北京市西城区外国语学校2023届高三第二轮复习测试卷物理试题（四）

北京市西城区外国语学校2023届高三第二轮复习测试卷物理试题（四）

考生须知：

1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是

A．振子的振幅为4cm

B．振子的振动周期为1s

C．t=ls时，振子的速度为正的最大值

D．t=ls时，振子的加速度为正的最大值

2、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　）

A．副线圈两端电压的变化频率为0.5Hz

B．电流表的示数表示的是电流的瞬时值

C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大

D．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：1

3、如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（  ）

A．当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、p变大、V变大

B．当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小

C．当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大

D．当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变

4、用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成θ=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。重力加速度为g。现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（　　）

A．小车向右加速运动，加速度大小为0.5g

B．小车向左加速运动，加速度大小为0.5g

C．小车向右减速运动，加速度大小为

D．小车向左减速运动，加速度大小为

5、如图所示，固定在水平地面的斜面体，其斜面倾角α=30°、斜面长x=1.6m，底端与长木板B上表面等高，B静止在光滑水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与B的上表面接触处平滑连接。一可视为质点的滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑，最终A刚好未从B上滑下。已知A、B的质量均为1kg，A与斜面间的动摩擦因数μ1=，A与B上表面间的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　 　）

A．A的最终速度为0

B．B的长度为0.4m

C．A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为1J

D．A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为2J

6、背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为

A．2m/s B．5m/s C．8m/s D．11m/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、如图所示，在竖直纸面内有四条间距均为L的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间与L3，L4之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。现有一矩形线圈abcd，长边ad=3L，宽边cd=L，质量为m，电阻为R，将其从图示位置（cd边与L1重合）由静止释放，cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，整个运动过程中线圈始终处于同一竖直面内，cd边始终水平，已知重力加速度g=10 m/s2，则（　　）

A．ab边经过磁场边界线L1后线圈要做一段减速运动

B．ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动

C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔大于

D．从线圈开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程中，线圈产生的热量为2mgL－

8、如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是（    ）

A．电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零

B．电荷q从B点运动到D点，电场力做功为零

C．O点的场强大小为

D．O点的场强大小为

9、静电场方向平行于x轴，其电势随x轴分布的图像如图所示，和均为已知量，某处由静止释放一个电子，电子沿x轴往返运动。已知电子质量为m，带电荷量为e，运动过程中的最大动能为，则（　　）

A．电场强度大小为

B．在往返过程中电子速度最大时的电势能为

C．释放电子处与原点的距离为

D．电子从释放点返回需要的时间为

10、一列横波沿轴传播，某时刻的波形图如图所示，质点的平衡位置与坐标原点相距，此时质点沿轴正方向运动，经过第一次到达最大位移处。由此可知   

A．这列波沿轴负方向传播

B．这列波的波长为

C．这列波的传播速度为

D．这列波的频率为

E.该时刻起内质点走过的路程为

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）某个同学设计了一个电路，既能测量电池组的电动势E和内阻r，又能同时测量未知电阻Rx的阻值。器材如下：

A．电池组（四节干电池）

B．待测电阻Rx（约l0Ω）

C．电压表V1（量程3V、内阻很大）

D．电压表V2（量程6V、内阻很大）

E．电阻箱R（最大阻值99. 9Ω）

F．开关一只，导线若干

实验步骤如下：

（1）将实验器材连接成如图(a)所示的电路，闭合开关，调节电阻箱的阻值，先让电压表V1接近满偏，逐渐增加电阻箱的阻值，并分别读出两只电压表的读数。

（2）根据记录的电压表V1的读数U1和电压表V2的读数U2,以为纵坐标，以对应的电阻箱的阻值R为横坐标，得到的实验结果如图(b)所示。由图可求得待测电阻Rx=____  Ω（保留两位有效数字）。

（3）图(c)分别是以两电压表的读数为纵坐标，以两电压表读数之差与电阻箱阻值的比值为横坐标得到结果。由图可求得电池组的电动势E=__V，内阻r=____Ω；两图线的交点的横坐标为___A，纵坐标为________V.（结果均保留两位有效数字）

12．（12分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时，一定要进行的操作是______。

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两相邻计数点间还有两个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2(结果保留两位有效数字)。

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。

A．   B．   C．k   D．

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，竖直放置的气缸内壁光滑，横截面积，活塞的质量为，厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B到气缸底部的距离为，A、B之间的距离为，外界大气压强，开始时活塞停在B处，缸内理想气体的压强为，温度为27℃。现缓慢加热缸内气体，直至活塞刚好到A处，取。求：

①活塞刚离开B处时气体的温度；

②活塞刚到A处时气体的温度。

14．（16分）如图所示，水平向右的匀强电场中，某倾角为θ=37°的绝缘斜面固定于水平面上，顶端静置一质量为m =2kg的物块，带正电，电量为q=10-6 C。若物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，电场强度为E=5×106V/m ，且物块能自由下滑到斜面底端。斜面高度为h=1m，已知：g=10m/s2 ，sin 37°=0.6 ，cos37°=0.8试问，物块下滑到斜面底端过程中：

(1)物块与斜面摩擦产生的内能为多少；

(2)物块动能的改变量；

(3)物块机械能的改变量。

15．（12分）如图所示，带等量异种电荷的两平行金属板竖直放置（M板带正电，N板带负电），板间距为d=80cm，板长为L，板间电压为U=100V。两极板上边缘连线的中点处有一用水平轻质绝缘细线拴接的完全相同的小球A和B组成的装置Q，在外力作用下Q处于静止状态，该装置中两球之间有一处于压缩状态的绝缘轻质小弹簧（球与弹簧不拴接），左边A球带正电，电荷量为q=4×10-5C，右边B球不带电，两球质量均为m=1.0×10-3kg，某时刻装置Q中细线突然断裂，A、B两球立即同时获得大小相等、方向相反的速度（弹簧恢复原长）。若A、B之间弹簧被压缩时所具有的弹性能为1.0×10-3J，小球A、B均可视为质点，Q装置中弹簧的长度不计，小球带电不影响板间匀强电场，不计空气阻力，取g=10m/s2。

求：(1)为使小球不与金属板相碰，金属板长度L应满足什么条件？

(2)当小球B飞离电场恰好不与金属板相碰时，小球A飞离电场时的动能是多大？

(3)从两小球弹开进入电场开始，到两小球间水平距离为30cm时，小球A的电势能增加了多少？

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、C

【解析】
由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2cm，周期为2s，t=1s时，振子在平衡位置，切向y轴正向速度，加速度为零，故C正确。

2、C

【解析】
A．根据图乙知交流电周期为0.02s，周期与频率的关系为

所以频率为50Hz，故A错误；

B．电流表、电压表的示数表示的都是有效值，故B错误；

C．滑动变阻器的触头向下滑动，电阻减小，而副线圈电压不变，副线圈电流增大，由P=UI可得副线圈的输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率增大，所以输入电流也变大，即两个电流表的示数都增大，故C正确；

D．由题意知，原线圈的最大电压为311V，而电容器的耐压值为22V，即为最大值，根据原副线圈的变压比

可知匝数比应大于，故D错误。

故选C。

3、C

【解析】
以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力且二者大小始终相等，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L不变，活塞的位置不变，h不变；当温度升高时，汽缸内的气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可以判断，体积V增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p不变、V增大；当大气压减小时，对汽缸分析得

气体压强p减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得

可知体积V变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H减小、p减小、V变大，故C正确，ABD错误。

故选C。

4、C

【解析】
静止时细线无弹力，小球受到重力mg、空气浮力f和车顶压力FN，由平衡条件得

f=mg+FN=1.5mg

即浮力与重力的合力为0.5mg，方向向上。要使传感器示数为零，则细线有拉力FT，如图所示

由等效受力图（b）可得

小车加速度大小为

方向向左。故小车可以向左加速运动，也可以向右做减速运动，C正确，ABD错误。

故选C。

5、C

【解析】
A． 设A、B的质量均为m，A刚滑上B的上表面时的速度大小为v1．滑块A沿斜面下滑的过程，由动能定理得：

解得：

v1=2m/s

设A刚好滑B右端的时间为t，两者的共同速度为v。滑块A滑上木板B后，木板B向右做匀加速运动，A向右做匀减速运动。根据牛顿第二定律得：对A有

μ2mg=maA

对B有

μ2mg=maB

则

v=v1-aAt=aBt

联立解得

t=1.2s，v=1m/s

所以，A的最终速度为1m/s，故A错误；

B． 木板B的长度为

故B错误；

CD．A在B上滑动过程中，A、B系统所产生的内能为

Q=μ1mgL=1.5×1×11×1.2J=1J

故C正确，D错误。

故选C。

6、B

【解析】
运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：，根据机械能守恒定律可知：；解得：，故B正确，ACD错误。

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、BC

【解析】
A．cd边经过磁场边界线L3时恰好开始做匀速直线运动，cd边从L3到L4的过程中做匀速直线运动，cd边到L4时ab边开始到达L1，则ab边经过磁场边界线L1后做匀速直线运动，故A错误；

B．ab边从L2到L3的过程中，穿过线圈的磁通量没有改变，没有感应电流产生，不受安培力，线圈做匀加速直线运动，则ab边进入下方磁场的速度比cd边进入下方磁场的速度大，所受的安培力增大，所以ab边经过磁场边界线L3后线圈要做一段减速运动，故B正确；

C．cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，根据平衡条件有

而

联立解得

cd边从L3到L4的过程做匀速运动，所用时间为

cd边从L2到L3的过程中线圈做匀加速直线运动，加速度为g，设此过程的时间为t1，由运动学公式得

得

故cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为

故C正确；

D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，根据能量守恒得

故D错误。

故选BC。

8、BD

【解析】
电荷q从A点运动到C点，所受电场力竖直向上，电场力做负功，A错，根据对称性B正确，O点的场强大小为，C错，D正确．

9、ABD

【解析】
A．在0＜x＜x0区间内，场强大小

方向沿+x方向；在-x0＜x＜0区间内，场强大小

场强方向沿－x方向，故A正确；

B．根据能量守恒可知，电子速度最大即动能最大时，电势能最小，根据负电荷在电势高处电势能小，则此时电势能为

故B正确；

C．已知电子质量为m、带电荷量为e，在运动过程中电子的最大功能为Ek，根据动能定理得

得

故C错误；

D．根据牛顿第二定律知

粒子从静止到动能最大的时间为四分之一周期，匀加速直线运动的时间为

电子从释放点返回需要的时间为

故D正确。

故选ABD。

10、BCE

【解析】
A．题图中质点正由平衡位置向正向最大位移处运动，根据“上下坡法”可知，波沿轴正方向传播，故A错误；

B．由波形图可知

解得

故B正确；

CD．由题知，质点经第一次到达最大位移处，则有

解得

故频率

根据

故C正确，D错误；

E．因

故质点走过的路程为，故E正确。

故选BCE。

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、8.0    6.0    4.0    0.50    4.0   

【解析】
(2)[1]串联电路电流处处相等，由图（a）所示电路图可知：

则：

则图象的斜率：

解得：

RX=8.0Ω

(3)[2][3]由图（a）所示电路图可知：

图线是电源的U-I图象，由图示图象可知，电源电动势：E=6.0V，电源内阻：

[4][5]图线是RX的U-I图象，两图线交点反应的是电源与定值电阻直接串联时的情况，交点的横坐标：

纵坐标：

U=E-Ir=6-0.50×4=4.0V

12、BCD    1.3    D   

【解析】
(1)[1]AE．本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，AE错误；

B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，B正确；

C．打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，C正确；

D．改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，D正确；

故选：BCD。

(2)[2]相邻计数点间的时间间隔为

，

连续相等时间内的位移之差：

，

根据得：

；

(3)[3]对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数：

，

即

，

a-F图线的斜率为k，则

，

故小车质量为：

，

故D正确。

故选D。

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、①350K  ②490K

【解析】
①开始时缸内理想气体的压强为，温度为T1=27℃=300K

活塞刚离开B处，气体的压强

由查理定律

解得

T2=350K

②活塞刚到B处时气体的体积

V1=hS；

活塞刚到A处时气体的体积

V2=(h+l)S；

从B到A气体做等压变化，则根据盖吕萨克定律

解得

T3=490K

14、 (1)6.33J；(2)7J；(3)-13J

【解析】
(1)对物块受力分析可知其受到的摩擦力为

代入数据解得

所以物块与斜面摩擦产生的内能为

(2)物块下滑过程中重力做功为

电场力做的功

根据功能关系可知摩擦力做的功为

所以根据动能定理有

(3)根据功能关系可知物块机械能的改变量等于除重力外其它力做的功，即等于摩擦力和电场力做的功

15、 (1) L<0.8m；  (2)8.5×10-2J；  (3) 5×10-4J

【解析】
(1)两小球与弹簧系统机械能守恒，弹簧的弹性势能，转化为两个小球的动能

小球获得的初速度

A球带正电，A球在水平方向做匀减速运动，B球不带电，B在水平方向做匀速运动，所以是B先碰到极板。

B向右做平抛运动，由得飞行时间

竖直方向的位移

为使小球不与金属板相碰，金属板的长度应满足L<0.8m。

(2)水平方向：A球向左做匀减速运动，加速度

A球飞离电场时的水平速度

竖直方向：A球向下做自由落体运动，竖直速度

A球离开电场时的动能

(3)两小球进入电场后，竖直方向都做自由落体运动，因此两小球在运动的过程中始终位于同一水平线上。当两球间的距离为x=30cm时

整理得

解得

或（不合理，舍去）

此时，A球水平位移

根据功能关系可知，A球增加的电势能等于克服电场力做功，即