2024屆北京師大二附中高三一診考試物理試卷含解析

2024屆北京師大二附中高三一診考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，一只螞蟻從盤中心O點(diǎn)向盤邊緣M點(diǎn)沿直線OM勻速爬動(dòng)，同時(shí)圓盤繞盤中心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在螞蟻向外爬的過程中，下列說法正確的（）A．螞蟻運(yùn)動(dòng)的速率不變 B．螞蟻運(yùn)動(dòng)的速率變小C．相對(duì)圓盤螞蟻的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線 D．相對(duì)地面螞蟻的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線2、如圖所示，“嫦娥三號(hào)”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道，觀察“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過時(shí)間通過的弧長為，該弧長對(duì)應(yīng)的圓心角為弧度。已知萬有引力常量為，則月球的質(zhì)量為（）A． B． C． D．3、如圖，豎直平面內(nèi)的Rt△ABC，AB豎直、BC水平，BC=2AB，處于平行于△ABC平面的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度方向水平。若將一帶電的小球以初動(dòng)能Ek沿AB方向從A點(diǎn)射出，小球通過C點(diǎn)時(shí)速度恰好沿BC方向，則（）A．從A到C，小球的動(dòng)能增加了4EkB．從A到C，小球的電勢能減少了3EkC．將該小球以3Ek的動(dòng)能從C點(diǎn)沿CB方向射出，小球能通過A點(diǎn)D．將該小球以4Ek的動(dòng)能從C點(diǎn)沿CB方向射出，小球能通過A點(diǎn)4、木星和土星都擁有眾多的衛(wèi)星，其中“木衛(wèi)三”作為太陽系唯一一顆擁有磁場的衛(wèi)星，在其厚厚的冰層下面可能存在生命，而“土衛(wèi)二”具有生命誕生所需的全部要素，是最適宜人類居住的星球，經(jīng)探測它們分別繞木星和土星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為，若木星和土星的質(zhì)量之比為，則下列關(guān)于“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的相關(guān)說法正確的是（）A．運(yùn)行周期之比為 B．向心加速度之比為C．環(huán)繞速度之比為 D．表面重力加速度之比5、已知?dú)湓幽芗?jí)公式為，其中n=1，2，…稱為量子數(shù)，A為已知常量；要想使氫原子量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的電子脫離原子核的束縛變?yōu)榘子呻娮铀璧哪芰看笥谟闪孔訑?shù)為n的激發(fā)態(tài)向澈發(fā)態(tài)躍遷時(shí)放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．56、小朋友隊(duì)和大人隊(duì)拔河比賽，小朋友隊(duì)人數(shù)多，重心低，手握繩的位置低，A、B兩點(diǎn)間繩傾斜，其余繩不一定水平，此可以簡化為如圖所示的模型。相持階段兩隊(duì)都靜止，兩隊(duì)的總質(zhì)量相等，腳與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。各隊(duì)員手緊握繩不滑動(dòng)，繩結(jié)實(shí)質(zhì)量不計(jì)。以下說法正確的是（）A．相持階段小朋友隊(duì)和大人隊(duì)所受地面的摩擦力大小不等B．無論相持還是勝敗，兩隊(duì)腳與地面的摩擦力大小永遠(yuǎn)相等C．繩上拉力增大時(shí)，大人隊(duì)會(huì)先敗D．繩上A點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的拉力，其大小一定等于B點(diǎn)對(duì)A點(diǎn)的拉力二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一由玻璃制成的直角三棱鏡ABC，其中AB＝AC，該三棱鏡對(duì)紅光的折射率大于2。一束平行于BC邊的白光射到AB面上。光束先在AB面折射后射到BC面上，接著又從AC面射出。下列說法正確的是________。A．各色光在AB面的折射角都小于30°B．各色光在BC面的入射角都大于45°C．有的色光可能不在BC面發(fā)生全反射D．從AC面射出的有色光束中紅光在最上方E.從AC面射出的光束一定平行于BC邊8、如圖所示為平行于軸的靜電場電勢隨變化的圖象。電子只受電場力，自位置靜止釋放，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為，已知電子電量為e，質(zhì)量為m，，則下列分析正確的是（）A．電子在處速度為 B．電子在處加速度為C．電子將沿軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，周期 D．電子在處動(dòng)能與電勢能之和為9、如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線過（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點(diǎn)，圖中虛線為該曲線過點(diǎn)（0.15，3）的切線。現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為＋2.0×10－8C的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10m/s2。則下列說法中正確的是（）A．滑塊P運(yùn)動(dòng)過程中的電勢能逐漸減小B．滑塊P運(yùn)動(dòng)過程中的加速度逐漸增大C．x＝0.15m處的電場強(qiáng)度大小為2.0×106N/CD．滑塊P運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.5m/s10、在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖所示．已知離子P+在磁場中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場右邊界射出．在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，離子P+和P3+()A．在電場中的加速度之比為1:1B．在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為C．在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2D．離開電場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1:3三、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）某實(shí)驗(yàn)小組要測量兩節(jié)干電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室有下列器材：A．靈敏電流計(jì)G（0~5mA，內(nèi)阻約為60Ω）B．電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）C．電阻箱R1（0~999.9Ω）D．滑動(dòng)變阻器R2（0~100Ω，1.5A）E．舊電池2節(jié)F．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)由于靈敏電流計(jì)的量程太小，需擴(kuò)大靈敏電流計(jì)的量程。測量靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻的電路如圖甲所示，調(diào)節(jié)R2的阻值和電阻箱使得電壓表示數(shù)為2.00V，靈敏電流計(jì)示數(shù)為4.00mA，此時(shí)電阻箱接入電路的電阻為1．0Ω，則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為___________Ω；（保留1位小數(shù)）(2)為將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為60mA，該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián)，則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為___________Ω；（保留3位有效數(shù)字）；(3)把擴(kuò)大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出U－IG（IG為靈敏電流計(jì)的示數(shù)）圖象如圖丙所示，則該干電池組的電動(dòng)勢E=___________V；內(nèi)阻r=___________Ω（保留3位有效數(shù)字）。12．（12分）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內(nèi)壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個(gè)金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內(nèi)徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現(xiàn)解除鎖定，則兩個(gè)小球同時(shí)沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測出兩球質(zhì)量分別為m1、m2；②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點(diǎn)P、Q．回答下列問題：（1）要測定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有______．（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩球落點(diǎn)P、Q到對(duì)應(yīng)管口M、N的水平距離x1、x2C．小球直徑dD．兩球從管口彈出到落地的時(shí)間t1、t2（2）根據(jù)測量結(jié)果，可得彈性勢能的表達(dá)式為EP=_______________．（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關(guān)系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．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）如圖所示,兩個(gè)導(dǎo)熱氣缸豎直放置,底部由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)．兩氣缸內(nèi)各有一個(gè)活塞,左邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為2m,右邊氣缸內(nèi)活塞質(zhì)量為m,活塞與氣缸無摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方為理想氣體,上方為真空．當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞位于同一高度h,活塞離氣缸頂部距離為2h,環(huán)境溫度為T1．(i)若在右邊活塞上放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T1);

(ii)在達(dá)到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T1緩慢上升到5T1,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差．14．（16分）如圖所示，水平放置的輕質(zhì)彈簧原長為2L，一端與質(zhì)量的物塊P接觸但不連接，另一端固定在A點(diǎn)，光滑水平軌道AB長度為5L.長度為的水平傳送帶分別與B端和水平光滑軌道CD平滑連接，物塊P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶始終以的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).質(zhì)量為小車放在光滑水平軌道上，位于CD右側(cè)，小車左端與CD段平滑連接，小車的水平面長度，右側(cè)是一段半徑的四分之一光滑圓弧，物塊P與小車水平上表面的動(dòng)摩擦因數(shù).用外力推動(dòng)物塊P，將彈簧壓縮至長度L，然后放開，P開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，沖上傳送帶后開始做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)傳送帶右端時(shí)速度恰好與傳送帶速度大小相等.重力加速度大小求：（1）彈簧壓縮至長度L時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢能（2）物塊P在小車圓弧上上升的最大高度H（3）要使物塊P既可以沖上圓弧又不會(huì)從小車上掉下來，小車水平面長度的取值范圍15．（12分）有一四分之一玻璃球，左側(cè)面鍍銀，光源A在其通過圓心的水平底邊BD上（D為球心），如圖所示.從光源A發(fā)出的一束細(xì)光射到球面E上，其中一部分光經(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光經(jīng)過折射進(jìn)入玻璃球內(nèi)，經(jīng)左側(cè)鍍銀面反射恰能沿原路返回，若球面半徑為，玻璃折射率為，求：①光射到球面E上的入射角②光源A與球心D之間的距離

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【解析】

AB．在螞蟻向外爬的過程中，沿半徑方向的速度不變，垂直于半徑方向的速度逐漸變大，可知合速度逐漸變大，即螞蟻運(yùn)動(dòng)的速率變大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．螞蟻沿半徑方向運(yùn)動(dòng)，則相對(duì)圓盤螞蟻的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線，選項(xiàng)C正確；D．相對(duì)地面，螞蟻有沿半徑方向的勻速運(yùn)動(dòng)和垂直半徑方向的圓周運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)的軌跡不是直線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。2、B【解析】

衛(wèi)星的線速度為角速度為可得衛(wèi)星的運(yùn)行半徑為由萬有引力定律及牛頓第二定律得故月球的質(zhì)量故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】

A．設(shè)小球的速度為，則有小球通過C點(diǎn)時(shí)速度恰好沿BC方向，則說明小球在豎直方向上的速度減為0，小球在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的位移為豎直方向上位移的2倍，則平均速度為豎直方向上平均速度的2倍，又這段時(shí)間豎直方向的平均速度為故水平方向的平均速度為又解得則從A到C，小球的動(dòng)能增加了故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理可知重力與電場力做功之和為動(dòng)能的增加量即，重力做負(fù)功，故電場力做功大于，則小球的電勢能減小量大于，故B錯(cuò)誤；D．由上分析可知：動(dòng)能為，則速度大小為2v，即小球以2v對(duì)速度從C點(diǎn)沿CB方向射出。而由AB分析可知，小球以初速度v沿AB方向從A點(diǎn)射出時(shí)，小球?qū)⒁运俣却笮?v，方向沿BC方向通過C點(diǎn)，則小球以2v的速度從C點(diǎn)沿CB方向射出后運(yùn)動(dòng)過程恰好可視為其逆過程，所以若將小球以2v的速度從C點(diǎn)沿CB方向射出，小球能通過A點(diǎn)；故D正確；C．由D分析可知，若將小球以2v的速度從C點(diǎn)沿CB方向射出，小球能通過A點(diǎn)；則若將小球小于2v的速度從C點(diǎn)沿CB方向射出，小球?qū)⒔?jīng)過A點(diǎn)右側(cè)。所以，若將該小球以的動(dòng)能從C點(diǎn)沿CB方向射出，小球?qū)⒔?jīng)過A點(diǎn)右側(cè)，不能經(jīng)過A點(diǎn)，故C錯(cuò)誤。故選D。4、A【解析】

ABC．根據(jù)解得則運(yùn)行周期之比為，向心加速度之比為，線速度之比為，故A正確，BC錯(cuò)誤；

D．根據(jù)星球表面萬有引力等于重力可知由于不知道“木衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”的半徑之比，所以無法求出表面重力加速度之比，故D錯(cuò)誤。

故選A。5、C【解析】

電子由激發(fā)態(tài)脫離原子核的束博變?yōu)樽杂呻娮铀璧哪芰繛闅湓佑闪孔訑?shù)為的激發(fā)態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時(shí)放出的能量為根據(jù)題意有解得即的最小值為4，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C。6、D【解析】

A．可以用整體法處理問題，所以不在乎同隊(duì)員之間的繩水平。相持階段小朋友隊(duì)和大人隊(duì)腳下屬于靜摩擦力，永遠(yuǎn)相等，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。BC．當(dāng)傾斜的繩上拉力增大時(shí)，大人隊(duì)的壓力更加大于其重力，最大靜摩擦力也增大，而小朋友隊(duì)和地面之間的壓力小于其總重力，腳下會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力，平衡被打破，小朋友隊(duì)敗而且還有加速度，兩隊(duì)摩擦力大小不等。所以選項(xiàng)BC錯(cuò)誤。D．作用力與反作用力永遠(yuǎn)相等，無論拔河的哪個(gè)階段，繩上A點(diǎn)對(duì)B點(diǎn)的拉力，其大小一定等于B點(diǎn)對(duì)A點(diǎn)的拉力，所以選項(xiàng)D正確。故選D。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABE【解析】

由臨界角的范圍，由臨界角公式求出折射率的范圍，從而確定各色光的折射角大小，根據(jù)臨界角的性質(zhì)確定能否發(fā)生發(fā)全射，并根據(jù)幾何關(guān)系和折射定律確定各色光的位置。【詳解】設(shè)光在AB面的折射角為α，由折射定律知，sin45°sinα＞28、BC【解析】

A．靜電場平行于軸，則圖線的斜率表示場強(qiáng)，所以到0間的電場為勻強(qiáng)電場，0到間電場也為勻強(qiáng)電場，設(shè)電子在處速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理所以故A錯(cuò)誤；B．電子只受電場力，根據(jù)牛頓第二定律故B正確；C．電子將沿軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，設(shè)從到0電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式所以往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期故C正確；D.點(diǎn)子只受電場力，所以動(dòng)能和電勢能之和不變，初始時(shí)動(dòng)能為零，電勢能也為零，所以任意位置動(dòng)能和電勢能之和為0，故D錯(cuò)誤。故選：BC。9、AC【解析】

A．在φ-x圖像中，圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，由圖可知，滑塊P運(yùn)動(dòng)過程中，電場方向不變，電場力始終做正功，則電勢能逐漸減小，故A正確；BC．由A可知，圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，處的場強(qiáng)為則此時(shí)的電場力大小為滑動(dòng)摩擦力大小為此時(shí)電場力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，由圖可知圖線斜率逐漸減小，故在之前，電場力大于摩擦力，滑塊做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，在之后，電場力小于摩擦力，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大，故B錯(cuò)誤，C正確；D．滑塊加速度為零時(shí)，速度最大，由BC選項(xiàng)可知，在時(shí)，電場力和摩擦力大小相等，加速度為零，此時(shí)滑塊的速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理得由圖可知處和處的電勢差大約為，代入解得最大速度大約為，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、BCD【解析】

A．兩個(gè)離子的質(zhì)量相同，其帶電量是1:3的關(guān)系，所以由可知，其在電場中的加速度是1:3，故A錯(cuò)．B．離子在離開電場時(shí)速度，可知其速度之比為1:．又由知，，所以其半徑之比為:1，故B正確．C．由B的分析知道，離子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為:1，設(shè)磁場寬度為L，離子通過磁場轉(zhuǎn)過的角度等于其圓心角，所以有，則可知角度的正弦值之比為1:，又P+的角度為30°，可知P3+角度為60°，即在磁場中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2，故C正確．D．離子在電場中加速時(shí)，據(jù)動(dòng)能定理可得:，兩離子離開電場的動(dòng)能之比為1:3，故D正確．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、50.04.55【解析】

(1)[1]根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和歐姆定律得解得(2)[2]根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可得，電阻箱的阻值(3)[3]由閉合電路歐姆定律可得解得根據(jù)圖象可得電源電動(dòng)勢圖象斜率為[4]解得電源內(nèi)阻12、（1）B（2）（3）m1x1=m2x2【解析】

（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，則由EP=mv2即可求得彈性勢能；故應(yīng)測量小球的質(zhì)量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，在做平拋動(dòng)的水平位移，壓縮量以及時(shí)間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=；根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v22=（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，兩球碰前動(dòng)量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有：0=m1v1-m2v2再根據(jù)水平方向x=vt可得：