2024屆北京市交通大學(xué)附屬中學(xué)高三下-第五次考試物理試題試卷

2024屆北京市交通大學(xué)附屬中學(xué)高三下-第五次考試物理試題試卷考生請注意：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(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(nèi)，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(jié)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、如圖所示，從高h(yuǎn)=1.8m的A點將彈力球水平向右拋出，彈力球與水平地面碰撞兩次后與豎直墻壁碰撞，之后恰能返回A點。已知彈力球與接觸面發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程中，平行于接觸面方向的速度不變，垂直于接觸面方向的速度反向但大小不變，A點與豎直墻壁間的距離為4.8m，重力加速度g=10m/s2，則彈力球的初速度大小為（）A．1.5m/s B．2m/s C．3.5m/s D．4m/s2、如圖，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，將兩個帶正電的檢驗電荷q1、q2分別置于A、B兩點，虛線為等勢線。取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點，若將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功相等，則（）A．q1在A點的電勢能大于q2在B點的電勢能B．q1在A點的電勢能小于q2在B點的電勢能C．q1的電荷量小于q2的電荷量D．q1的電荷量大于q2的電荷量3、火箭向后噴氣后自身獲得向前的速度。某一火箭在噴氣前的質(zhì)量為，間斷性完成了多次向后噴氣，每秒鐘可完成5次噴氣。設(shè)每一次噴氣均噴出氣體，氣體噴出后的速度為，則第三次噴氣后火箭的速度為（題中涉及各速度均以地面為參考系）（）A． B． C． D．4、反質(zhì)子的質(zhì)量與質(zhì)子相同，電荷與質(zhì)子相反。一個反質(zhì)子從靜止經(jīng)電壓U1加速后，從O點沿角平分線進入有勻強磁場（圖中未畫岀）的正三角形OAC區(qū)域，之后恰好從A點射岀。已知反質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為q，正三角形OAC的邊長為L，不計反質(zhì)子重力，整個裝置處于真空中。則（）A．勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直紙面向外B．保持電壓U1不變，增大磁感應(yīng)強度，反質(zhì)子可能垂直O(jiān)A射出C．保持勻強磁場不變，電壓變?yōu)椋促|(zhì)子從OA中點射岀D．保持勻強磁場不變，電壓變?yōu)?，反質(zhì)子在磁場中運動時間減為原來的5、下列說法正確的是（）A．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B．物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少C．物體溫度降低，其分子熱運動的平均動能增大D．物體溫度升高，其分子熱運動的平均動能增大6、如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek，與入射光頻率v的關(guān)系圖象。由圖象可知錯誤的是（）A．該金屬的逸出功等于hv0B．該金屬的逸出功等于EC．入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為D．入射光的頻率為2v0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E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M和N是兩個帶有異種電荷的帶電體，（M在N的正上方，圖示平面為豎直平面）P和Q是M表面上的兩點，S是N表面上的一點。在M和N之問的電場中畫有三條等差等勢線?，F(xiàn)有一個帶正電的液滴從E點射入電場，它經(jīng)過了F點和W點已知油滴在F點時的機槭能大于在W點的機械能。（E、W兩點在同一等勢面上，不計油滴對原電場的影響，不計空氣阻力）則以下說法正確的是（）A．P和Q兩點的電勢不相等B．P點的電勢低于S點的電勢C．油滴在F點的電勢能高于在E點的電勢能D．F點的電場強度大于E點的電場強度8、已知與長直通電導(dǎo)線距離為r處的磁感應(yīng)強度大小為，其中I為導(dǎo)線中的電流，k為常數(shù)。在∠ABC=120°的等腰三角形的三個頂點處各有一條長直通電導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流I，電流方向如圖所示。其中O點為AC邊的中點，D點與B點關(guān)于AC邊對稱?，F(xiàn)將另外一根通電導(dǎo)體棒垂直于紙面放在O點時，其受到的安培力的大小為F。若將該導(dǎo)體棒垂直于紙面放到D點，電流大小和方向與在O點時一致，則此時該導(dǎo)體棒受到的安培力（）A．方向與在O點受到的安培力方向相同B．方向與在O點受到的安培力方向垂直C．大小為FD．大小為2F9、一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的B固定在一起，質(zhì)量為1kg的A放于B上?，F(xiàn)在A和B正在一起豎直向上運動，如圖所示。當(dāng)A、B分離后，A上升0.2m到達(dá)最高點，此時B速度方向向下，彈簧為原長，則從A、B分離起至A到達(dá)最高點的這一過程中，下列說法正確的是(g取10m/s2)A．A、B分離時B的加速度為gB．彈簧的彈力對B做功為零C．彈簧的彈力對B的沖量大小為6N·sD．B的動量變化量為零10、如圖所示．直線1和2分別為兩個不同電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖象，E1、r1，分別為電源1的電動勢和內(nèi)阻，E2、r2分別為電源2的電動勢和內(nèi)阻，則下述說法正確的是（）A．E1=E2B．r1＞r2C．當(dāng)兩個電源短路時電源l的短路電流大D．當(dāng)兩個電源分別接相同電阻時，電源2的輸出功率小三、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）某研究性學(xué)習(xí)小組的一同學(xué)想測量一下某電阻絲的電阻率，實驗室供選擇的器材如下：A．量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω的電流表B．量程3A，內(nèi)阻約0.01Ω的電流表C．量程0.6A，內(nèi)阻0.5Ω的電流表D．量程15V，內(nèi)阻約30kΩ的電壓表E.阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器F.阻值為0~10Ω，額定電流為1A的滑動變阻器G.阻值為0~99.9Ω的電阻箱H.電動勢為3V的電池I.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干（1）如圖甲是他先用螺旋測微器測量電阻絲直徑的示意圖，則該電阻絲的直徑D=____mm，用多用電表粗測了該電阻絲的電阻如圖乙所示，則多用電表的讀數(shù)為____Ω；

（2）該同學(xué)想用伏安法精確測量該電阻絲的電阻，他檢查了一下所給器材，發(fā)現(xiàn)所給電壓表不能用，就用電流表改裝一電壓表，你認(rèn)為所給電壓表不能用的理由是____；如果要改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯(lián)的電阻R=____Ω；如果他選好器材后設(shè)計了如圖所示的電路，電流表他應(yīng)選用_____；滑動變阻器應(yīng)選用_____；（3）該同學(xué)連好電路后，測出該電阻絲的長度為L，直徑為D，然后改變滑動變阻器滑動頭的位置讀出兩個電流表和電阻箱的若干數(shù)據(jù)，其中電流表A1、A2的讀數(shù)分別用I1、I2來表示，從而測出該電阻絲的電阻率ρ，則ρ的表達(dá)式是___；(用所有測量的物理量的字母表示)

（4）如果要求電流表A2的讀數(shù)從零開始，請你根據(jù)上圖將電路添加一條線改畫在電路圖上。（__________）12．（12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(diào)成水平B．將木板校準(zhǔn)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(yīng)有下列各個步驟：A．以O(shè)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(biāo)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）．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）真空中有如圖所示的周期性交變磁場，設(shè)磁感應(yīng)強度B垂直紙面向里為正方向，B0=1T，t0=π×l0-5s，k為正整數(shù)。某直角坐標(biāo)系原點O處有一粒子源，在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射速度為v0=103m/s的正點電荷，比荷=1×l06C/kg，不計粒子重力。(1)若k=1，求粒子在磁場中運動的軌道半徑和粒子第3次（從O點出發(fā)記為第1次）經(jīng)過y軸時的時刻；(2)若k=2，求粒子在運動過程中與y軸交點坐標(biāo)的最大值和最小值；(3)若t0=10-5s，則k取何值時，粒子可做周期性循環(huán)運動回到出發(fā)點？并求出循環(huán)周期的最小值Tmin和相應(yīng)的k值。14．（16分）如圖所示，圓柱形油桶中裝滿折射率n=的某種透明液體，油桶的高度為H，半徑為H，桶的底部裝有一塊平面鏡，在油桶底面中心正上方高度為d處有一點光源P，要使人從液體表面上方任意位置處都能夠觀察到此液體內(nèi)點光源P發(fā)出的光，d應(yīng)該滿足什么條件?15．（12分）如圖所示，光滑水平面上放有用絕緣材料制成的“”型滑板，其質(zhì)量為，平面部分的上表面光滑且足夠長。在距滑板的端為的處放置一個質(zhì)量為、帶電量為的小物體（可看成是質(zhì)點），在水平勻強電場作用下，由靜止開始運動，已知，電場的場強大小為，假設(shè)物體在運動中及與滑板端相碰時不損失電量。(1)求物體第一次與滑板端相碰前的速度大小；(2)若小物體與滑板端相碰的時間極短，而且為彈性碰撞，求小物體從第一次與滑板碰撞到第二次碰撞的間隔時間。

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】

由題意可知，小球在豎直方向做自由落體運動，則由對稱性可知，小球第一次落地時的水平位移為則初速度故選B。2、D【解題分析】

由題，將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功，說明Q對q1、q2存在引力作用，則知Q帶負(fù)電，電場線方向從無窮遠(yuǎn)到Q，根據(jù)順著電場線方向電勢降低，根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，分析得知q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能．B點的電勢較高．由W=qU分析q1的電荷量與q2的電荷量的關(guān)系．【題目詳解】將q1、q2移動到無窮遠(yuǎn)的過程中外力克服電場力做的功，則知Q對q1、q2存在引力作用，Q帶負(fù)電，電場線方向從無窮遠(yuǎn)指向Q，所以A點電勢高于B點電勢；A與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差小于B與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差；由于外力克服電場力做的功相等，則由功能關(guān)系知，q1在A點的電勢能等于q2在B點的電勢能；由W=qU得知，q1的電荷量大于q2的電荷量。故D正確。故選D。3、D【解題分析】

取噴氣前的火箭整體為研究對象，噴氣過程動量守恒。設(shè)每次噴出氣體的速度為v，三次噴氣后火箭的速度為，由動量守恒定律得解得故ABC錯誤，D正確。故選D。4、C【解題分析】

A．電場中加速過程中有在磁場中做勻速圓周運動過程有根據(jù)幾何關(guān)系可知r=L可得再根據(jù)左手定則（注意反質(zhì)子帶負(fù)電）可判斷磁場方向垂直紙面向外，A錯誤；BCD．根據(jù)上述公式推導(dǎo)電壓變?yōu)闀r，軌道半徑變?yōu)樵瓉?，反質(zhì)子將從OA中點射出；只要反質(zhì)子從OA邊上射出，根據(jù)對稱性可知其速度方向都與OA成30°角，轉(zhuǎn)過的圓心角均為60°，所以不會垂直O(jiān)A射出，運動時間都為C正確，BD錯誤。故選C。5、D【解題分析】

A．如果物體從外界吸收熱量時，再對外做功，則內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，A錯誤；B．如果物體對外界做功的同時，再從外界吸收熱量，則其內(nèi)能可能減小，可能不變，可能增加，B錯誤；CD．溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志，溫度升高，物體內(nèi)大量分子熱運動的平均動能增大，C錯誤D正確。故選D。6、C【解題分析】

ABD．根據(jù)光電效應(yīng)方程有Ekm=hν－W0其中W0為金屬的逸出功，其中W0=hν0所以有Ekm=hν－h(huán)ν0由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E或者W0=hν0，當(dāng)入射光的頻率為2ν0時，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E，故ABD正確；C．入射光的頻率時，小于極限頻率，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤。此題選擇錯誤的，故選C。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】

A．P和Q兩點在帶電體M的表面上，M是處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，其表面是一個等勢面，故P和Q兩點的電勢相等，故A錯誤；

B．帶正電的油滴在F點時的機械能大于在W點的機械能，故從F點到W點，機械能減小，電場力做負(fù)功，說明電場力向上，故電場線垂直等勢面向上，而沿著電場線電勢逐漸降低，故P點的電勢低于S點的電勢，故B正確；

C．由于電場線垂直等勢面向上，故E點的電勢大于F點的電勢，根據(jù)Ep=qφ，油滴在F點的電勢能低于在E點的電勢能，故C錯誤；D．因F點等勢面密集，則電場線也密集，可知F點的電場強度大于E點的電場強度，選項D正確；故選BD。8、AC【解題分析】

AB．由磁場疊加以及安培定則可知，AC兩處的直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場疊加結(jié)果為零，則O點的磁場是B點的直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的，其方向為水平向左；同理可知D點的合磁場方向也是水平向左，則導(dǎo)體棒在O點和D點所受安培力的方向相同（如圖），選項A正確，B錯誤；CD．由以上分析可知，O點的磁感應(yīng)強度為D點的磁感應(yīng)強度為則導(dǎo)體棒在OD兩點受安培力相等，選項C正確，D錯誤。故選AC。9、ABC【解題分析】

A、由分離的條件可知，A、B物體分離時二者的速度、加速度相等，二者之間的相互作用力為0，對A分析可知，A的加速度，所以B的加速度為g，故A正確；B、A、B物體分離時彈簧恢復(fù)原長，A到最高點彈簧恢復(fù)原長，從A、B分離起至A到達(dá)最高點的這一過程中彈簧的彈性勢能變化為零，所以彈簧對B做的功為零，故B正確；CD、A、B物體分離后A做豎直上拋運動，可知豎直上拋的初速度，上升到最高點所需的時間：，由運動的對稱性可知此時B的速度為2m/s，方向豎直向下，對B在此過程內(nèi)用動量定理(規(guī)定向下為正方向)得：，解得彈簧的彈力對B的沖量大小為：，B的動量變化量為，故C正確，D錯誤；故選ABC。10、ACD【解題分析】

A．根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir當(dāng)I=0時U=E說明圖線縱軸截距等于電源的電動勢，由圖可知，兩電源的電動勢相等，即E1=E2故A正確；B．根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，由圖可知，圖線2的斜率大于圖線1的斜率，則r2＞r1故B錯誤；C．短路電流I=故電源1的短路電流要大，故C正確；D．根據(jù)當(dāng)兩個電源分別接相同電阻時，電源內(nèi)阻大即電源2的輸出功率小，故D正確.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、2.0005.0因為電源電動勢只有3V，所給電壓表量程太大4.5A、CF【解題分析】

（1）[1]根據(jù)螺旋測微器讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)為2.000mm。[2]從圖上可以看出選擇開關(guān)放在了“×1擋”，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則讀出電阻為5.0Ω。（2）[3]因為電源電動勢只有3V，所給電壓表量程太大。[4]改裝成量程為3V的電壓表，選用電流表A改裝，需要串聯(lián)的電阻R=Ω=4.5Ω[5]由于所求電阻絲的電阻約為5Ω，兩端的電壓不超過3V，電流不超過0.6A，為求電表讀數(shù)準(zhǔn)確，量程不能過大，所以電流表選A和C。[6]阻值為0~1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器阻值太大，為方便調(diào)節(jié)滑動變阻器應(yīng)選用F。（3）[7]根據(jù)電阻定律和歐姆定律，有因此ρ的表達(dá)式是（4）[8]因為要求電壓表讀數(shù)從零開始，所以用分壓式接法，又電壓表的內(nèi)阻比待測電阻大的多，故采用電流表外接法，故完整的電路圖如圖所示12、AB；調(diào)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(diào)成水平，以保證小球做平拋運動，選項A正確；將木板校準(zhǔn)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(dá)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(diào)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(shè)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(guān)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(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律解決平拋運動問題．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、(1)0.01m；；(2)；；(3)當(dāng)取非的正整數(shù)時，均可