2023-2024學(xué)年北京市首都師大附中高考物理五模試卷含解析

2023-2024學(xué)年北京市首都師大附中高考物理五模試卷請考生注意：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、如圖所示，電源E，導(dǎo)線，導(dǎo)電細(xì)軟繩ab、cd，以及導(dǎo)體棒bc構(gòu)成閉合回路，導(dǎo)電細(xì)軟繩ab、cd的a端和d端固定不動，加上恰當(dāng)?shù)拇艌龊?，?dāng)導(dǎo)體棒保持靜止時，閉合回路中abcd所在平面與過ad的豎直平面成30°，已知ad和bc等長且都在水平面內(nèi)，導(dǎo)體棒bc中的電流I=2A，導(dǎo)體棒的長度L=0.5m，導(dǎo)體棒的質(zhì)量m=0.5kg，g取10m/s2，關(guān)于磁場的最小值和方向，說法正確的是（）A．T，豎直向上 B．T，豎直向下C．2.5T，由b指向a D．2.5T，由a指向b2、利用如圖甲所示的實驗裝置研究光電效應(yīng)，測得某種金屬的遏止電壓U。與入射光頻率v之間的關(guān)系圖線如圖乙所示，則（）A．圖線在橫軸上的截距的物理意義是該金屬的截止頻率B．由圖線可知普朗克常量C．入射光頻率增大，逸出功也增大D．要測得金屬的遏止電壓，電源的右端應(yīng)為負(fù)極3、如圖所示，一輛運(yùn)送沙子的自卸卡車，裝滿沙子．沙粒之間的動摩擦因數(shù)為μ1，沙子與車廂底部材料的動摩擦因數(shù)為μ2，車廂的傾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列說法正確的是A．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足tanθ=μ2B．要順利地卸干凈全部沙子，應(yīng)滿足sinθ>μ2C．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>tanθ>μ1D．只卸去部分沙子，車上還留有一部分沙子，應(yīng)滿足μ2>μ1>tanθ4、如圖甲所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中的元件參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的電荷量q隨著時間t變化的曲線如圖乙中的a、b所示。曲線形狀由a變化為b，是由于（）A．電阻R變大B．電阻R減小C．電源電動勢E變大D．電源電動勢E減小5、下列描述中符合物理學(xué)史實的是（）A．第谷通過長期的天文觀測，積累了大量的天文資料，并總結(jié)出了行星運(yùn)動的三個規(guī)律B．開普勒通過“月地檢驗”證實了地球?qū)ξ矬w的吸引力與天體間的吸引力遵守相同的規(guī)律C．伽利略對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)D．萬有引力定律和牛頓運(yùn)動定律都是自然界普遍適用的規(guī)律6、如圖所示，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落在斜面中點；第二次小球落在斜面底端；第三次落在水平面上，落點與斜面底端的距離為l。斜面底邊長為2l，則（忽略空氣阻力）（）A．小球運(yùn)動時間之比B．小球運(yùn)動時間之比C．小球拋出時初速度大小之比D．小球拋出時初速度大小之比二、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、下列有關(guān)高中物理實驗的描述中，正確的是：。A．在用打點計時器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，通過在紙帶上打下的一系列點跡可求出紙帶上任意兩個點跡之間的平均速度B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細(xì)繩在同一直線上C．在“研究平拋運(yùn)動”的實驗中，坐標(biāo)紙上必須標(biāo)出小球剛開始做平拋運(yùn)動的初始點D．在“驗證機(jī)械能守恒定律"的實驗中，必須要用天平測出懸掛鉤碼的質(zhì)量8、如圖，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，則下列說法正確的是（）A．在真空中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．在玻璃中，a光的波長大于b光的波長C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率D．若改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小，則折射光線a首先消失E.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距9、跳臺滑雪是勇敢者的運(yùn)動，這項運(yùn)動非常驚險。如圖（a），在跳臺滑雪比賽中，運(yùn)動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計時，用v表示他在豎直方向的速度，其圖像如圖（b）所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻。則（）A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大10、如圖所示，甲圖為沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波動圖象，乙圖為參與波動質(zhì)點P的振動圖象，則下列判斷正確的是（）A．該波的傳播速率為4m/sB．該波的傳播方向沿x軸正方向C．經(jīng)過0.5s，質(zhì)點P沿波的傳播方向向前傳播2mD．該波在傳播過程中若遇到4m的障礙物，能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象三、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）用圖甲所示的實驗裝置驗證、組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。從高處由靜止開始下落，同時向上運(yùn)動拉動紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律。圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶，其中0是打下的第一個點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個未標(biāo)出的點，計數(shù)點間的距離如圖中所示。已知電源的頻率為，，，取。完成以下問題。（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度_____。(2)在打0~5點過程中系統(tǒng)動能的增加量______，系統(tǒng)勢能的減少量_____，由此得出的結(jié)論是________________。(3)依據(jù)本實驗原理作出的圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____。12．（12分）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a=___________m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像_____.（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過原點，請說明主要原因_____．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，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)，虛線MN平行于y軸，N點坐標(biāo)（－l，0），MN與y軸之間有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限的某區(qū)域有方向垂直于坐標(biāo)平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量大小為e的電子，從虛線MN上的P點，以平行于x軸正方向的初速度v0射入電場，并從y軸上A點（0，0.5l）射出電場，射出時速度方向與y軸負(fù)方向成30°角，此后，電子做勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入磁場并從圓形有界磁場邊界上Q點（，－l）射出，速度沿x軸負(fù)方向。不計電子重力。求：(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大?。?2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??？電子在磁場中運(yùn)動的時間t是多少？(3)圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積S是多大？14．（16分）如圖所示，粗糙水平地面上放置長木板A和滑塊C，滑塊B置于A的左端。開始時A、B靜止，C與A右端相距，現(xiàn)C以的初速度水平向左運(yùn)動，然后與A發(fā)生彈性碰撞（時間極短）。已知A、B、C質(zhì)量均為，A和C與地面間的動摩擦因數(shù)為，A與B間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，B最終沒有從A上掉下去，重力加速度g取，求：（1）C與A碰撞前的速度；（2）A、B間因摩擦產(chǎn)生的熱量。15．（12分）如圖所示，一束半徑為R的半球形玻璃體放置在水平桌面|上，圓心為O，一束半徑為R的單色光柱正對球面豎直射向半球體，光柱的圓心與半球體圓心在一條直線上。已知玻璃的折射率為，真空中的光速為c，忽略水平面上光的反射，求：①光在玻璃體中傳播的最長時間；②)玻璃體水平面上光斑的面積。

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】

對導(dǎo)體棒受力分析，受到重力，繩子的拉力和安培力，拉力和安培力的合力豎直向上，根據(jù)三角形定則知，安培力方向與拉力方向垂直時，安培力最小，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向沿ba所在直線，由b指向a，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則根據(jù)共點力平衡可知mgsin30°=BIL，解得B=2.5T，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。2、A【解析】

A．由圖乙可知，當(dāng)人射光的頻率小于時，無需加遏止電壓就沒有光電流，說明為該金屬的截止頻率，故A正確；B．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程及動能定理得則得故B錯誤；C．金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)，由金屬本身決定，故C錯誤；D．要測得金屬的遏止電壓，電源的左端應(yīng)為負(fù)極，故D錯誤。故選A。3、C【解析】

假設(shè)最后一粒沙子，所受重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力時，能順利地卸干凈全部沙子，有，B對；若要卸去部分沙子，以其中的一粒沙子為研究對象，，C對；4、A【解析】

由圖象可以看出，最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化，只是充電時間發(fā)生了變化，說明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變化，即電源的電動勢不變，而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時間變長了，說明充電電流變小了，即電阻變大了，故A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解析】

A．第谷進(jìn)行了長期的天文觀測，積累了豐富的資料。以此為基礎(chǔ)，之后的開普勒進(jìn)一步研究總結(jié)出了太陽系行星運(yùn)動的三個規(guī)律。所以A錯誤；B．牛頓通過“月地檢驗”證實了地球?qū)ξ矬w的吸引力與天體間的吸引力遵守相同的規(guī)律，不是開普勒。所以B錯誤；C．伽利略對牛頓第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)，符合物理學(xué)史實。所以C正確；D．萬有引力定律和牛頓運(yùn)動定律都有一定適用范圍，不適用于高速微觀世界。所以D錯誤。故選C。6、D【解析】

AB．根據(jù)得小球三次下落的高度之比為，則小球三次運(yùn)動的時間之比為，AB錯誤；CD．小球三次水平位移之比為，時間之比為，根據(jù)知初速度之比為C錯誤，D正確。故選D。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、AB【解析】

A．根據(jù)紙帶處理方法可知，在用打點計時器“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗中，通過在紙帶上打下的一系列點跡可求出紙帶上任意兩個點跡之間的平均速度，故A正確；B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，為了減小誤差，拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長，并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行，同時保證彈簧的軸線與細(xì)繩在同一直線上，故B正確；C．在“研究平拋運(yùn)動”的實驗中，描繪平拋運(yùn)動軌跡，不一定非得標(biāo)出平拋的起始點，故C錯誤；D．在驗證機(jī)械能守恒定律實驗中，不一定要測量物體的質(zhì)量，因為驗證動能的變化量和重力勢能的變化量時，兩邊都有質(zhì)量，可以約去比較，故D錯誤。故選AB。8、BCE【解析】

A．在真空中所有光的傳播速度都等于光速，故A錯誤；BC．由光路圖可知，光的偏折程度較小，光的偏折程度較大，則玻璃三棱鏡對光的折射率小，對光的折射率大；折射率越大，頻率越大，波長越小，則知光的頻率比光的小，光的波長比光的大，故B、C正確；D．當(dāng)改變光束在左側(cè)面的入射方向使入射角逐漸變小時，光在右側(cè)面的入射角逐漸增大，由分析知，光的臨界角大于光的臨界角，所以隨著入射角逐漸增大，光先發(fā)生全反射，則光先消失，故D錯誤；E．根據(jù)條紋間距公式可知，由于光的波長大于光，所以光的條紋間距大于光，故E正確；故選BCE。9、ABD【解析】

A．根據(jù)圖象與時間軸所圍圖形的面積表示豎直方向上位移的大小可知，第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的大，故A正確；B．由圖象知，第二次的運(yùn)動時間大于第一次運(yùn)動的時間，由于第二次豎直方向下落距離大，合位移方向不變，所以第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大，故B正確；C．由圖象知，第二次滑翔時的豎直方向末速度小，運(yùn)動時間長，據(jù)加速度的定義式可知其平均加速度小，故C錯誤；D．當(dāng)豎直方向速度大小為v1時，第一次滑翔時圖象的斜率大于第二次滑翔時圖象的斜率，而圖象的斜率表示加速度的大小，故第一次滑翔時速度達(dá)到v1時加速度大于第二次時的加速度，根據(jù)mg－f=ma可得阻力大的加速度小，第二次滑翔時的加速度小，故其所受阻力大，故D正確。故選ABD。10、AD【解析】

A．由甲圖讀出該波的波長為λ＝4m，由乙圖讀出周期為T＝1s，則波速為v＝＝4m/s故A正確；B．在乙圖上讀出t＝0時刻P質(zhì)點的振動方向沿y軸負(fù)方向，在甲圖上判斷出該波的傳播方向沿x軸負(fù)方向，故B錯誤；C．質(zhì)點P只在自己的平衡位置附近上下振動，并不沿波的傳播方向向前傳播，故C錯誤；D．由于該波的波長為4m，與障礙物尺寸相差不多，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D正確。故選AD。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、2.40.580.60在誤差允許的范圍內(nèi)，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒9.7【解析】

(1)[1]第4點與第6點間的平均速度等于第5點的瞬時速度，有打下計數(shù)點5時的速度。(2)[2]系統(tǒng)動能的增加量打0~5點過程中系統(tǒng)動能的增加量。[3]系統(tǒng)勢能的減少量系統(tǒng)勢能的減少量。[4]可見與大小近似相等，則在誤差允許的范圍內(nèi)，組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(3)[5]系運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，則有解得則圖像的斜率則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?2、0.16(0.15也算對)未計入砝碼盤的重力【解析】

（1）處理勻變速直線運(yùn)動中所打出的紙帶，求解加速度用公式，關(guān)鍵弄清公式中各個量的物理意義，為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差，t為連需相等的時間間隔，如果每5個點取一個點，則連續(xù)兩點的時間間隔為t=0.1s，（3.68-3.51）m，帶入可得加速度=0.16m/s1．也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=0.15m/s1.（1）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計橫縱坐標(biāo)的刻度值，使圖線傾斜程度太小也不能太大，以與水平方向夾角45°左右為宜．由此確定F的范圍從0設(shè)置到1N較合適，而a則從0到3m/s1較合適．設(shè)好刻度，根據(jù)數(shù)據(jù)確定個點的位置，將個點用一條直線連起來，延長交與坐標(biāo)軸某一點．如圖所示．（3）處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點、拐點、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會迎刃而解．與縱坐標(biāo)相交而不過原點，該交點說明當(dāng)不掛砝碼時，小車仍由加速度，即繩對小車仍有拉力，從此拉力的來源考慮很容易得到答案，是因為砝碼盤的重力，而在（1）問的圖表中只給出了砝碼的總重力，而沒有考慮砝碼盤的重力．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