁芯在交变磁场作用下形成涡流也会发热，交变电流产生的磁场不可能完全局限
在铁芯内，会发生漏磁，因此实际测得U₂小于理想变压器条件下的电压，导致
16 . (10分)
(1)ABD
(2)m,x₂=mx+m₂
(3)A
(4)mx₂=-m5'+m°
由于轨道存在阻力，A小球再次回到水平轨道末端时的速度小于碰撞后的速度， 因此x‘偏小，表达式-mx'+m,x’ 偏大，导致A、C 小球的末动量大于初动量。
(只要回答合理均可得分)
高三物理参考答案 第1页(共4页)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
D
A
C
A
B
D
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
B
D
B
D
C
D
三、计算论证题(4小题，共40分)
17 . (9分)
(1)根据能量守恒定律：
(2)设小球在C 点的速度大小为v,, 小球受到的重力提供向心力；
小球从B 点运动至C 点，由动能定理得：
可得：
(3)小球离开C 点后做平抛运动，设运动时间为t
竖直方向：
水平方向： x=/
可得： x=2R
18 . (9分)
(1)
圆心0点位置的确定如图所示，(其他正确方法均可得分) (2)设电子做圆周运动的半径为r, 根据几何关系，rsin60°=d
洛伦兹力提供向心力：
联立得电子速度：
(3)由圆周运动周期T 与线速度v的关系得：
,
高三物理参考答案 第2页(共4页)
电子运动时间,可得
(4)根据动量定理，1-AP, 如图所示可得的大小为ms,
得：
19.(11分)
(1)令 ,可得： ,解方程可得：
(2)a. 导体棒在运动过程中，水平方向只受安培力，根据牛顿第二定律可知；
B!L=ma
根据闭合电路欧姆定律： ,代入可得：
根据加速度的定义式：
考虑到导体棒做减速运动，所以有：
类比可得方程的解为：
b. 该同学说法不正确。
在减速过程中，对导体棒运用动量定理，规定初速度方向为正方向：
-2n=0-m, 其中
可得： ,考虑到Znx=x
联立可得： ,为有限值。
20.(11分)
(1)根据动能定理：
(2)设小球加速m 圈后速度大小为可，恰好沿碗壁向上运动。意味着小球与碗 底之间无相互作用力。碗壁对小球支持力M的水平分力提供小球做圆周运动的向
心力，竖直分力与重力大小相等：
高三物理参考答案 第3页(共4页)
(或者直接写成：
解得：
?tanO
由动能定理：
联立可得：
(3)设此时小球距离碗底的竖直高度为h, 硫壁对小球支持力为N, 则 有
(或者直接写成：
,
解得 ：
联立可得：
根据动能定理：
高三物理参考答案 第4页(共4页)