2024届北京市北京大兴精华学校高三下学期三模物理试卷

修改时间：2024-11-15 浏览次数：6 类型：高考模拟编辑

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一、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. 下列说法正确的是（　　）

A . 布朗运动就是花粉分子的无规则运动 B . 物体吸热，内能一定增加 C . 一定质量的理想气体，温度升高，压强一定增大 D . 一定质量的理想气体，体积增大，单位体积的分子数一定减小

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2. 下面是四种与光有关的事实，其中体现光的波动性的是（　　）
①用光导纤维传播信号 ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度
③肥皂泡在阳光下表面呈现彩色 ④光电效应现象

A . ①② B . ②③ C . ①④ D . ③④

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3. 针对下面几个图说法正确的是（　　）

A . 甲图中锌板和验电器总是带异种电荷 B . 乙图是太阳内部的核反应 C . 丙图中的实验揭示了原子核内部有复杂结构 D . 丁图中处于第2能级的氢原子可以吸收一个能量为3.5eV的光子并电离

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4. 一列沿着x轴传播的横波，在 $\text{[math]}$ 时刻的波形如图1所示，图1中Q点的振动图像如图2所示。下列说法正确的是（　　）

A . 该波的波速为4m/s B . 波沿x轴负方向传播 C . 质点Q振幅为13cm D . 质点P经过1s沿x轴正方向移动2m

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5. 如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　）

A . 开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮 B . 开关S闭合至电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮 C . 开关S断开时，c灯立即熄灭，a灯闪亮一下再逐渐熄灭 D . 开关S断开时，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭

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6. 如图所示，是两个电荷的电场线分布，图中P、Q两点关于两电荷连线对称。由图可知（　　）

A . 两电荷是等量同种电荷 B . 两电荷是等量异种电荷 C . P点和Q点电场强度相同 D . 若将一负电荷从M点移动到N点，该负电荷电势能增加

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7. 如图甲所示，为一小型交流发电机示意图。匝数为20的线圈总电阻为2Ω，当线圈匀速转动时与外电路 $\text{[math]}$ 的电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时，通过电阻R的交变电流如图乙所示，则下列判断正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 时，线圈平面与磁场方向平行 B . 图甲所示时刻，穿过线圈的磁通量变化最快 C . 电阻R的功率为 $\text{[math]}$ D . 线圈的最大磁通量为 $\text{[math]}$

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8. 如图所示，a、b两物体的质量分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，由轻质弹簧相连，当用恒力F水平向右拉着a，使a、b一起沿粗糙水平面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x，加速度大小为 $\text{[math]}$ 。已知a、b两物体与水平面间的动摩擦因数相同，则下列说法正确的是（　　）

A . 如果恒力增大为2F，则两物体的加速度增大为 $\text{[math]}$ B . 如果恒力增大为2F，则弹簧伸长量仍为x C . 若水平面光滑，则弹簧伸长量仍为x D . 若水平面光滑，则加速度大小仍为 $\text{[math]}$

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9. 中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是（　　）

A . 空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐渐变大 B . 掉落位置不相同的小面片，从抛出到落水前瞬间速度的变化量不同 C . 落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D . 若初速度为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$

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10. 2024年，我国探月计划第六个探测器嫦娥六号将于上半年出征月球，并且飞往月球背面采集土壤并返回地球。如图所示， $\text{[math]}$ 为地球的球心、 $\text{[math]}$ 为月球的球心，图中的P点为地—月系统的一个拉格朗日点，在该点的物体能够保持和地球、月球相对位置关系不变，以和月球相同的角速度绕地球匀速圆周运动。地球上的人总是只能看到月球的正面，嫦娥六号将要达到的却是月球背面的M点，为了保持和地球的联系，我国于4月12日成功发射鹊桥二号中继通信卫星，让其在以P点为圆心、垂直于地月连线的圆轨道上运动。下列说法正确的是（　　）

A . 我们无法看到月球的背面，是因为月球的自转周期和公转周期相同 B . 发射嫦娥六号时，发射速度要超过第二宇宙速度，让其摆脱地球引力的束缚 C . 以地球球心为参考系，鹊桥二号中继卫星做匀速圆周运动 D . 若“鹊桥二号”和月球的公转轨道半径之比为n，那么它们的公转周期之比为 $\text{[math]}$

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11. 如图所示，半径为r的金属球远离其他物体，通过电阻R接地。电子束从远处以速度v均匀落到球上，每秒钟有n个电子落到球上，全部被吸收。电子电荷量为e，质量为m。取大地电势为零，稳定后下列判断正确的是（　　）

A . 通过电阻R的电流为 $\text{[math]}$ B . 金属球单位时间释放的热量为 $\text{[math]}$ C . 电子对金属球单位面积作用力为nmv D . 金属球的电势大于0

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12. 如图所示，一单匝粗细均匀的正方形导体线框abcd和直角坐标系xOy（x轴水平，y轴竖直）均处于竖直平面内，线框边长为L。空间内存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度在x方向均匀分布，y方向上满足 $\text{[math]}$ 。初始时，线框的a点与坐标原点O重合，ab边与x轴重合。现给线框一个沿着x轴正方向的速度 $\text{[math]}$ ，线框在运动过程中始终处于xOy平面内，其ab边与x轴始终保持平行，空气阻力不计。则（　　）

A . 下落过程中线框中有顺时针方向的感应电流 B . 开始时线框中产生的电动势为 $\text{[math]}$ C . 开始时线框中产生的电动势为kL² D . 若线框匝数增大为n匝，则竖直方向最终速度不变

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13. 如图所示，利用霍尔元件可以监测无限长直导线的电流。无限长直导线在空间任意位置激发磁场的磁感应强度大小为： $\text{[math]}$ ，其中k为常量，I为直导线中电流大小，d为空间中某点到直导线的距离。霍尔元件的工作原理是将金属薄片垂直置于磁场中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流 $\text{[math]}$ 时，e、f两侧会产生电势差。下列说法正确的是（　　）

A . 该装置无法确定通电直导线的电流方向 B . 输出电压随着直导线的电流强度均匀变化 C . 若想增加测量精度，可增大霍尔元件沿磁感应强度方向的厚度 D . 用单位体积内自由电子个数更多的材料制成霍尔元件，能够提高测量精度

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14. 有些力学问题，可假想一个“虚设过程”使问题得以简化和解决。举例如下：如图所示，四根质量都是m的均匀等长木棒，用铰链连成框架，铰链P固定在天花板上，框架竖直悬挂在空中；现在铰链Q上施一竖直向上的力F使框架保持静止，不计一切摩擦，若要求出作用力F的大小，可设想力F使铰链Q缓慢上移一微小的距离 $\text{[math]}$ ，则框架的重心将上升 $\text{[math]}$ ，因为F做的功等于框架重力势能的增加量，所以 $\text{[math]}$ ，可得 $\text{[math]}$ 。请参照上面解决问题的方法，尝试完成以下问题：一个半径为R的四分之一光滑球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑均匀铁链，其A端固定在球面的顶点，B端恰与桌面不接触，铁链单位长度的质量为m，重力加速度为g。则铁链A端受的拉力T为（　　）

A . mRg B . $\text{[math]}$ C . 2mRg D . mg

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二、本部分共6题，共58分。

15. 在用打点计时器测小车运动速度的实验中，所用交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示（纸带左端与小车相连），在纸带上选择5个计数点O、A、B、C、D，相邻两计数点之间还有四个点未画出。
（1）由图中可知，纸带做的是（选填“加速”或“减速”）运动；
（2）根据数据可求出纸带上打B点时小车的速度 $\text{[math]}$ m/s。（结果保留两位有效数字）

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16. 在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示，将弹簧的左端固定在刻度尺的“0”刻度线处，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码挂在轻质绳子的下端，测量相应的数据，通过描点法作出F-l（F为弹簧的拉力，l为弹簧的长度）图像，如图乙所示。

（1）下列说法中正确的是（　　）

A . 每次增加的钩码数量必须相等 B . 通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比 C . 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态 D . 用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与弹簧伸长量，会得出拉力与弹簧伸长量之比相等

（2）根据乙图可求得该弹簧的劲度系数为N/m。（结果保留两位有效数字）

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17. 采用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

（1）若入射小球质量为 $\text{[math]}$ ，半径为 $\text{[math]}$ ；被碰小球质量为 $\text{[math]}$ ，半径为 $\text{[math]}$ ，则（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

（2）若两球碰撞为弹性碰撞，在实验误差允许范围内，落地点距离满足关系式。（用图中符号表示）

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18. 实验室有一粗细均匀的电阻丝，

（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，应换用挡（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图1所示，则金属丝阻值约为Ω。

（2）某同学设计如图2所示的电路测量该电阻丝的电阻率。在刻度尺两端的接线柱a和b之间接入该电阻丝，金属夹P夹在电阻丝上，沿电阻丝移动金属夹，改变接入电路的电阻丝长度。
实验提供的器材有：
电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）；
电流表A（量程0~100mA）；
电阻箱R（0~99.99Ω）；
开关、导线若干。
实验操作步骤如下：
a．用螺旋测微器测出电阻丝的直径D；
b．根据所提供的实验器材，设计2如图所示的实验电路；
c．调节电阻箱使其接入电路的电阻值最大，将金属夹夹在电阻丝某位置上；
d．闭合开关S，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；
e．改变P的位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表再次满偏；
f．重复多次，记录每一次的R和L数据。
①用螺旋测微器测出电阻丝的直径D，示数如图3所示，读数为mm。
②用记录的多组R和L的数据，绘出了如图4所示图线，截距分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则电阻丝的电阻率表达式ρ＝。（用题中已知量的字母表示）
③分析说明电流表的内阻对本实验结果是否有影响。

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19. 如图所示，半径 $\text{[math]}$ 的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切，AB间的距离 $\text{[math]}$ 。小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处，另一小滑块1，从A点以 $\text{[math]}$ 的初速度在水平面上滑行，到达B处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度道g取 $\text{[math]}$ ，两滑块质量 $\text{[math]}$ 均为1kg，可视为质点。求：
（1）滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小 $\text{[math]}$ ；
（2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能 $\text{[math]}$ ；
（3）分析说明滑块1、2结合后能否顺利到达半圆轨道最高点C。

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20. 质谱仪是最早用来测定微观粒子比荷 $\text{[math]}$ 的精密仪器，某一改进后带有速度选择器的质谱仪能更快测定粒子的比荷，其原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为 $\text{[math]}$ ， B为速度选择器，其中磁场与电场正交，磁场磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，两板距离为d，C为粒子偏转分离器，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，今有一比荷未知的正粒子P，不计重力，从小孔 $\text{[math]}$ “飘入”（初速度为零），经加速后，该粒子从小孔 $\text{[math]}$ 以速度v进入速度选择器B并恰好通过，粒子从小孔 $\text{[math]}$ 进入分离器C后做匀速圆周运动，打在照相底片D点上。求：
（1）粒子P的比荷为多大；
（2）速度选择器的电压 $\text{[math]}$ 应为多大；
（3）另一同位素正粒子Q同样从小孔 $\text{[math]}$ “飘入”，保持 $\text{[math]}$ 和d不变，调节 $\text{[math]}$ 的大小，使粒子Q能通过速度选择器进入分离器C，最后打到照相底片上的F点（在D点右侧），测出F点与D点距离为x，若粒子带电量均为q，计算P、Q粒子的质量差绝对值 $\text{[math]}$ 。

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21. 类比是研究问题的常用方法。
（1）情境1：如图1所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，小球相对平衡位置的位移x随时间t的变化规律可用方程 $\text{[math]}$ 描述，其中 $\text{[math]}$ 为小球相对平衡位置O时的最大位移，m为小球的质量，k为弹簧的劲度系数。请在图2中画出弹簧的弹力F随位移x变化的示意图，并求出小球从C点到O点的时间。
（2）情境2：假设地球可视为一个质量分布均匀且密度为ρ的球体，地球的半径为R，万有引力常数为G。
a．根据电荷均匀分布的球壳内试探电荷所受库仑力的合力为零，利用库仑力与万有引力的表达式的相似性和相关力学知识，在图3中画出质量为m的小球所受万有引力F与小球到球心之间的距离r的图像，并标出 $\text{[math]}$ 时的纵坐标；
b．若通过地球的南北两极之间能够打通一个真空隧道，把一个质量为m的小球从北极的隧道口（地面处）由静止释放后，小球能够在隧道内运动。求小球从隧道口到地心的时间。

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22. 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性。如图1所示，固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属框两平行导轨间距为L，金属棒ab在外力的作用下，沿框架以速度v向右做匀速直线运动，运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知金属棒ab电阻为R，框架电阻不计。
（1）请根据电动势的定义，推导金属棒ab切割磁感应线产生的感应电动势E；
（2）证明：当金属棒与框架所围矩形的磁通量增大ΔΦ的过程中，通过金属棒ab的电量为 $\text{[math]}$ ；
（3）某同学在南半球用电荷量计（能测出一段时间内通过导体横截面的电荷量）测量地磁场强度，完成了如下实验：如图2，将面积为S、电阻为R的单匝矩形导线框abcd沿图示方位放置于水平地面上，将其从图示位置绕东西轴cd转180°，测得通过线框的电荷量为 $\text{[math]}$ ；将其从图示位置绕东西轴cd转90°，测得通过线框的电荷量为 $\text{[math]}$ 。求该处地磁场的磁感应强度大小为多少？

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2024届北京市北京大兴精华学校高三下学期三模物理试卷

一、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。

二、本部分共6题，共58分。

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