北京市朝陽區(qū)2024屆高三年級第一次診斷性測驗物理試題試卷

北京市朝陽區(qū)2024屆高三年級第一次診斷性測驗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、2019年4月21日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若組成北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的這些衛(wèi)星在不同高度的轉(zhuǎn)道上都繞地球做勻速圓周運動，其中低軌衛(wèi)星離地高度低于同步衛(wèi)星。關(guān)于這些衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率大于7.9km/sB．地球同步衛(wèi)星可以固定對一個區(qū)域拍照C．低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的速率相同D．低軌衛(wèi)星比同步衛(wèi)星的向心加速度小2、雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成，每顆恒星的半徑都遠(yuǎn)小于兩顆星球之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示，相距為L的M、N兩恒星繞共同的圓心O做圓周運動，M、N的質(zhì)量分別為m1、m2，周期均為T。若另有間距也為L的雙星P、Q，P、Q的質(zhì)量分別為2m1、2m2，則()A．P、Q運動的軌道半徑之比為m1∶m2B．P、Q運動的角速度之比為m2∶m1C．P、Q運動的周期均為TD．P與M的運動速率相等3、氫原子的核外電子從n=2的能級躍遷到n=1的能級時，發(fā)出的光恰好能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則下列各種說法中正確的是（）A．該光是氫原子所有可能發(fā)出的光中能量最大的B．氫原子中由高能級躍遷到n=2的能級時發(fā)出的光可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)C．該金屬發(fā)生光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電子的最大能量恰好等于氫原子從n=2的能級躍遷到n=1的能級所放出光子的能量D．氫原子從n=2的能級躍遷到n=1的能級所放出光子的能量等于該金屬的逸出功4、下列說法中正確的是（）A．物體的溫度升高時，其內(nèi)部每個分子熱運動的動能一定增大B．氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生是大量氣體分子對器壁持續(xù)頻繁的碰撞引起的C．物體的機(jī)械能增大，其內(nèi)部每個分子的動能一定增大D．分子間距離減小，分子間的引力和斥力一定減小5、在一大霧天，一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈。如圖所示a、b分別為小汽車和大卡車的v－t圖像，以下說法正確的是（）A．因剎車失靈前小汽車已減速，不會追尾B．在t＝5s時追尾C．在t＝2s時追尾D．若剎車不失靈不會追尾6、如圖所示，固定在同一平面內(nèi)有三條彼此絕緣的通電直導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流，方向為圖中箭頭方向，在三根導(dǎo)線所在平面內(nèi)有a、b、c、d四個點，四個點距相鄰導(dǎo)線的距離都相等，則四個點中合磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的點是（）A．a(chǎn)點 B．b點 C．c點 D．d點二、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、如圖甲，用強(qiáng)磁場將百萬度高溫的等離子體（等量的正離子和電子）約束在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)受控核聚變的裝置叫托克馬克。我國托克馬克裝置在世界上首次實現(xiàn)了穩(wěn)定運行100秒的成績。多個磁場才能實現(xiàn)磁約束，其中之一叫縱向場，圖乙為其橫截面的示意圖，越靠管的右側(cè)磁場越強(qiáng)。盡管等離子體在該截面上運動的曲率半徑遠(yuǎn)小于管的截面半徑，但如果只有縱向場，帶電粒子還會逐步向管壁“漂移”，導(dǎo)致約束失敗。不計粒子重力，下列說法正確的是（）A．正離子在縱向場中沿逆時針方向運動 B．發(fā)生漂移是因為帶電粒子的速度過大C．正離子向左側(cè)漂移，電子向右側(cè)漂移 D．正離子向下側(cè)漂移，電子向上側(cè)漂移8、圖1是一列沿軸方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖，波速為。圖2是處質(zhì)點的振動圖象，下列說法正確的是（）A．此列波沿軸負(fù)方向傳播B．處質(zhì)點在時的位移為C．處質(zhì)點在時的速度方向沿軸正向D．處的質(zhì)點在時加速度沿軸負(fù)方向E.處質(zhì)點在內(nèi)路程為9、一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖實線所示，從此刻起，經(jīng)0.2s波形圖如圖虛線所示，若波傳播的速度為5m/s，則（）A．這列波沿x軸正方向傳播B．t=0時刻質(zhì)點a沿y軸負(fù)方向運動C．若此波遇到另--列簡諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的簡諧橫波頻率為2.5HzD．x=2m處的質(zhì)點在t=0.2s時刻的加速度有最大值E.從t=0時刻開始質(zhì)點a經(jīng)0.4s通過的路程為0.8m10、天文學(xué)家觀測發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒—47”有一對互相圍繞運行的恒星，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一，引力常量為G，據(jù)此可知（）A．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動周期之比為1：3 B．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動角速度之比為1：1C．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為3：1 D．大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為1：3三、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）小明在實驗室找到一個可調(diào)內(nèi)阻的電池，想自己動手探究電池內(nèi)、外電壓的關(guān)系?？烧{(diào)內(nèi)阻電池由電池槽，正、負(fù)極板，探針，氣室，打氣筒等構(gòu)成，如圖甲所示。電池槽中間有一條電解質(zhì)溶液通道，緩慢推動打氣筒活塞，向電池內(nèi)打氣，可改變通道內(nèi)液面的高度，從而改變電池的內(nèi)阻，液面越低，電池內(nèi)阻越大。電壓表V1與正、負(fù)極板連接，電壓表V2與探針連接。小明將三個相同的小燈泡并聯(lián)接在兩端，每個支路由獨立的開關(guān)控制，如圖乙所示。（1）斷開開關(guān)，兩個電壓表的示數(shù)分別如圖丙中的A、B所示，則_____（填“A”或“B”）為的讀數(shù)，其讀數(shù)為_______，若不計電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于該電源的________。（2）逐步閉合開關(guān)，小明將看到的示數(shù)_____________（填“增大”“減小”或“不變”），的示數(shù)___________（填“增大”“減小”或“不變”），同時會發(fā)現(xiàn)兩電壓表的示數(shù)還會滿足________的關(guān)系。若讀得的示數(shù)為，的示數(shù)為，的示數(shù)為，則此時電池的內(nèi)阻_________（用所給物理量符號表示）。（3）保持閉合，用打氣筒向電池內(nèi)打氣，同時記錄的示數(shù)和的示數(shù)，利用多組數(shù)據(jù)畫出圖象，若燈泡電阻恒定，則下列圖象正確的是___________。A．B．C．D．12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究合力做的功與動能改變量之間的關(guān)系”的實驗，他們將光電門固定在水平軌道上的B點，并用重物通過細(xì)線拉帶有遮光條的小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變，通過改變小車釋放點到光電門的距離（s）進(jìn)行多次實驗，實驗時要求小車每次都從靜止釋放。（1）用螺旋測微器測量遮光條的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則遮光條的寬度________mm。（2）為了減小誤差，實驗時需要進(jìn)行的操作是________。A．將水平軌道上的A端墊高適當(dāng)?shù)母叨龋云胶饽Σ亮．使重物的質(zhì)量m遠(yuǎn)大于小車及遮光條的總質(zhì)量MC．調(diào)節(jié)水平軌道左端滑輪的高度（3）某次實驗中，測得小車及遮光條的質(zhì)量M=1kg，光電門記錄小車通過的時間，則在此次實驗中小車及遮光條增加的動能為________J（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）。（4）實驗中利用________計算拉力對小車做的功W在方格紙上做出圖像（是小車和重物動能之和），如圖所示。由圖像可以看出總是略大于W，造成這種現(xiàn)象的原因是________________________。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，在豎直向下的恒定勻強(qiáng)磁場B=2T中有一光滑絕緣的四分之一圓軌道，一質(zhì)量m=3kg的金屬導(dǎo)體MN長度為L=0.5m，垂直于軌道橫截面水平放置，在導(dǎo)體中通入電流I，使導(dǎo)體在安培力的作用下以恒定的速率v=1m/s從A點運動到C點，g=10m/s2求：(1)電流方向；(2)當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ=時，求電流的大??；(3)當(dāng)金屬導(dǎo)體所在位置的軌道半徑與豎直方向的夾角為θ=時，求安培力的瞬時功率P。14．（16分）在光滑絕緣的水平面上，存在平行于水平面向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，水平面上放置兩個靜止、且均可看作質(zhì)點的小球A和B，兩小球質(zhì)量均為m，A球帶電荷量為，B球不帶電，A、B連線與電場線平行，開始時兩球相距L，在電場力作用下，A球與B球發(fā)生對心彈性碰撞．設(shè)碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉(zhuǎn)移．(1)第一次碰撞結(jié)束瞬間A、B兩球的速度各為多大?(2)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中電場力做了多少功?(3)從開始到即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中，若要求A在運動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面(v=0時刻除外)，可以在水平面內(nèi)加一與電場正交的磁場．請寫出磁場B與時間t的函數(shù)關(guān)系．15．（12分）如圖所示，帶等量異種電荷的兩平行金屬板豎直放置（M板帶正電，N板帶負(fù)電），板間距為d=80cm，板長為L，板間電壓為U=100V。兩極板上邊緣連線的中點處有一用水平輕質(zhì)絕緣細(xì)線拴接的完全相同的小球A和B組成的裝置Q，在外力作用下Q處于靜止?fàn)顟B(tài)，該裝置中兩球之間有一處于壓縮狀態(tài)的絕緣輕質(zhì)小彈簧（球與彈簧不拴接），左邊A球帶正電，電荷量為q=4×10-5C，右邊B球不帶電，兩球質(zhì)量均為m=1.0×10-3kg，某時刻裝置Q中細(xì)線突然斷裂，A、B兩球立即同時獲得大小相等、方向相反的速度（彈簧恢復(fù)原長）。若A、B之間彈簧被壓縮時所具有的彈性能為1.0×10-3J，小球A、B均可視為質(zhì)點，Q裝置中彈簧的長度不計，小球帶電不影響板間勻強(qiáng)電場，不計空氣阻力，取g=10m/s2。求：(1)為使小球不與金屬板相碰，金屬板長度L應(yīng)滿足什么條件？(2)當(dāng)小球B飛離電場恰好不與金屬板相碰時，小球A飛離電場時的動能是多大？(3)從兩小球彈開進(jìn)入電場開始，到兩小球間水平距離為30cm時，小球A的電勢能增加了多少？

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】

AC．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有解得可知軌道半徑越大，運行的速度越小，低軌衛(wèi)星軌道半徑大于近地衛(wèi)星的半徑，故低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率小于7.9km/s，低軌衛(wèi)星軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，故低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率大于同步衛(wèi)星的環(huán)繞速率，故A、C錯誤；B．同步衛(wèi)星的周期與地球的周期相同，相對地球靜止，可以固定對一個區(qū)域拍照，故B正確；D．根據(jù)萬有引力提供向心力，則有可得低軌衛(wèi)星軌道半徑小于同步衛(wèi)星軌道半徑，低軌衛(wèi)星向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度，故D錯誤；故選B。2、C【解題分析】

雙星系統(tǒng)的兩顆恒星運動的角速度相等，由萬有引力提供向心力，對M、N有G＝m1·r1G＝m2·r2對P、Q有G＝2m1·r′1G＝2m2·r′2其中r1＋r2＝L，r′1＋r′2＝L聯(lián)立解得T′＝T由2m1r′1＝2m2r′2可知r′1∶r′2＝m2∶m1則可知r1＝r′1結(jié)合v＝可知P與M的運動速率不相等，故ABD錯誤，C正確。故選C。3、D【解題分析】

A．氫原子從n=2的能級躍遷到n=1的能級，所放出光子的能量是所有相鄰能級間躍遷時能量最大的，但小于其他能級躍遷到n=1的能級時所放出的光子的能量，故A錯誤；B．氫原子從高能級躍遷到n=2的能級所放出的光子的能量都小于從n=2的能級躍遷到n=1的能級所放出的光子的能量，不會使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯誤；C．恰好發(fā)生光電效應(yīng)，說明光電子的最大初動能為零，故C錯誤；D．恰好發(fā)生光電效應(yīng)，說明光子的能量等于金屬的逸出功，故D正確。故選D。4、B【解題分析】物體的溫度升高時，其內(nèi)部分子的平均動能變大，并非每個分子熱運動的動能都增大，選項A錯誤；氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生是大量氣體分子對器壁持續(xù)頻繁的碰撞引起的，選項B正確；宏觀物體的機(jī)械能與微觀分子的動能無關(guān)，選項C錯誤；分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大，選項D錯誤；故選B.5、D【解題分析】

ABC．根據(jù)速度-時間圖像所時間軸所圍“面積”大小等于位移，由圖知，t=3s時，b車的位移為a車的位移為則所以在t=3s時追尾，故ABC錯誤；D．若剎車不失靈，由圖線可知在t=2s時兩車速度相等，小汽車相對于大卡車的位移所以剎車不失靈，不會發(fā)生追尾，故D正確。故選D。6、C【解題分析】

由安培定則可知在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里，在a點產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，和在a點產(chǎn)生的磁場合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，所以a點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，同理可得b點和d點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于在這兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，c點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于、和在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度同向疊加的矢量和，所以c點的合磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，故C正確，ABD錯誤。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、AD【解題分析】

A．根據(jù)左手定則可判斷出正離子在縱向場中沿逆時針方向運動，故A正確；B．因為左右兩邊磁場強(qiáng)度不一樣，導(dǎo)致左右的半徑不同，所以發(fā)生偏移；CD．根據(jù)得發(fā)現(xiàn)B越大，R越小，所以右邊部分的R大于左邊部分的R，結(jié)合左手定則判斷出正離子就會向下側(cè)漂移，電子向上側(cè)漂移，故C錯誤，D正確。故選AD。8、BCE【解題分析】

A．根據(jù)圖2的振動圖象可知，處的質(zhì)點在t=0時振動方向沿軸正向，所以利用圖1由同側(cè)法知該波沿軸正方向傳播，故A錯誤；B．圖1可知該簡諧橫波的波長為4m，則圓頻率設(shè)處質(zhì)點的振動方程為t=0時刻結(jié)合t=0時刻振動的方向向上，可知，則處質(zhì)點的振動方程為處質(zhì)點與處質(zhì)點的平衡位置相距半個波長，則處質(zhì)點的振動方程為代入方程得位移為，故B正確；C．處質(zhì)點在時的速度方向和時的速度方向相同，由同側(cè)法可知速度方向沿軸正向，故C正確；D．處的質(zhì)點在時速度方向沿軸負(fù)向，則經(jīng)過四分之一周期即時，質(zhì)點的位移為負(fù)，加速度指向平衡位置，沿軸正方向，故D錯誤；E．處質(zhì)點在在時速度方向沿軸負(fù)向，根據(jù)振動方程知此時位移大小為，時位移大小為，所以內(nèi)路程故E正確。故選BCE。9、BDE【解題分析】

A．由圖可知波的波長，由題在時間t=0.2s內(nèi)，波傳播的距離為根據(jù)波形的平移法可知，這列波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯誤；B．由波的傳播方向可知，t=0時刻質(zhì)點a沿y軸負(fù)方向運動，故B正確；C．由得頻率為，要發(fā)生穩(wěn)定的干涉圖樣，必須兩列波頻率相同，故C錯誤；D．x=2m處的質(zhì)點在t=0.2s時刻在負(fù)的最大位移處，所以加速度有最大值，故D正確；E．從t=0時刻開始質(zhì)點a經(jīng)0.4s是半個周期，通過的路程為2倍的振幅，即為0.8m，故E正確。故選BDE。10、BD【解題分析】

AB．互相圍繞運行的恒星屬于雙星系統(tǒng)，大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動周期和角速度均相等，故A錯誤，B正確；CD．設(shè)大恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動軌跡的圓心為，小恒星距離兩恒星轉(zhuǎn)動軌跡的圓心為，由可得大，小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為1：3，故C錯誤、D正確。故選BD。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、B2.70（2.68～2.72）電動勢減小增大兩電壓表示數(shù)之和保持不變（或）AD【解題分析】

（1）[1][2][3]斷開開關(guān)外電路斷開，電源輸出電流為零，內(nèi)電阻電壓為零，即兩探針之間電壓為零，題圖丙中的為電壓表的讀數(shù)。根據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則，其讀數(shù)為2.70V。電源兩極之間的開路電壓等于電源電動勢，若不計電壓表內(nèi)阻的影響，則此數(shù)值等于電源的電動勢。（2）[4][5][6][7]逐步閉合開關(guān)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可判斷出電源輸出電流逐漸增大，由可知逐漸減小，小明將看到的示數(shù)逐漸減小。電壓表測量的是電源內(nèi)阻的電壓，即，電壓表的示數(shù)逐漸增大。由，可知兩電壓表的示數(shù)之和保持不變。由可得電池的內(nèi)阻。（3）[8]AB．保持開關(guān)閉合，用打氣筒向電池內(nèi)打氣，電解質(zhì)溶液液面下降，電池內(nèi)阻增大，外電阻不變，由可知，A正確，B錯誤；CD．由可知D正確，C錯誤。故選AD。12、4.700AC2.76平衡摩擦力過度【解題分析】

（1）[1]螺旋測微器的精確度為0.01mm，主尺的讀書為，讀數(shù)為。（2）[2]AB．本實驗研究小車受到的合力對小車所做的功與小車動能的改變量之間的關(guān)系，可認(rèn)為小車受到的合力與重物的重力大小相等，故需要平衡摩擦力，且滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和遮光條的總質(zhì)量，B錯誤A正確；C．需調(diào)節(jié)水平軌道左端滑輪的高度，使連接光電門的細(xì)線與軌道平行，C正確。故選AC。（3）[3]小車及遮光條經(jīng)過光電門的速度增加的動能。（4）[4]因為平衡摩擦力后，可將重物的重力視為小車受到的合力，所以用重力乘于小車釋放點到光電門的距離s計算拉力所做的功，即。（4）[5]實驗中，讓重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及遮光條的總質(zhì)量，則平衡摩擦力后，可將重物的重力視為小車受到的合力，則分析可知造成總是略大于W是平衡摩擦力過度造成的。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)M指向N；(2)；(3)【解題分析】

(1)從A到C的過程中對導(dǎo)體棒受力分析，安培力方向水中水平向左，根據(jù)左手定則可判斷電流方向從M指向N(2)因為金屬導(dǎo)體MN做勻速圓周運動，由則得(3)根據(jù)功率的計算公式可得得14、(1)(2