2024屆北京海淀中關(guān)村中學(xué)全國高三模擬考（二）全國卷物理試題試卷

2024屆北京海淀中關(guān)村中學(xué)全國高三模擬考（二）全國卷物理試題試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、一根重為G的金屬棒中通以恒定電流，平放在傾角為30°光滑斜面上，如圖所示為截面圖。當(dāng)勻強磁場的方向垂直斜面向上時，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時金屬棒對斜面的壓力為FN1，安培力大小為F1，保持磁感應(yīng)強度的大小不變，將磁場的方向改為豎直向上時，適當(dāng)調(diào)整電流大小，使金屬棒再次處于平衡狀態(tài)，此時金屬棒對斜面的壓力為FN2，安培力大小為F2。下列說法正確的是（）A．金屬棒中的電流方向垂直紙面向外B．金屬棒受到的安培力之比C．調(diào)整后電流強度應(yīng)比原來適當(dāng)減小D．2、質(zhì)量為m的光滑圓柱體A放在質(zhì)量也為m的光滑“V”型槽B上，如圖，α=60°，另有質(zhì)量為M的物體C通過跨過定滑輪的不可伸長的細(xì)繩與B相連，現(xiàn)將C自由釋放，則下列說法正確的是()A．當(dāng)M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gB．當(dāng)M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.5gC．當(dāng)M=6m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為0.75gD．當(dāng)M=5m時，A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動3、一彈簧振子作簡諧振動，某一時刻開始計時，經(jīng)振子具有負(fù)方向最大加速度。則下列振動圖像中正確反映振子振動情況的是（）A． B．C． D．4、淄博孝婦河濕地公園擁有山東省面積最大的音樂噴泉。一同學(xué)在遠(yuǎn)處觀看噴泉表演時，估測噴泉中心主噴水口的水柱約有27層樓高，已知該主噴水管口的圓形內(nèi)徑約有10cm，由此估算用于給主噴管噴水的電動機輸出功率最接近A． B．C． D．5、一質(zhì)量為m的物體放在傾角為且足夠長的光滑固定斜面上，初始位置如圖甲所示，在平行于斜面的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動，運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示。其中0~x1過程的圖線是曲線，x1~x2過程的圖線是平行于x軸的直線，x2~x3過程的圖線是傾斜的直線，則下列說法正確的是（）A．在0~x1的過程中，物體向上運動B．在0~x1的過程中，物體的加速度一直增大C．在x1~x2的過程中，物體的速度大小不變D．在0~x3的過程中，物體的速度方向先沿斜面向上再沿斜面向下6、如圖所示，水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，一帶電金屬滑塊以Ek0＝30J的初動能從斜面底端A沖上斜面，到頂端B時返回，已知滑塊從A滑到B的過程中克服摩擦力做功10J，克服重力做功24J，則()A．滑塊帶正電，上滑過程中電勢能減小4JB．滑塊上滑過程中機械能增加4JC．滑塊上滑到斜面中點時重力勢能增加14JD．滑塊返回到斜面底端時動能為15J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、如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點，OO'為過C點的AB面的垂線。a，b兩束不同頻率的單色可見細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上入射點到C點的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（）A．在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率C．兩種色光分別通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，相鄰明條紋的間距a光的較大D．若a，b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，a光發(fā)生全反射的臨界角小于b光發(fā)生全反射的臨界角E.a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象8、下列說法正確的是__________。A．容器內(nèi)氣體的壓強與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動能都有關(guān)B．氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能均隨之改變C．氣體分子的運動雜亂無章，但如果溫度不變，分子的動能就不變D．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，熱量也可能全部轉(zhuǎn)化為功E.空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近飽和汽壓9、在粗糙地面上，某吋刻乒乓球的運動狀態(tài)如圖所示，判斷一段時間后乒乓球的可能運動狀況（）A．靜止B．可能原地向前無滑滾動C．原地向左滾動D．原地向右滾動10、若宇航員到達(dá)某一星球后，做了如下實驗:(1)讓小球從距離地面高h(yuǎn)處由靜止開始下落，測得小球下落到地面所需時間為t;(2)將該小球用輕質(zhì)細(xì)繩固定在傳感器上的O點，如圖甲所示。給小球一個初速度后，小球在豎直平面內(nèi)繞O點做完整的圓周運動，傳感器顯示出繩子拉力大小隨時間變化的圖象所示(圖中F1、F2為已知)。已知該星球近地衛(wèi)星的周期為T，萬有引力常量為G，該星球可視為均質(zhì)球體。下列說法正確的是A．該星球的平均密度為 B．小球質(zhì)量為C．該星球半徑為 D．環(huán)繞該星球表面運行的衛(wèi)星的速率為三、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）如圖所示為測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置，擋光條固定在物塊的最前端，光電門固定在木板上，并靠近物塊的初始位置,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。(1)如圖所示，利用游標(biāo)卡尺測得的擋光條寬度為________cm(2)調(diào)整實驗裝置，使木板水平，物塊被彈射器彈開，在木板上做減速運動。某次測量時發(fā)現(xiàn)擋光條通過光電門時，數(shù)字計時器記錄擋光條的擋光時間為t，測得物塊被彈開時擋光條與光電門中心的距離為x0，物塊停止時光電門中心與擋光條中心的距離為x，擋光條寬度用d表示，物塊的質(zhì)量用m表示，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)=_______，彈射器對物塊做的功為________(均用字母表示)(3)考慮到空氣阻力的影響，的測量值與真實值相比_______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。12．（12分）某實驗小組用如圖所示的裝置，做驗證機械能守恒定律的實驗。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?1)電磁鐵通過鐵夾固定在鐵架臺上，給電磁鐵通電，小球被吸在電磁鐵下方（光電門的正上方）。電磁鐵斷電，小球由靜止釋放，測得小球通過光電門所用時間為，測得小球直徑為，電磁鐵下表面到光電門的距離為，根據(jù)測得數(shù)值，得到表達(dá)式_______（用已知和測得的物理量表示）在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機械能守恒定律得到驗證；(2)若保持電磁鐵位置不變，改變光電門的位置，重復(fù)上述實驗，得到多組及小球通過光電門的時間，為了能通過圖像直觀地得到實驗結(jié)果，需要作出_____（填“”“”“”或“”）圖像，當(dāng)圖像是一條過原點的傾斜直線時，且在誤差允許的范圍內(nèi)，斜率等于___________（用已知和測得的物理量表示），則機械能守恒定律得到驗證；(3)下列措施可以減小實驗誤差的是______。A．選用直徑較小，質(zhì)量較大的小球B．選用直徑較大，質(zhì)量較大的小球C．電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些D．盡量讓小球球心通過光電門四、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，物體和分別位于傾角的斜面和絕緣水平面上，用跨過光滑定滑輪的絕緣輕繩連接，繩段水平，繩段平行于斜面，絕緣水平面上方空間有范圍足夠大、水平向右的勻強電場，已知、與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，質(zhì)量均為，不帶電帶的正電荷。、均恰好能勻速滑動。與接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取，，。求勻強電場的電場強度大小的可能值。14．（16分）如圖所示，一根勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧豎直放置，上下兩端各固定質(zhì)量均為的物體A和B（均視為質(zhì)點），物體B置于水平地面上，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，一個質(zhì)量的小球P從物體A正上方距其高度處由靜止自由下落。與物體A發(fā)生彈性正碰（碰撞時間極短且只碰一次），彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，不計空氣阻力，取。求：(1)碰撞后瞬間物體A的速度大??；(2)當(dāng)?shù)孛鎸ξ矬wB的彈力恰好為零時，A物體的速度大小。15．（12分）如圖，在真空室內(nèi)的P點，能沿紙面向各個方向不斷發(fā)射電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子(不計重力)，粒子的速率都相同．a(chǎn)b為P點附近的一條水平直線，P到直線ab的距離PC=L，Q為直線ab上一點，它與P點相距PQ=52(1)a粒子的發(fā)射速率(2)勻強電場的場強大小和方向(3)僅有磁場時，能到達(dá)直線ab的粒子所用最長時間和最短時間的比值

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】

A．根據(jù)題意可知，當(dāng)勻強磁場的方向垂直斜面向上時，金屬棒受到的安培力沿著斜面向上，根據(jù)左手定則可知，金屬棒中的電流方向垂直紙面向里，故A錯誤；BD．當(dāng)勻強磁場的方向垂直斜面向上時，金屬棒受到的力如圖所示根據(jù)平衡條件可知當(dāng)磁場的方向改為豎直向上時，金屬棒受力如圖所示，根據(jù)三角形定則有所以有，故B正確，D錯誤；C．根據(jù)以上分析可知F1＜F2，所以I1＜I2，故C錯誤。故選B。2、B【解題分析】

D.當(dāng)A和B之間的恰好發(fā)生相對滑動時，對A受力分析如圖根據(jù)牛頓運動定律有：解得B與C為繩子連接體，具有共同的運動情況，此時對于B和C有：所以，即解得選項D錯誤；C.當(dāng)，A和B將發(fā)生相對滑動，選項C錯誤；A.當(dāng)，A和B保持相對靜止。若A和B保持相對靜止，則有解得所以當(dāng)M=m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項A錯誤；B.當(dāng)M=2m時，A和B保持相對靜止，共同加速度為，選項B正確。故選B。3、C【解題分析】

簡諧振動的回復(fù)力：，故加速度：，經(jīng)周期振子具有負(fù)方向的最大加速度，此時振子有正方向的最大位移；A．A圖在周期時振子有負(fù)向最大位移，A錯誤；B．B圖在周期時振子位移為零，B錯誤；C．C圖在周期時振子有負(fù)向最大位移，C正確；D．D圖在周期時振子位移為零，D錯誤。故選C。4、C【解題分析】

管口的圓形內(nèi)徑約有10cm，則半徑r=5cm=0.05m，根據(jù)實際情況，每層樓高h(yuǎn)=3m，所以噴水的高度H=27h=81m，則水離開管口的速度為：v==m=18m/s設(shè)驅(qū)動主噴水的水泵功率為P，在接近管口很短一段時間△t內(nèi)水柱的質(zhì)量為：m=ρ?v△tS=ρπr2v△t根據(jù)動能定理可得：P△t=mv2解得：P=代入數(shù)據(jù)解得：P≈2.4×105WA．。故A不符合題意。B．。故B不符合題意。C．。故C符合題意。D．。故D不符合題意。5、B【解題分析】

A．物塊機械能由重力勢能和動能構(gòu)成，所以拉力做功影響物塊機械能的改變，即則所以圖線的斜率表示拉力，在過程中物體機械能在減小，則拉力在做負(fù)功，拉力方向沿斜面向上，所以物體的位移方向向下，即物體在沿斜面向下運動，A錯誤；B．在過程中圖線的斜率逐漸減小到零，可知物體的拉力逐漸減小到零，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度可知加速度一直增大，B正確；C．在的過程中，拉力，機械能守恒，物體向下運動，重力勢能減小，速度增大，C錯誤；D．在的過程中，拉力沿斜面向下，結(jié)合C選項分析可知物體一直沿斜面向下加速運動，D錯誤。故選B。6、A【解題分析】

A．動能定理知上滑過程中代入數(shù)值得電場力做正功，滑塊帶正電，電勢能減小4J，A正確；B．由功能關(guān)系知滑塊上滑過程中機械能的變化量為即機械能減小6J，B錯誤；C．由題意知滑塊上滑到斜面中點時克服重力做功為12J，即重力勢能增加12J，C錯誤；D．由動能定理知，所以滑塊返回到斜面底端時動能為10J，D錯誤．故選A?！绢}目點撥】解決本題的關(guān)鍵掌握功能關(guān)系，知道重力做功等于重力勢能的變化量，合力做功等于動能的變化量，除重力以外其它力做功等于機械能的變化量，電場力做功等于電勢能的變化量．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、BCE【解題分析】

A．由圖分析可知，玻璃磚對b光的偏折角大于對a光的偏折角，根據(jù)折射定律得知：玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，由得知，a光在玻璃磚中的傳播速度大于b光的傳播速度。故A錯誤。

B．對于同種介質(zhì)，光的頻率越大，光的折射率越大，則知a光的頻率小于b光的頻率。故B正確。

C．雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，a光的頻率小，波長長，故相鄰明條紋的間距a光的較大。故C正確。

D．由臨界角公式分析得知，a光的折射率n小，則a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角。故D錯誤。

E．a(chǎn)光波長較大，則比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項E正確。故選BCE。8、ADE【解題分析】

A．氣體分子單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)和單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關(guān)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多、分子的平均動能越大，單位時間內(nèi)碰撞器壁的次數(shù)越多，而溫度又是分子平均動能的標(biāo)志，故A項正確；B．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，氣體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變，但分子勢能可以認(rèn)為不變（一般不計氣體的分子勢能），故B項錯誤；C．氣體分子的運動雜亂無章氣體分子之間或氣體分子與器壁之間不斷有碰撞發(fā)生，分子的動能隨時可能發(fā)生變化，但如果氣體的溫度不變，則氣體分子的平均動能不變，故C項錯誤；D．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在外界的影響下，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，故D項正確；E．根據(jù)相對濕度的特點可知，空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強越接近飽和汽壓，故E項正確。故選ADE。9、ABCD【解題分析】

由圖可知乒乓球角速度的方向與平動速度造成的效果是相反的，故到穩(wěn)定狀態(tài)過程中選項中選項中的過程都有可能出現(xiàn)的，故ABCD均正確。故選ABCD。10、ABD【解題分析】

A.對近地衛(wèi)星有，星球密度，體積，解得，故A正確。B.小球通過最低點時拉力最大，此時有最高點拉力最小，此時有最高點到最低點，據(jù)動能定理可得可得，小球做自由落體運動時，有可得，，故B正確。C.根據(jù)及可得：星球平均密度可表示為可得，故C錯誤。D.環(huán)繞該星球表面運行的衛(wèi)星的速率可表示為故D正確。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、0.450偏大【解題分析】

(1)[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標(biāo)尺上第10個刻度與主尺上某一刻度對齊，故其讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為4mm+0.50mm=4.50mm=0.450cm(2)[2]物體通過光電門時的速度為由動能定理，則有解得[3]再根據(jù)功能關(guān)系，彈射器對物塊做的功除到達(dá)光電門的動能外，還在滑行過程中產(chǎn)生內(nèi)能，則有解得(4)[4]考慮空氣阻力的影響，則有因此值的測量值與真實值相比偏大；12、ACD【解題分析】

(1)[1]由機械能守恒有故要驗證的表達(dá)式為。(2)[2][3]由得即為了直觀地得到實驗結(jié)果，應(yīng)作圖像，在誤差允許的范圍內(nèi)圖像的斜率為，則機械能守恒定律得到驗證。(3)[4]AB．為了減少實驗誤差，應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球，選項A正確，選項B錯誤；CD．電磁鐵下表面到光電門的距離適當(dāng)大些可以減小長度及速度測量的誤差，盡量讓小球球心通過光電門，減小因小球遮光長度不是直徑引起的誤差，選項C、D正確。故填A(yù)CD。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、或【解題分析】

當(dāng)沿斜面向下勻速滑動時，受到的摩擦力沿斜面向上，對整體分析，由平衡條件有：解得：當(dāng)沿斜面向上勻速滑動時，受到的摩擦力沿斜面向下，對整體分析，由平衡條件有：解得：14、(1)8m/s；(2)【解題分析】

(1)設(shè)碰撞前瞬間小球P的速度為，碰撞后瞬間小球P的速度為，物體A的速度為，小球P自由下落，由動能定