北京市東城區(qū)東直門中學(xué)2024屆高三3月開學(xué)摸底考試物理試題

北京市東城區(qū)東直門中學(xué)2024屆高三3月開學(xué)摸底考試物理試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，虛線a、b、c是電場中的一簇等勢線（相鄰等勢面之間的電勢差相等），實(shí)線為一α粒子（重力不計(jì)）僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（）A．a(chǎn)、b、c三個(gè)等勢面中，a的電勢最高B．電子在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能小C．α粒子在P點(diǎn)的加速度比Q點(diǎn)的加速度大D．帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)2、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧。當(dāng)正?？諝夥肿哟┻^探測器時(shí)，镅衰變所釋放的射線會將它們電離，從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進(jìn)入探測腔內(nèi)，煙霧中的微粒會吸附部分射線，導(dǎo)致電流減小，從而觸發(fā)警報(bào)。則（）A．镅放出的是X射線B．镅放出的是γ射線C．1mg的镅經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變D．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙霧探測器中的镅因溫度升高而半衰期變短3、下列說法中正確的是（）A．光電效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)放出能量C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律D．200個(gè)鐳226核經(jīng)過一個(gè)半衰期后，一定還剩下100個(gè)鐳226沒有發(fā)生衰變4、如圖所示，兩條水平放置的間距為L，阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌CD、EF，在水平導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d。左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是（）A．電阻R的最大電流為B．整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mghC．流過電阻R的電荷量為D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh5、如圖所示，A、B兩小球靜止在光滑水平面上，用輕彈簧相連接，A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量．若用錘子敲擊A球使A得到v的速度，彈簧壓縮到最短時(shí)的長度為L1；若用錘子敲擊B球使B得到v的速度，彈簧壓縮到最短時(shí)的長度為L2，則L1與L2的大小關(guān)系為()A．L1>L2 B．L1<L2C．L1＝L2 D．不能確定6、某靜電場中有電場線與x軸重合，x軸上各點(diǎn)電勢φ分布如圖所示，圖線關(guān)于縱軸對稱,則()A．x1處和－x1處場強(qiáng)方向相同 B．x1處和－x2處場強(qiáng)大小相等C．某帶電粒子在x2處和－x2處電勢能相等 D．某帶電粒子在x2處的電勢能大于在－x2處的電勢能二、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、如圖所示，豎直放置的半圓形軌道與水平軌道平滑連接，不計(jì)一切摩擦．圓心O點(diǎn)正下方放置為2m的小球A，質(zhì)量為m的小球B以初速度v0向左運(yùn)動(dòng)，與小球A發(fā)生彈性碰撞．碰后小球A在半圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道，則小球B的初速度v0可能為（）A． B． C． D．8、兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上，其連線中垂線上有A、B、C三點(diǎn)，如圖甲所示，一個(gè)電荷量為2×10-5C，質(zhì)量為1g的小物塊在水平面上從C點(diǎn)靜止釋放，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖乙所示，其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置（圖中標(biāo)出了該切線）。則下列說法正確的是（）A．B點(diǎn)為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場強(qiáng)E=100N/CB．由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢逐漸減小C．由C到A的過程中物塊的電勢能先變大后變小D．A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB=－500V9、如圖所示，質(zhì)量相同的小球A、B通過質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿相連接，緊靠豎直墻壁放置。由于輕微擾動(dòng)，小球A、B分別沿水平地面和豎直墻面滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中小球和桿始終在同一豎直平面內(nèi)，重力加速度為g，忽略一切摩擦和阻力，下列說法正確的是（）A．B球沿墻下滑的過程中，兩球及桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒但動(dòng)量不守恒B．B球從下滑至恰好到達(dá)水平面的瞬間，桿對A一直做正功C．B球從下滑至恰好到達(dá)水平面的瞬間,地面對A的支持力先減小后增大D．當(dāng)細(xì)桿與水平方向成30°角時(shí)，小球A的速度大小為v，可求得桿長為10、滑板運(yùn)動(dòng)是以滑行為特色、崇尚自由的一種運(yùn)動(dòng)，深受都市青年的喜愛?；宓囊环N運(yùn)動(dòng)情境可簡化為如下模型：如圖甲所示，將運(yùn)動(dòng)員（包括滑板）簡化為質(zhì)量的物塊，物塊以某一初速度從傾角的斜面底端沖上足夠長的斜面，取斜面底端為重力勢能零勢能面，該物塊的機(jī)械能和重力勢能隨離開斜面底端的高度的變化規(guī)律如圖乙所示。將物塊視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度，則由圖中數(shù)據(jù)可得（）A．初速度B．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3C．物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D．物塊再次回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為三、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）用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：O是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，交流電的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g，m2=150g，則：（g取9.8m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）(1)在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量ΔEk=________J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEP=__________J；(2)若某同學(xué)作出v2-h圖像如圖所示，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=_________m/s2。12．（12分）實(shí)驗(yàn)室購買了一捆標(biāo)銅導(dǎo)線，小明同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測定其長度。按照如下步驟進(jìn)行操作：(1)該同學(xué)首先使用螺旋測微器測得導(dǎo)線的直徑如圖(1)所示，則導(dǎo)線的直徑d＝___________mm；(2)通過查閱資料查得銅的電阻率為ρ；(3)使用多用電表歐姆檔初步估測其電阻約為6Ω：(4)為進(jìn)一步準(zhǔn)確測量導(dǎo)線的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供以下器材：A．直流電流表A（量程0~0.6A，內(nèi)阻RA=3Ω）B．直流電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約100Ω）C．直流電壓表V2（量程0~15V，內(nèi)阻約100Ω）D．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0~5Ω）F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0~100Ω）G．直流電源E（輸出電壓3V，內(nèi)阻不計(jì)）H．開關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干①為了得到盡量多的測量數(shù)據(jù)并精確的測定標(biāo)銅導(dǎo)線的電阻，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的電壓表是___________（用所選器材前的字母表示）；選擇的滑動(dòng)變阻器是___________（用所選器材前的字母表示）；②按實(shí)驗(yàn)要求在圖(2)中，還需要連接的接線柱有___________（填相應(yīng)接線柱的符號，如“ab”、“cd”等）；③若測得電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，則可得銅導(dǎo)線的長度可表示為L=___________（用題目提供的已知量的字母表示）；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）一內(nèi)橫截面積為S的玻璃管下端有一個(gè)球形小容器，管內(nèi)有一段長度為2cm的水銀柱。容器內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體。初始時(shí)，環(huán)境溫度為27，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長度為L?，F(xiàn)再向管內(nèi)緩慢注入水銀，當(dāng)水銀柱長度為4cm時(shí)，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長度為0.8L。整個(gè)裝置導(dǎo)熱良好，已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。（i）求球形小容器的容積；（ii）若將該容器水銀柱以下部分浸沒在恒溫的水中，穩(wěn)定后，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長度為0.41L，求水的溫度為多少攝氏度。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為m1=0.5kg的物塊A用細(xì)線懸于O點(diǎn)，質(zhì)量為M=2kg的長木板C放在光滑的水平面上，質(zhì)量為m2=1kg的物塊B放在光滑的長木板上，物塊B與放在長木板上的輕彈簧的一端連接，輕彈簧的另一端與長木板左端的固定擋板連接，將物塊A拉至懸線與豎直方向成θ=53°的位置由靜止釋放，物塊A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)剛好與物塊B沿水平方向發(fā)生相碰，碰撞后，B獲得的速度大小為2.5m/s，已知懸線長L=2m，不計(jì)物塊A的大小，重力加速度g=10m/s2，求：(1)物塊A與B碰撞后一瞬間，細(xì)線的拉力；(2)彈簧第一次被壓縮后，具有的最大彈性勢能。15．（12分）如圖所示，足夠長的粗糙絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形絕緣軌道BC平滑連接，圓弧的半徑。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場E，現(xiàn)有一帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上的A位置，帶電體與粗糙軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，從A點(diǎn)由靜止釋放，通過C點(diǎn)時(shí)恰好與圓軌道無擠壓，且合力剛好指向圓心，已知，不計(jì)空氣阻力，重力加速度。求：（1）粗糙絕緣軌道AB長度；（2）小球從C點(diǎn)射出后，第一次運(yùn)動(dòng)到水平地面AB所需要的時(shí)間。

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、C【解題分析】

A．電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于α粒子帶正電，因此電場線指向上方，沿電場線電勢降低，故a等勢線的電勢最低，c等勢線的電勢最高，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)等勢線的電勢最低，c等勢線的電勢最高；而電子帶負(fù)電，負(fù)電荷在電勢高處的電勢能小，所以電子在P點(diǎn)具有的電勢能比在Q點(diǎn)具有的電勢能大，故B錯(cuò)誤；C．等勢線密的地方電場線密場強(qiáng)大，故P點(diǎn)位置電場強(qiáng)，電場力大，根據(jù)牛頓第二定律，加速度也大，故C正確；D．由圖只能判斷出粒子受力的方向，不能判斷出粒子運(yùn)動(dòng)的方向，故D錯(cuò)誤；故選C。2、C【解題分析】

AB．镅會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流，而三種射線中α射線能使空氣電離，故镅放出的是α射線，故AB錯(cuò)誤；C．半衰期為432年，當(dāng)經(jīng)864年，發(fā)生兩次衰變，1mg的镅將衰變掉四分之三即0.75mg，還剩下0.25mg沒有衰變，故C正確；D．半衰期由原子核本身的性質(zhì)決定，與物理?xiàng)l件和化學(xué)狀態(tài)均無關(guān)，則溫度升高而半衰期不變，故D錯(cuò)誤。故選C。3、B【解題分析】

A．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，A錯(cuò)誤；B．中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核時(shí)會質(zhì)量虧損，所以放出能量，B正確；C．在所有核反應(yīng)中，都遵從“質(zhì)量數(shù)守恒，核電荷數(shù)守恒”規(guī)律，C錯(cuò)誤；D．半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，研究個(gè)別原子核無意義，D錯(cuò)誤。故選B。4、C【解題分析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度，由E=BLv求出感應(yīng)電動(dòng)勢，然后求出感應(yīng)電流；由可以求出流過電阻R的電荷量；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動(dòng)能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到電路中產(chǎn)生的焦耳熱．【題目詳解】金屬棒下滑過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mv2，金屬棒到達(dá)水平面時(shí)的速度v=，金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場受到向左的安培力做減速運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時(shí)的速度最大，所以最大感應(yīng)電動(dòng)勢為E=BLv，最大的感應(yīng)電流為，故A錯(cuò)誤；金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，則克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=WB=mgh-μmgd，故B錯(cuò)誤；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，則金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱：QR=Q=（mgh-μmgd），故D錯(cuò)誤。流過電阻R的電荷量，故C正確；故選C。【題目點(diǎn)撥】題關(guān)鍵要熟練推導(dǎo)出感應(yīng)電荷量的表達(dá)式，這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，經(jīng)常用到，要在理解的基礎(chǔ)上記住，涉及到能量時(shí)優(yōu)先考慮動(dòng)能定理或能量守恒定律．5、C【解題分析】

若用錘子敲擊A球，兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，當(dāng)彈簧最短時(shí)，兩者共速，則mAv＝(mA＋mB)v′解得v′＝彈性勢能最大，最大為ΔEp＝mAv2－(mA＋mB)v′2=若用錘子敲擊B球，同理可得mBv＝(mA＋mB)v″解得v″＝彈性勢能最大為ΔEp＝mBv2－(mA＋mB)v′2＝即兩種情況下彈簧壓縮最短時(shí)，彈性勢能相等，故L1＝L2故C正確。故選C。6、C【解題分析】

AB．φ—x圖象的斜率大小等于電場強(qiáng)度，x1處和-x1處場強(qiáng)大小相等，方向相反，x1處和-x2處場強(qiáng)大小不相等，故AB錯(cuò)誤；CD．在x2處和-x2處電勢相等，根據(jù)Ep=qφ知某帶電粒子在x2處和-x2處電勢能相等，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。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、BC【解題分析】

A與B碰撞的過程為彈性碰撞，則碰撞的過程中動(dòng)量守恒，設(shè)B的初速度方向?yàn)檎较?，設(shè)碰撞后B與A的速度分別為v1和v2，則：mv0=mv1+2mv2由動(dòng)能守恒得：聯(lián)立得：

①1.恰好能通過最高點(diǎn),說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力,是在最高點(diǎn)的速度為vmin，由牛頓第二定律得：2mg=

②A在碰撞后到達(dá)最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，得：③聯(lián)立①②③得：v0=，可知若小球B經(jīng)過最高點(diǎn)，則需要：v0?2.小球不能到達(dá)最高點(diǎn)，則小球不脫離軌道時(shí)，恰好到達(dá)與O等高處，由機(jī)械能守恒定律得：④聯(lián)立①④得：v0=可知若小球不脫離軌道時(shí),需滿足：v0?由以上的分析可知,若小球不脫離軌道時(shí),需滿足：v0?或v0?，故AD錯(cuò)誤，BC正確．故選BC【題目點(diǎn)撥】小球A的運(yùn)動(dòng)可能有兩種情況：1．恰好能通過最高點(diǎn)，說明小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)小球的重力提供向心力，由牛頓第二定律求出小球到達(dá)最高點(diǎn)點(diǎn)的速度，由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度；2．小球不能到達(dá)最高點(diǎn)，則小球不脫離軌道時(shí)，恰好到達(dá)與O等高處，由機(jī)械能守恒定律可以求出碰撞后小球A的速度．由碰撞過程中動(dòng)量守恒及能量守恒定律可以求出小球B的初速度．8、ABD【解題分析】

A．根據(jù)v—t圖象可知物塊在B點(diǎn)的加速度最大所受的電場力最大為故B點(diǎn)的場強(qiáng)最大為故A正確；B．根據(jù)兩個(gè)等量的同種正電荷，其連線中垂線上電場強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè)，故由C點(diǎn)到A點(diǎn)電勢逐漸減小，B正確；C．根據(jù)v—t圖象可知C到A的過程中物塊的速度增大，電場力做正功，電勢能減小，故C錯(cuò)誤；D．由A到B根據(jù)動(dòng)能定理可得又因故故D正確。故選ABD。9、AD【解題分析】

A．B球沿墻下滑的過程中，系統(tǒng)受到的力只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，但是由于合外力不等于零，所以動(dòng)量不守恒，故A正確；BC．初始時(shí)刻A球的速度為零，當(dāng)B球到達(dá)水平面時(shí)，B的速度向下，此時(shí)B球沿著細(xì)桿方向的分速度為零，所以此時(shí)A球的速度為零，那么在向右端過程中A球必定先加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)，桿對球A先施加斜向下的推力做正功，此時(shí)A對地面壓力大于自身重力，后施加斜向上的拉力做負(fù)功，此時(shí)A對地面壓力小于自身重力，故B、C錯(cuò)誤；D．小球A的速度為時(shí)，設(shè)小球B的速度大小為，則有解得兩球下滑過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有聯(lián)立解得故D正確；故選AD。10、AD【解題分析】

A．斜面底端為重力勢能零勢能面，則得故A正確；B．當(dāng)時(shí)，物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)由圖乙可知此時(shí)根據(jù)功能關(guān)系，有得物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)故B錯(cuò)誤；CD．物塊沿斜面上滑的時(shí)間上滑的位移因?yàn)椋晕飰K最終會沿斜面下滑，下滑的物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。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、0.580.599.7【解題分析】

(1)[1]勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)，中間時(shí)刻速度等于平均速度：動(dòng)能增加量：；[2]系統(tǒng)勢能的減少量：；(2)[3]根據(jù)機(jī)械能守恒定律：得：斜率：得出：g≈9.7m/s2。12、0.680（0.678~0.682）BDkj（或ej）、bd（或bh）、dh（或dg）【解題分析】

(1)[1]螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為0.5mm，可動(dòng)刻度的讀數(shù)為：0.01mm×18.0=0.180mm，故導(dǎo)線的直徑為d=0.680mm，由于誤差，則0.678mm~0.682mm均正確；(4)[2]由于電源的輸出電壓為3V，則電壓表選擇B；[3]由于待測電阻阻值約為，為了得到盡量多的測量數(shù)據(jù)并精確的測定標(biāo)銅導(dǎo)線的電阻，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D；[4]為了得到盡量多的測