北京市海淀區(qū)北京師大附中2024屆高三期中考試物理試題（A卷）試題

北京市海淀區(qū)北京師大附中2024屆高三期中考試物理試題（A卷）試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、將一物體豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力。用x表示物體運(yùn)動(dòng)的路程，t表示物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，Ek表示物體的動(dòng)能，下列圖像正確的是（）A．B．C．D．2、太陽周圍除了八大行星，還有許多的小行星，在火星軌道與木星軌道之間有一個(gè)小行星帶，假設(shè)此小行星帶中的行星只受太陽引力作用，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)周期相同B．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)加速度大于火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度C．小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)周期大于木星公轉(zhuǎn)周期D．小行星帶中某兩顆行星線速度大小不同，受到太陽引力可能相同3、左手定則中規(guī)定大拇指伸直方向代表以下哪個(gè)物理量的方向（）A．磁感強(qiáng)度 B．電流強(qiáng)度 C．速度 D．安培力4、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊A放在斜面體B上，對B施加一水平向左的推力F，使A、B保持相對靜止向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則B對A的作用力大小為(重力加速度為g)()A．mg B．mgsinθ C．mgcosθ D．05、下列說法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．物體對外做功，其內(nèi)能一定減小C．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大D．用打氣筒往自行車輪胎內(nèi)打氣時(shí)需要用力，說明氣體分子間存在斥力6、通過實(shí)驗(yàn)研究通電長直導(dǎo)線間的相互作用規(guī)律。如圖所示，為兩根平行的長直導(dǎo)線，通過外接直流電源分別給兩導(dǎo)線通以相應(yīng)的恒定電流。為導(dǎo)線所在平面內(nèi)的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是（）A．兩導(dǎo)線中的電流大小相等、方向相反時(shí)，點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B．導(dǎo)線電流向上、導(dǎo)線電流向下時(shí)，導(dǎo)線所受安培力向右C．點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定不為零D．兩導(dǎo)線所受安培力的大小一定相等二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、質(zhì)量為m的小球穿在光滑細(xì)桿MN上，并可沿細(xì)桿滑動(dòng)。已知細(xì)桿與水平面夾角30°，細(xì)桿長度為2L，P為細(xì)桿中點(diǎn)。小球連接輕彈簧，彈簧水平放置，彈簧右端固定于豎直平面的O點(diǎn)。此時(shí)彈簧恰好處于原長，原長為，勁度系數(shù)為。將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，小球會經(jīng)過P點(diǎn)，并能夠到達(dá)N點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)受到細(xì)桿彈力為B．小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)處時(shí)的加速度為C．小球運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)時(shí)的速度D．小球運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢能為mgL8、某機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=3.6×106W，該機(jī)車在水平軌道上行駛時(shí)所受的阻力為f=kv（k為常數(shù)），已知機(jī)車的質(zhì)量為M=2.0×105kg，機(jī)車能達(dá)到的最大速度為vm=40m/s，重力加速度g=10m/s2。則下列說法正確的是（）A．機(jī)車的速度達(dá)到最大時(shí)所受的阻力大小為9×104NB．常數(shù)k=1.0×103kg/sC．當(dāng)機(jī)車以速度v=20m/s勻速行駛時(shí)，機(jī)車所受的阻力大小為1.6×104ND．當(dāng)機(jī)車以速v=20m/s勻速行駛時(shí)，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為9×105W9、在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，用到了下面的裝置和圖像。以下描述正確的是（）A．圖甲中，弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，由此說明鋅板帶正電B．圖乙中，向右移動(dòng)滑片，微安表讀數(shù)變小，可以測量遏止電壓C．圖乙中，可以研究單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)與照射光的強(qiáng)度的關(guān)系D．圖丙中，強(qiáng)、弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)10、下列說法正確的是（）A．水亀可以停在水面上是因?yàn)橐后w具有表面張力B．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間離時(shí)，分子間的距離越大，分子勢能越小D．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點(diǎn)E.氣體分子無論在什么溫度下，其分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)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）在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)過程中：(1)小李同學(xué)用游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑如圖所示，則擺球直徑d＝________cm。(2)小張同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)卻不小心忘記測量小球的半徑，但測量了兩次擺線長和周期，第一次測得懸線長為L1，對應(yīng)振動(dòng)周期為T1；第二次測得懸線長為L2，對應(yīng)單擺的振動(dòng)周期為T2，根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)也可導(dǎo)出重力加速度的表達(dá)式為_________________。12．（12分）某一小型電風(fēng)扇額定電壓為5.0V，額定功率為2.5W．某實(shí)驗(yàn)小組想通過實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下器材可供選擇：A．電源E（電動(dòng)勢為6.0V）B．電壓表V（量程為0～6V，內(nèi)阻約為8kΩ）C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值5k，額定電流100mA）F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值25Ω，額定電流1A）（1）為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用_____滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____（填所選儀器前的字母序號）。（2）請你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫在甲圖中的虛線框內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號如圖甲所示）_____。（3）操作過程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒啟動(dòng)。該小組測繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖乙所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為_____Ω，正常工作時(shí)的發(fā)熱功率為_____W，機(jī)械功率為_____W四、計(jì)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，光滑固定斜面傾角為37°，一質(zhì)量m＝0.1kg、電荷量q＝+1×10-6C的小物塊置于斜面上的A點(diǎn)，A距斜面底端R的長度為1.5m，當(dāng)加上水平向右的勻強(qiáng)電場時(shí)，該物體恰能靜止在斜面上，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.1．求：（1）該電場的電場強(qiáng)度的大?。唬?）若電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼囊话?，小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間和在B點(diǎn)的速度各是多少？14．（16分）如圖，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，兩活塞用剛性輕桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮?dú)猓阎捍蠡钊馁|(zhì)量為2m，橫截面積為2S，小活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S；兩活塞間距為L；大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱；初始時(shí)氮?dú)夂推淄獯髿獾膲簭?qiáng)均為p0，大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞與氣缸壁之間的摩擦不計(jì)，重力加速度為g．現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，求?dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)．15．（12分）如圖所示，半徑為的光滑圓弧軌道，與半徑為的半圓光滑空心管軌道平滑連接并固定在豎直面內(nèi)，粗糙水平地面上緊靠管口有一長度為L=2.5m、質(zhì)量為M=0.1kg的靜止木板，木板上表面正好與管口底部相切，處在同一水平線上。質(zhì)量為m2=0.05kg的物塊靜止于B處，質(zhì)量為m1=0.15kg的物塊從光滑圓弧軌道項(xiàng)部的A處由靜止釋放，物塊m1下滑至B處和m2碰撞后合為一個(gè)整體。兩物塊一起從空心管底部C處滑上木板，兩物塊恰好沒從木板左端滑下。物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因素μ=0.3，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，空心管粗細(xì)不計(jì)，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)物塊m1滑到圓弧軌道底端B處未與物塊m2碰撞前瞬間受到的支持力大??；(2)物塊m1和m2碰撞過程中損失的機(jī)械能；(3)木板在地面上滑行的距離。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

AB．由機(jī)械能守恒得Ek與x是線性關(guān)系，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得又得m、v0、g都是定值，則Ek是t的二次函數(shù)，Ek-t圖象是拋物線，故CD錯(cuò)誤。故選B。2、D【解題分析】

A項(xiàng)：由公式可知，若小行星做圓周運(yùn)動(dòng)半徑不同，則周期不同，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由公式可知，小行星中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度小于火星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑小于木星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑，因此小行星帶中各行星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)周期小于木星公轉(zhuǎn)周期，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由公式可知，某兩顆行星線速度大小v不同，但有可能相同，故D正確。故選：D。3、D【解題分析】

左手定則內(nèi)容：張開左手，使四指與大拇指在同一平面內(nèi)，大拇指與四指垂直，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指的方向與導(dǎo)體中電流方向的相同，大拇指所指的方向就是安培力的方向，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、A【解題分析】

A向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則其所受合力為零，對A受力分析可知，B對A的作用力大小為mg，方向豎直向上，故A正確。故選A。5、C【解題分析】

A．布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，只知道物體對外做功，而不知道熱傳遞的情況，無法確定其內(nèi)能變化，故B錯(cuò)誤；C．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快，故C正確；D．用打氣筒往自行車輪胎內(nèi)打氣時(shí)需要用力，是因?yàn)闅怏w壓強(qiáng)增大的緣故，并不能說明氣體分子間存在斥力，而且氣體分子間的分子力幾乎可以忽略不計(jì)，故D錯(cuò)誤。故選C。6、D【解題分析】

A．兩導(dǎo)線的電流方向相反，由安培定則知兩電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向相同，則合磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，故A錯(cuò)誤；B．N導(dǎo)線電流向下，由安培定則知該電流在M導(dǎo)線處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場。M導(dǎo)線電流向上，由左手定則知M導(dǎo)線所受安培力向左，故B錯(cuò)誤；C．若兩導(dǎo)線通以反向電流，由安培定則知在點(diǎn)產(chǎn)生相反方向的磁場。若M導(dǎo)線電流較強(qiáng)、N導(dǎo)線電流較弱，它們在點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可能相等，則合磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零，故C錯(cuò)誤；D．不管兩導(dǎo)線中電流的大小、方向如何，兩導(dǎo)線間相互作用的安培力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

AB．小球運(yùn)動(dòng)至P點(diǎn)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得OP之間的距離為：則彈簧的彈力大小為：對小球受力分析，可知受重力、彈簧的彈力和輕桿的彈作用，如圖所示：在垂直斜面方向上，根據(jù)平衡條件有：解得：在沿斜面方向上，根據(jù)牛頓第二定律有：解得：，A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)幾何關(guān)系，可知ON=OM=故小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)，彈性勢能變化量為零，所以在N點(diǎn)的彈性勢能為零，則整個(gè)過程小球減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒有：解得：，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、AD【解題分析】

A．機(jī)車的速度達(dá)到最大時(shí)所受的阻力故A項(xiàng)正確；B．據(jù)阻力為f=kv可得故B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．機(jī)車以速度20m/s勻速行駛時(shí)，則有機(jī)車以速度20m/s勻速行駛時(shí)，機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。9、BD【解題分析】

A．弧光燈照射鋅板，驗(yàn)電器的錫箔張開，僅僅能說明驗(yàn)電器帶電，無法判斷電性，故A錯(cuò)誤；B．滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，光電管所加反向電壓變大，光電流變小，可測量遏止電壓，故B正確；C．光電管加反向電壓，無法判定光電子數(shù)與光的強(qiáng)度關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．圖丙中，強(qiáng)黃光和弱黃光的圖像交于U軸同一點(diǎn)，說明遏止電壓與光的強(qiáng)度無關(guān)，根據(jù)因此也說明光電子最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)，故D正確。故選BD。10、ADE【解題分析】

A．水雖可以停在水面上是因?yàn)橐后w具有表面張力的緣故，故A符合題意；B．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱；而熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，但要引起其他方面的變化，故B不符合題意；C．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加，故C不符合題意；D．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點(diǎn)，故D符合題意；E．氣體分子無論在什么溫度下，根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律知道氣體的分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn)，故E符合題意。故選ADE。三、實(shí)驗(yàn)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、2.030【解題分析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為20mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為0.05×6mm＝0.30mm，則擺球的直徑d＝20.30mm＝2.030cm(2)[2]設(shè)小球的半徑為r，根據(jù)單擺的周期公式得T1＝2πT2＝2π聯(lián)立方程組解得12、（1）C；E；（2）實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示；（3）2.5Ω，0.625，1.875?！窘忸}分析】

（1）電風(fēng)扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇C．電風(fēng)扇的電阻比較小，則滑動(dòng)變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇E。（2）因?yàn)殡妷弘娏餍鑿牧汩_始測起，則滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)扇的電阻大約，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，屬于小電阻，電流表采用外接法。電路圖如圖所示。（3）電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒啟動(dòng)。根據(jù)歐姆定律得：正常工作時(shí)電壓為5V，根據(jù)圖象知電流為0.5A，則電風(fēng)扇發(fā)熱功率為：P＝I2R＝0.52×2.5W＝0.625W，則機(jī)械功率P′＝UI﹣I2R＝2.5﹣0.625＝1.875W，四、計(jì)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、（1）7.5×125N/C；（2）1s，3m/s?！窘忸}分析】

（1）如圖所示，小物塊受重力、斜面支持力和電場力三個(gè)力作用，則有在x軸方向：Fcos37°﹣mgsin37°＝2…①在y軸方向：FN﹣mgcos37°﹣Fsin37°＝2．……②解得：gE＝mgtan37°……③故有：E＝7.5×125N/C方向水平向右……④（2）場強(qiáng)變化后物塊所受合力為：F＝mgsin37°﹣qEcos37°……⑤根據(jù)牛頓第二定律得：F＝ma……⑥故代入解得a＝2.3g＝3m/s2方向沿斜面向下由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：vB2﹣vA2＝2as解得：t＝1svB＝3m/s14、【解題分析】

以兩活塞整體為研究對象，根據(jù)平衡條件求出初始時(shí)氧氣壓強(qiáng)