北京海淀北京科技大學附屬中學2024屆高三物理試題下學期期中物理試題

北京海淀北京科技大學附屬中學2024屆高三物理試題下學期期中物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，兩根平行通電長直導線固定，左邊導線中通有垂直紙面向外、大小為I1的恒定電流，兩導線連線（水平）的中點處，一可自由轉動的小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下。忽略地磁場的影響。關于右邊導線中的電流I2，下列判斷正確的是（）A．I2<I1，方向垂直紙面向外 B．I2>I1，方向垂直紙面向外C．I2<I1，方向垂直紙面向里 D．I2>I1，方向垂直紙面向里2、如圖所示，沿x軸正方向傳播的一列簡諧波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為200m/s，則可推斷正確的是（）①圖中質點b的速度為負方向最大②從圖示時刻開始，經(jīng)過0.01s，質點a通過的路程為4m，位移為零③若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的頻率為50Hz④若發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，該波所遇到的障礙物的尺寸一般不小于20mA．①③ B．②③ C．①④ D．②④3、如圖，兩根細桿M、N豎直固定在水平地面上，M桿頂端A和N桿中點B之間有一拉直的輕繩。兩桿的高度均為4.0m，兩桿之間的距離為2.0m。將一個小球從M桿上的C點以一定的初速度vo水平向右拋出。已知C點與A點的距離為0.8m，重力加速度g取10m/s2.不計空氣阻力。若要使小球能碰到輕繩，則vo的最小值為（）A．2.5m/s B． C．4.0m/s D．4、已知無限長通電直導線周圍某一點的磁感應強度B的表達式：，其中r0是該點到通電直導線的距離，I為電流強度，μ0為比例系數(shù)（單位為N/A2）．試推斷，一個半徑為R的圓環(huán)，當通過的電流為I時，其軸線上距圓心O點為r0處的磁感應強度應為（）A． B．C． D．5、汽車A、B在同一水平路面上同一地點開始做勻加速直線運動，A、B兩車分別在t0和2t0時刻關閉發(fā)動機，二者速度一時間關系圖象如圖所示。已知兩車的質量相同，兩車運動過程中受阻力都不變。則A、B兩車（）A．阻力大小之比為2：1B．加速時牽引力大小之比為2：1C．牽引力的沖量之比為1：2D．牽引力做功的平均功率之比為2：16、嫦娥四號探測器（以下簡稱探測器）經(jīng)過約110小時奔月飛行后，于2018年12月12日到達且月球附近進入高度約100公里的環(huán)月圓形軌道Ⅰ，如圖所示：并于2018年12月30日實施變軌，進入橢圓形軌道Ⅱ。探測器在近月點Q點附近制動、減速，然后沿拋物線下降到距月面100米高處懸停，然后再緩慢豎直下降到距月面僅為數(shù)米高處，關閉發(fā)動機，做自由落體運動，落到月球背面。下列說法正確的是（）A．不論在軌道還是軌道無動力運行，嫦娥四號探測器在P點的速度都相同B．嫦娥四號探測器在軌道I無動力運行的任何位置都具有相同的加速度C．嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行的任何位置都具有相同動能D．嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行從P點飛到Q點的過程中引力做正功二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，質量均為m的a、b兩小球在光滑半球形碗內做圓周運動，碗的球心為O、半徑為0.1m，Oa、Ob與豎直方向夾角分別為53°、37°，兩球運動過程中，碗始終靜止在水平地面上，已知sin37°0.6，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．a、b兩球做圓周運動的線速度之比為B．a、b兩球做圓周運動的角速度之比為C．a、b兩球相鄰兩次相距最近的時間間隔為sD．a、b兩球運動過程中，碗對地面始終有摩擦力作用8、下列圖中線圈按圖示方向運動時（圖示磁場均為勻強磁場，除B項外，其余選項中的磁場范圍均足夠大）能產生感應電流的是（）A． B． C． D．9、以下說法正確的是（）A．某物質的密度為ρ，其分子的體積為，分子的質量為m，則B．在油膜法粗測分子直徑的實驗中，把油分子看成球形，是物理學中的一個理想化模型，因為分子并不真的是球形C．在裝滿水的玻璃杯內，可以不斷地輕輕投放一定數(shù)量的大頭針，水也不會流出，這是由于大頭針填充了水分子間的空隙D．物質是由大量分子組成的，在這里的分子是組成物質的分子、原子、離子的統(tǒng)稱E.玻璃管裂口放在火上燒熔，它的尖銳處就變圓滑，是因為熔化的玻璃在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故10、物體是由大量分子組成的，下列相關說法正確的是（）A．布朗運動雖不是液體分子的運動，但它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動B．液體表面分子間距離小于液體內部分子間距離C．擴散現(xiàn)象可以在液體、氣體中發(fā)生，也能在固體中發(fā)生D．隨著分子間距離的增大，分子間引力和斥力均減小E.液體的飽和汽壓隨溫度的升高而減小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）(1)在“研究平拋物體的運動”實驗的裝置如下左圖所示，下列說法正確的是_____A．將斜槽的末端切線調成水平B．將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．斜槽軌道必須光滑D．每次釋放小球時的位置越高，實驗效果越好(2)為了描出物體的運動軌跡，實驗應有下列各個步驟：A．以O為原點，畫出與y軸相垂直的水平軸x軸；B．把事先做的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使由斜槽上滾下拋出的小球正好從紙片的缺口中通過，用鉛筆在白紙上描下小球穿過這個缺口的位置；C．每次都使小球由斜槽上固定的標卡位置開始滾下，用同樣的方法描出小球經(jīng)過的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來，這樣就描出了小球做平拋運動的軌跡；D．用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；E．在斜槽末端抬高一個小球半徑處定為O點，在白紙上把O點描下來，利用重垂線在白紙上畫出過O點向下的豎直直線，定為y軸．在上述實驗中，缺少的步驟F是___________________________________________________，正確的實驗步驟順序是__________________．(3)如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=_____（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2）．12．（12分）精密測量工具的原理及讀數(shù)(1)甲同學用游標卡尺測量某物體的厚度，如圖所示，則該物體厚度測量值為____cm；(2)乙同學用螺旋測微器測量鉛筆芯的直徑D如圖所示，讀數(shù)D＝________mm。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在xOy坐標系的第一象限內有一圓形有界勻強磁場，磁場方向垂直于坐標平面向外，磁感應強度大小為B＝0.1T從坐標原點沿與x軸正向成的方向，向第一象限內射入質量為kg、電荷量為C的帶正電粒子，粒子的速度大小為v0＝1×104m/s，粒子經(jīng)磁場偏轉后，速度垂直于x軸．若不計粒子的重力，求〔結果可用m表示):（1）粒子在磁場中做圓周運動的半徑及運動的時間;（2）勻強磁場的最小面積．14．（16分）二十世紀初，盧瑟福進行粒子散射實驗的研究，改變了人們對原子結構的認識。(1)如圖1所示，有兩個粒子均以速度射向金原子，它們速度方向所在的直線都不過金原子核中心。請在圖1中分別畫出兩個粒子此后的運動軌跡示意圖；(2)如圖2所示，一個粒子以速度射向金原子，速度方向所在直線過金原子核中心。由于金原子受到周邊其他金原子的作用，可將粒子與一個金原子核的作用等效為與一個靜止的、質量非常大的粒子發(fā)生彈性碰撞。請推導說明粒子與金原子核作用后速度的大小和方向；(3)實驗發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉（超過90°）。盧瑟福根據(jù)該實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結構模型。為了研究問題的方便，可作如下假設：①將粒子視為質點，金原子視為球，金原子核視為球體；②金箔中的金原子緊密排列，金箔厚度可以看成很多單原子層并排而成；③各層原子核前后不互相遮蔽；④大角度偏轉是粒子只與某一層中的一個原子核作用的結果。如果金箔厚度為L，金原子直徑為，大角度偏轉的粒子數(shù)占總粒子的比例為，且。a.請估算金原子核的直徑；b.上面的假設做了很多簡化處理，這些處理會對金原子核直徑的估算產生影響。已知金箔的厚度約，金原子直徑約，金原子核直徑約。請對“可認為各層原子核前后不互相遮蔽”這一假設的合理性做出評價。15．（12分）如圖所示，從長方體透明玻璃中挖去一個半徑為R的半球體，O為半球的球心，O1O2連線為透明玻璃體的主光軸，在離球心0.5R處豎直放置一個足夠大的光屏，O2為屏上的點，讓一單色光束平行O1O2垂直左側表面入射，當光線距離O1O2連線0.5R時，折射后的光線達到光屏上距離O2為R的P點，已知透明體的上下側面均涂有吸光材料，則：①透明玻璃的折射率為多少；②當平行光線到光軸O1O2的距離為多少時，折射后射到光屏上的位置離O2最遠。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】

小磁針靜止時N極方向平行于紙面向下，說明該處的磁場方向向下，因I1在該處形成的磁場方向向上，則I2在該處形成的磁場方向向下，且大于I1在該處形成的磁場，由安培定則可知I2方向垂直紙面向外且I2>I1。故選B。2、A【解題分析】

①由于波向右傳播，根據(jù)“上下坡”法，知道b質點向下振動，此時的速度最大。故①正確；周期②從圖示時刻開始，經(jīng)過0.01s，即半個周期，質點a通過的路程為2個振幅，即4m，位移為4cm。故②錯誤；③該列波的頻率為50Hz，要想發(fā)生干涉，頻率需相同。故③正確；④當波的波長比障礙物尺寸大或差不多時，就會發(fā)生明顯的衍射。即若發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，該波所遇到的障礙物的尺寸一般不大于4m，故④錯誤；

A．①③，與結論相符，選項A正確；B．②③，與結論不相符，選項B錯誤；C．①④，與結論不相符，選項C錯誤；D．②④，與結論不相符，選項D錯誤；故選A。3、C【解題分析】

細繩與水平方向夾角為45°，要使小球恰能碰到輕繩，則軌跡與輕繩相切，此時速度方向與水平方向夾角為45°，此時位移偏向角滿足即其中由幾何關系解得v0=4m/s。故選C。4、C【解題分析】根據(jù)，,μ0單位為：T?m/A；A、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故A錯誤；B、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故B錯誤；C、等式右邊單位：，左邊單位為T，相同，故C正確；D、等式右邊單位，左邊單位為T，相同，但當r0=0時B=0，顯然不合實際，故D錯誤；故選C.【題目點撥】本題要采用量綱和特殊值的方法進行判斷，即先根據(jù)單位判斷，再結合r0取最小值進行分析.結合量綱和特殊值進行判斷是解決物理問題的常見方法.5、C【解題分析】

A．關閉發(fā)動機后，汽車在阻力的作用下做勻減速運動，由v—t圖像知a3：a4=1：2再根據(jù)牛頓第二定律知，汽車A、B所受阻力分別為f1=ma3，f2=ma4得f1：f2=1：2A錯誤；B．在加速階段，對A車F1－f1=ma1對B車F2－f2=ma2由v-t圖像知a1：a2=2：1，a1=a4=2a2=2a3聯(lián)立解得F1：F2=1：1B錯誤；D．由圖知，在加速階段，兩車的平均速度相等均為，牽引力相等，所以牽引力平均功率得P1=P2D錯誤；C．牽引力作用的時間t1：t2=1：2牽引力的沖量C正確。故選C。6、D【解題分析】

A．嫦娥四號探測器在Ⅰ軌道P點處的速度大于在Ⅱ軌道P點處的速度，故A錯誤；B．因為加速度是矢量，有方向，加速度的方向時刻都在變化，故B錯誤；C．因為軌道II是橢圓形軌道，所以嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行的速度大小一直在變化，所以不是任何位置都具有相同動能，故C錯誤；D．因為嫦娥四號探測器在軌道II無動力運行從P點飛到Q點的過程中，引力與速度的方向夾角小于，所以做正功，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

AB．小球做勻速圓周運動，由重力和支持力的合力提供向心力，則θ是半徑與豎直方向的夾角，解得則線速度之比為則故A錯誤，B正確。C．a的角速度b的角速度相距最近時滿足解得選項C錯誤；D．a、b兩球運動過程中，兩球對碗的壓力的水平分量為mgtanθ，因θ不同，則兩球對碗的壓力的水平分量不相等，對碗來說兩球對碗的水平方向的作用力不為零，則碗對地面始終有摩擦力作用，選項D正確。故選BD。8、BC【解題分析】

A中線圈運動過程中磁通量不變化，不能產生感應電流；D中線圈在運動的過程中穿過線圈的磁通量始終是零，不能產生感應電流；B、C兩種情況下線圈運動過程中磁通量發(fā)生了變化，故能產生感應電流；故選BC。9、BDE【解題分析】

A．物質密度是宏觀的質量與體積的比值，而分子體積、分子質量是微觀量，A選項錯誤；B．實際上，分子有著復雜的結構和形狀，并不是理想的球形，B選項正確；C．在裝滿水的玻璃杯內，可以輕輕投放一定數(shù)量的大頭針，而水不會流出是由于表面張力的作用，C選項錯誤；D．物理學中的分子是指分子、原子、離子等的統(tǒng)稱，D選項正確；E．玻璃管裂口放在火焰上燒熔后，成了液態(tài)，由于表面張力使得它的尖端變圓，E項正確。故選BDE。10、ACD【解題分析】

A．布朗運動是懸浮在液體中微粒的運動，它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故A正確；B．液體的蒸發(fā)導致液體表面分子間距離大于液體內部分子間距離，故B錯誤；C．擴散現(xiàn)象可以在液體、氣體中發(fā)生，也能夠在固體中發(fā)生，故C正確D．由于分子間作用力的實質是靜電相互作用力，所以隨著分子間距離的增大，分子之間的引力和斥力均減小，故D正確；E．液體的飽和汽壓隨溫度的升高而變大，故E錯誤。故選ACD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、AB；調整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平；DFEABC；；0.7m/s【解題分析】

（1）將斜槽的末端切線調成水平，以保證小球做平拋運動，選項A正確；將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，防止小球下落時碰到木板，選項B正確；斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達底端的速度相等即可，選項C錯誤；每次釋放小球時的位置必須相同，并非越高實驗效果越好，選項D錯誤；故選AB.（2）在上述實驗中，缺少的步驟F是：調整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平；正確的實驗步驟順序是DFEABC；（3）設相鄰兩點間的時間間隔為T，豎直方向：2L-L=gT2，得到，

水平方向：，

水平方向：v0=2×=0.7m/s．【題目點撥】關于平拋運動實驗要掌握實驗的注意事項、實驗步驟、實驗原理．平拋運動分解為：水平方向的勻速直線運動，豎直方向的自由落體運動，尤其是注意應用勻變速直線運動規(guī)律解決平拋運動問題．12、0.2252.150(2.150±0.002)【解題分析】

(1)[1]根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)方法可知其讀數(shù)為(2)