2023-2024學(xué)年北京市清華附中高考物理一模試卷含解析

2023-2024學(xué)年北京市清華附中高考物理一模試卷考生須知：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，一導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體（不計活塞厚度及與缸壁之間的摩擦），用一彈簧連接活塞，將整個汽缸懸掛在天花板上。彈簧長度為L，活塞距地面的高度為h，汽缸底部距地面的高度為H，活塞內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，體積為V，下列說法正確的是（）A．當(dāng)外界溫度升高（大氣壓不變）時，L變大、H減小、p變大、V變大B．當(dāng)外界溫度升高（大氣壓不變）時，h減小、H變大、p變大、V減小C．當(dāng)外界大氣壓變?。囟炔蛔儯r，h不變、H減小、p減小、V變大D．當(dāng)外界大氣壓變?。囟炔蛔儯r，L不變、H變大、p減小、V不變2、行駛中的汽車遇到紅燈剎車后做勻減速直線運動直到停止，等到綠燈亮?xí)r又重新啟動開始做勻加速直線運動直到恢復(fù)原來的速度繼續(xù)勻速行駛，則從剎車到繼續(xù)勻速行駛這段過程，位移隨速度變化的關(guān)系圖象描述正確的是A． B．C． D．3、如圖，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋2q的金屬塊a，在絕緣光滑水平臺面上以水平初速度v0向右勻速運動，正碰完全相同的不帶電的靜止金屬塊b，碰后金屬塊b從高臺上水平飛出，金屬塊a恰好無初速度下落(金屬塊a，b均可視為質(zhì)點)。已知在足夠高的光滑高臺邊緣右邊空間中存在水平向左的勻強(qiáng)電場(電場區(qū)域足夠大)。場強(qiáng)大小E＝，碰撞前后兩金屬塊之間的庫侖力不計，空氣阻力不計。則（）A．在水平臺面上碰后金屬塊b帶電荷量為＋2qB．在水平臺面上碰撞后金屬塊b的速度為C．第一次碰撞后兩金屬塊不可能發(fā)生第二次碰撞D．碰撞后運動過程中金屬塊b距高臺邊緣的最大水平距離4、據(jù)悉我國計劃于2022年左右建成天宮空間站，它離地面高度為400~450km的軌道上繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑大約為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的六分之一，則下列說法正確的是（）A．空間站運行的加速度等于地球同步衛(wèi)星運行的加速度的6倍B．空間站運行的速度約等于地球同步衛(wèi)星運行速度的倍C．空間站運行的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期D．空間站運行的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度5、5G是“第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)”的簡稱，目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)．5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖所示），比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)（通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段）擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率．未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_(dá)10Gbps（bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒），是4G網(wǎng)絡(luò)的50-100倍．關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，下列說法正確的是A．在真空中的傳播速度更快B．在真空中的波長更長C．衍射的本領(lǐng)更強(qiáng)D．頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大6、如圖所示，a、b、c為三根與紙面垂直的固定長直導(dǎo)線，其截面位于等邊三角形的三個頂點上，bc連線沿水平方向，導(dǎo)線中通有恒定電流，且，電流方向如圖中所示。O點為三角形的中心（O點到三個頂點的距離相等），其中通電導(dǎo)線c在O點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某點產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=，其中I為通中導(dǎo)線的中流強(qiáng)度，r為該點到通中導(dǎo)線的垂直距離，k為常數(shù)，則下列說法正確的是（）A．O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為3B0B．O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為5B0C．質(zhì)子垂直紙面向里通過O點時所受洛倫茲力的方向由O點指向cD．電子垂直紙面向里通過O點時所受洛倫茲力的方向垂直O(jiān)c連線向下二、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，理想變壓器上接有3個完全相同的燈泡，其中1個燈泡與原線圈串聯(lián)，另外2個燈泡并聯(lián)后接在副線圈兩端。已知交流電源的電壓usin100t（V），3個燈泡均正常發(fā)光，忽略導(dǎo)線電阻，則變壓器（）A．副線圈電壓的頻率為100HzB．原線圈兩端的電壓為12VC．原副線圈的電流比為2︰1D．原副線圈的匝數(shù)比為2︰18、下列說法正確的（）A．晶體在熔化過程中吸收熱量內(nèi)能增加，溫度保持不變B．給籃球打氣時越來越費勁，說明分子間存在斥力作用C．能源危機(jī)是指能量的過度消耗，導(dǎo)致自然界的能量不斷減少D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，使得液面存在表面張力E.空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度下水的飽和氣壓，水蒸發(fā)得越慢9、如圖所示直角坐標(biāo)xOy平面，在0≤x≤a區(qū)域Ⅰ內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E；在x>a的區(qū)域Ⅱ中有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子，從坐標(biāo)原點由靜止開始自由釋放，不計粒子重力，能過坐標(biāo)為(a，b)的P點，則下列說法正確的是()A．磁場方向垂直于xOy平面向里B．粒子通過P點時動能為qEaC．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可能為610、如圖所示，下雨天，足球運動員在球場上奔跑時容易滑倒，設(shè)他的支撐腳對地面的作用力為F，方向與豎直方向的夾角為θ，鞋底與球場間的動摩擦因數(shù)為μ，下面對該過程的分析正確的是（）A．下雨天，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力增大B．奔跑步幅越大，越容易滑倒C．當(dāng)μ<tanθ時，容易滑倒D．當(dāng)μ>tanθ時，容易滑倒三、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）圖（甲）是演示簡諧運動圖像的裝置，它由一根較長的細(xì)線和較小的沙漏組成。當(dāng)沙漏擺動時，漏斗中的細(xì)沙均勻流出，同時勻速拉出沙漏正下方的木板，漏出的細(xì)沙在板上會形成一條曲線，這條曲線可以理解為沙漏擺動的振動圖像。圖（乙）是同一個沙漏分別在兩塊木板上形成的曲線（圖中的虛線表示）。（1）圖（乙）的P處堆積的細(xì)沙比Q處_________________（選填“多”、“少”或“一樣多”）。（2）經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)圖（乙）中OB=O′B′，若木板1的移動速度v1=3m/s，則木板2的移動速度v2=_________________。12．（12分）用如圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。(1)下列操作正確且必要的有__________。A．使用天平測出重物的質(zhì)量B．應(yīng)先接通打點計時器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落C．用刻度尺測出物體下落的高度h，通過v=gt算出瞬時速度vD．選擇體積小、質(zhì)量大的重物，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小系統(tǒng)誤差(2)圖乙是實驗中得到的一條紙帶，將起始點記為O，依次選取6個連續(xù)的點，分別記為A、B、C、D、E、F，量出各點與O點的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5、h6，使用交流電的周期為T，在打B點和E點這段時間內(nèi)，如果重物的機(jī)械能守恒，在誤差允許的范圍內(nèi)應(yīng)滿足的關(guān)系式為_______________（已知重力加速度為g）。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）如圖甲所示，A車原來臨時停在一水平路面上，B車在后面勻速向A車靠近，A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)后啟動A車，以A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車為計時起點(t=0)，A、B兩車的v－t圖象如圖乙所示．已知B車在第1s內(nèi)與A車的距離縮短了x1=12m.(1)求B車運動的速度vB和A車的加速度a的大?。?2)若A、B兩車不會相撞，則A車司機(jī)發(fā)現(xiàn)B車時(t=0)兩車的距離x0應(yīng)滿足什么條件？14．（16分）如圖所示，一質(zhì)量為m的小物塊，以v0＝15m/s的速度向右沿水平面運動12.5m后，沖上傾斜角為37o的斜面，若物塊與水平面及斜面的動摩擦因數(shù)均為0.5，斜面足夠長，物塊從水平面到斜面的連接處無能量損失。求（1）物塊在斜面上能達(dá)到的最大高度；（2）物塊在斜面上運動所需的時間。（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為M=2kg的長木板甲放在光滑的水平桌面上，在長木板右端l=2m處有一豎直固定的彈性擋板，質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點的滑塊乙從長木板的左端沖上，滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，假設(shè)長木板與彈性擋板發(fā)生碰撞時沒有機(jī)械能的損失。(1)滑塊乙的初速度大小為v0=3m/s時，滑塊乙不會離開長木板甲，則整個過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能應(yīng)為多少？(2)如果滑塊乙的初速度大小為v0=11m/s，則長木板甲至少多長時，才能保證滑塊乙不會離開長木板甲？

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、C【解析】

以活塞與汽缸為整體，對其受力分析，整體受到豎直向下的總重力和彈簧向上的拉力且二者大小始終相等，總重力不變，所以彈簧拉力不變，即彈簧長度L不變，活塞的位置不變，h不變；當(dāng)溫度升高時，汽缸內(nèi)的氣體做等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律可以判斷，體積V增大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，H減小、p不變、V增大；當(dāng)大氣壓減小時，對汽缸分析得氣體壓強(qiáng)p減小，汽缸內(nèi)的氣體做等溫變化，由玻意耳定律得可知體積V變大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，H減小、p減小、V變大，故C正確，ABD錯誤。故選C。2、C【解析】

在減速過程由速度和位移關(guān)系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a為負(fù)值，故圖象應(yīng)為開口向下的二次函數(shù)圖象；由速度為零開始增大時，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止時的位置坐標(biāo)；x=﹣x0，a為正值，故圖象為開口向上的二次函數(shù)圖象；故C正確，ABD錯誤。3、D【解析】

A．由于金屬塊與金屬塊完全相同，根據(jù)接觸后先中和再平分可知金屬塊與金屬塊的電荷量相等，即在水平臺面上碰后金屬塊帶電荷量為，故A錯誤；B．金屬塊與金屬塊碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：解得在水平臺面上碰撞后金屬塊的速度為：故B錯誤；C．碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到電場力和高臺邊緣對金屬塊的支持力，處于靜止?fàn)顟B(tài)；碰后金屬塊在豎直方向做自由落體運動，在水平方向受到向左電場力，做勻減速直線運動，所以第一次碰撞后兩金屬塊會發(fā)生第二次碰撞，故C錯誤；D．碰撞后運動過程中金屬塊在水平方向有：距高臺邊緣的最大水平距離：故D正確。故選D。4、B【解析】

ABC．設(shè)空間站運行的半徑為R1，地球同步衛(wèi)星半徑為R2，由得加速度為線速度為周期為由于半徑之比則有加速度之比為a1:a2=36:1線速度之比為v1:v2=:1周期之比為T1:T2=1:6故AC錯誤，B正確；D．由于地球自轉(zhuǎn)的角速度等于地球同步衛(wèi)星的角速度，故可以得到空間站運行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故D錯誤。故選B。5、D【解析】

A、無線電波（電磁波）在真空的傳播速度與光速相同，保持不變，其速度與頻率沒有關(guān)系，故A錯誤；BC、由公式可知：，頻率變大，波長變短，衍射本領(lǐng)變?nèi)?，故BC錯誤；D、無線電波（電磁波）頻率越高，周期越小，相同時間內(nèi)可承載的信息量越大，故D正確．6、A【解析】

AB．根據(jù)右手螺旋定則，通電導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向左方，通電導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向右下方，通電導(dǎo)線在點處產(chǎn)生的磁場平行于指向左下方；根據(jù)公式可得根據(jù)平行四邊形定則，則點的合場強(qiáng)的方向平行于指向左下方，大小為，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)左手定則，質(zhì)子垂直紙面向里通過點時所受洛倫茲力的方向垂直連線由點指向，故C錯誤；D．根據(jù)左手定則，電子垂直紙面向里通過點時所受洛倫茲力的方向垂直連線由點指向，故D錯誤；故選A。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【解析】

A．根據(jù)交流電源的電壓usin100t（V），可知角速度為：rad/s，則頻率為：50HzA錯誤；CD．設(shè)每只燈的額定電流為I，額定電壓為U，因并聯(lián)在副線圈兩端的兩只小燈泡正常發(fā)光，所以副線圈中的總電流為2I，原副線圈電流之比為1：2，根據(jù)原副線圈中電流之比與匝數(shù)成反比得原、副線圈的匝數(shù)之比為：故C錯誤，D正確；B．根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比：得原線圈兩端電壓為：根據(jù)閉合電路歐姆定律得交流電源電壓為：該交流電的最大值為V，則有效值為18V，所以3U=18V則燈泡的額定電壓為6V，原線圈兩端得電壓等于2U=12V，B正確；故選BD。8、ADE【解析】

A.晶體在熔化過程中吸收熱量內(nèi)能增加，溫度保持不變，故A正確；B.給籃球打氣時越來越費勁，這是氣體壓強(qiáng)作用的緣故，與分子間的作用力無關(guān)，故B錯誤；C.能源危機(jī)是指能量的過度消耗，導(dǎo)致自然界中可利用的能源不斷減少，故C錯誤；D.由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，使得液面存在表面張力，故D正確；E.空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度下水的飽和氣壓，水蒸發(fā)得越慢，故E正確。故選ADE。9、ABD【解析】

根據(jù)題意可得，粒子能夠通過（a，b）的P點，軌跡可能的情況如圖所示，A．根據(jù)左手定則可得，磁場方向垂直于xOy平面向里，A正確；B．洛倫茲力不做功，整個過程中只有電場力做功，根據(jù)動能定理可得，粒子通過P點時動能為故B正確；CD．粒子在磁場中運動的速度大小為v，則解得粒子在磁場中運動的半徑為其中n=1、2、3…，根據(jù)可得磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為，當(dāng)n=3時，，故C錯誤，D正確。10、BC【解析】

A．下雨天，地面變光滑，動摩擦因數(shù)μ變小，最大靜摩擦力減小，故A錯誤；B．將力F分解，腳對地面的壓力為Fcosθ，奔跑幅度越大，夾角θ越大，則壓力越小，最大靜摩擦力越小，人越容易滑倒，故B正確；CD．當(dāng)Fsinθ＞μFcosθ時人容易滑倒，此時μ＜tanθ故C正確，D錯誤。故選BC。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、多4m/s【解析】

（1）[1]在圖（乙的處時，沙擺的速度最小，在處時，沙擺的速度最大，所以堆積的細(xì)沙比處多；（2）[2]根據(jù)單擺周期公式：它們在同一地點，且擺長相同，則周期相同，設(shè)為，段經(jīng)歷的時間是：段經(jīng)歷的時間為：設(shè)板長為，則：比較可得：。12、BD【解析】

(1)[1]A．機(jī)械能守恒等式左右兩邊都有質(zhì)量，所以不用天平測出重物的質(zhì)量，故A錯誤；B．操作上，應(yīng)先接通打點計時器的電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，故B正確；C．在驗證機(jī)械能守恒時，計算速度應(yīng)利用紙帶處理，不能直接應(yīng)用自由落體公式，故C錯誤；D．選擇體積小、質(zhì)量大的重物，紙帶、限位孔在同一豎直線上，可以減小系統(tǒng)誤差，故D正確。故選：BD。(2)[2]根據(jù)機(jī)械能守恒有：得四、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)12m/s，3m/s2(2)x0>36m【解析】

(1)在時A車剛啟動，兩車間縮短的距離：