2024屆北京市清華附中高考沖刺押題（最后一卷）物理試卷含解析

2024屆北京市清華附中高考沖刺押題（最后一卷）物理試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、一半徑為R的球形行星自轉(zhuǎn)周期為T，其同步衛(wèi)星距離行星表面的高度為3R，則在該行星表面繞其做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星線速度大小為（）A． B． C． D．2、如圖，a、b兩個物塊用一根足夠長的輕繩連接，跨放在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，b的質(zhì)量大于a的質(zhì)量，用手豎直向上托住b使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。輕質(zhì)彈簧下端固定，豎直立在b物塊的正下方，彈簧上端與b相隔一段距離，由靜止釋放b，在b向下運(yùn)動直至彈簧被壓縮到最短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。下列說法中正確的是（）A．在b接觸彈簧之前，b的機(jī)械能一直增加B．b接觸彈簧后，a、b均做減速運(yùn)動C．b接觸彈簧后，繩子的張力為零D．a(chǎn)、b和繩子組成的系統(tǒng)機(jī)械能先不變，后減少3、如圖甲所示，用傳感器和計算機(jī)可以方便地描出平拋運(yùn)動物體的軌跡。它的設(shè)計原理如圖乙所示。物體A在做平拋運(yùn)功，它能夠在豎直平面內(nèi)向各個方向同時發(fā)射超聲波脈沖和紅外線脈沖，在它運(yùn)動的平面內(nèi)安放著超聲波-紅外接收裝置，B盒裝有B1、B2兩個超聲波-紅外接收器，并與計算機(jī)相連，B1、B2各自測出收到超聲脈沖和紅外脈沖的時間差，并由此算出它們各自與物體A的距離，下列說法正確的是（）A．該實(shí)驗中應(yīng)用了波的干涉規(guī)律B．該實(shí)驗中應(yīng)用了波的反射規(guī)律C．該實(shí)驗中應(yīng)用了波的直線傳播規(guī)律D．該實(shí)驗中所用超聲波信號和紅外線脈沖信號均屬于無線電波4、以下儀器能測量基本物理量的是（）A．彈簧測力計 B．電磁打點(diǎn)計時器C．電壓表 D．量筒5、如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑水平面上，小車上用細(xì)線懸吊一質(zhì)量為m的小球，M＞m，用一力F水平向右拉小球，使小球和車一起以加速度a向右運(yùn)動時，細(xì)線與豎直方向成α角，細(xì)線的拉力為T。若用一力F′水平向左拉小車，使小球和車一起以加速度a′向左運(yùn)動時，細(xì)線與豎直方向也成α角，細(xì)線的拉力為T′。則（）A．a(chǎn)′＞a，T′=T B．a(chǎn)′=a，T′=T C．a(chǎn)′＜a，T′＞T D．a(chǎn)?＜a，T′＜T6、已知?dú)湓幽芗壒綖?，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)躍遷時放出的能量，則n的最小值為（）A．2 B．3 C．4 D．5二、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、2019年1月3日10時26分，“嫦娥四號”探測器成功在月球背面著陸，標(biāo)志著我國探月航天工程達(dá)到了一個新高度，如圖所示為“嫦娥四號”到達(dá)月球背面的巡視器。已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，則下列判斷中最接近實(shí)際的是（）A．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為9：4B．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為81：16C．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為9：2D．地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為2：98、如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖。拴接物塊的細(xì)線被纏繞在輪軸上，輪軸逆時針轉(zhuǎn)動從而拖動物塊。已知輪軸的半徑R=0.5m，細(xì)線始終保持水平，被拖動的物塊初速度為零，質(zhì)量m=1kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，輪軸的角速度隨時間t變化的關(guān)系是=kt，k=2rad/s2，g取10m/s2，以下判斷正確的是（）A．物塊的加速度逐漸增大 B．細(xì)線對物塊的拉力恒為6NC．t=2s時，細(xì)線對物塊的拉力的瞬時功率為12W D．前2s內(nèi)，細(xì)線對物塊拉力做的功為12J9、下列說法中正確的是________A．當(dāng)溫度升高時，物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動速率都一定增大B．分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小C．在潮濕的天氣里，空氣的相對濕度小，有利于蒸發(fā)D．溫度相同的不同物體，它們分子的平均動能一定相同E.一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)等容過程和等壓過程，溫度均由T1升高到T2，等壓過程比等容過程吸收的熱量多10、如圖所示，光滑水平面上放置一內(nèi)壁光滑的半圓形凹槽，凹槽質(zhì)量為，半徑為。在凹槽內(nèi)壁左側(cè)上方點(diǎn)處有一質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），距離凹槽邊緣的高度為。現(xiàn)將小球無初速度釋放，小球從凹槽左側(cè)沿切線方向進(jìn)入內(nèi)壁，并從凹槽右側(cè)離開。下列說法正確的是（）A．小球離開凹槽后，上升的最大高度為B．小球離開凹槽時，凹槽的速度為零C．小球離開凹槽后，不可能再落回凹槽D．從開始釋放到小球第一次離開凹槽，凹槽的位移大小為三、實(shí)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）某同學(xué)用圖（a）所示裝置“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”。彈簧的上端固定在鐵架臺支架上，彈簧的下端固定一水平紙片（彈簧和紙片重力均忽略不計），激光測距儀可測量地面至水平紙片的豎直距離h。(1)該同學(xué)在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個鉤碼，待彈簧__________時，記錄所掛鉤碼的重力和對應(yīng)的h；(2)根據(jù)實(shí)驗記錄數(shù)據(jù)作出h隨彈簧彈力F變化的圖線如圖（b）所示，可得未掛鉤碼時水平紙片到地面的豎直距離h0=______cm，彈簧的勁度系數(shù)k=_______N/m。（結(jié)果都保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）12．（12分）某同學(xué)設(shè)計出如圖甲所示的實(shí)驗裝置來“驗證機(jī)械能守恒定律”讓小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)為了驗證機(jī)械能守恒定律，除了該實(shí)驗準(zhǔn)備的如下器材：鐵架臺、夾子、鐵質(zhì)小球，光電門、數(shù)字式計時器、游標(biāo)卡尺（20分度），請問還需要________（選填“天平”、“刻度尺”或“秒表”）；(2)用游標(biāo)卡尺測量鐵球的直徑。主尺示數(shù)（單位為cm）和游標(biāo)的位置如圖所示，則其直徑為________cm；(3)用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑為d，調(diào)整AB之間距離h，記錄下小球通過光電門B的時間t，多次重復(fù)上述過程，作出隨h的變化圖線如圖乙所示。若已知該圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的表達(dá)式為________。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，讓擺球從圖中的A位置由靜止開始下擺，正好擺到最低點(diǎn)B位置時線被拉斷。設(shè)擺線長l＝1.6m，懸點(diǎn)到地面的豎直高度為H＝6.6m，不計空氣阻力，求：(1)擺球落地時的速度；(2)落地點(diǎn)D到C點(diǎn)的距離（g＝10m/s2）。14．（16分）應(yīng)急救援中心派直升機(jī)營救一被困于狹小山谷底部的探險者。直升機(jī)懸停在山谷正上方某處，放下一質(zhì)量不計的繩索，探險者將繩索一端系在身上，在繩索拉力作用下，從靜止開始豎直向上運(yùn)動，到達(dá)直升機(jī)處速度恰為零。己知繩索拉力F隨時間t變化的關(guān)系如圖所示，探險者（含裝備）質(zhì)量為m=80kg，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。求：(1)直升機(jī)懸停處距谷底的高度h；(2)在探險者從山谷底部到達(dá)直升機(jī)的過程中，牽引繩索的發(fā)動機(jī)輸出的平均機(jī)械功率。15．（12分）如圖所示，在光滑水平面上距離豎直線MN左側(cè)較遠(yuǎn)處用彈簧鎖定不帶電絕緣小球A，彈性勢能為0.45J，A球質(zhì)量M＝0.1kg，解除鎖定后與靜止在M點(diǎn)處的小球B發(fā)生彈性正碰，B球質(zhì)量m＝0.2kg、帶電量q＝＋10C。MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場E2，MN右側(cè)空間區(qū)域范圍內(nèi)存在豎直向上、場強(qiáng)大小E1＝0.2N/C的勻強(qiáng)電場和方向垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T的勻強(qiáng)磁場。（g＝10m/s2，不計一切阻力）求：(1)解除鎖定后A球獲得的速度v1；(2)碰后瞬間B球速度v2；(3)E2大小滿足什么條件時，B球能經(jīng)電場E2通過MN所在的直線；（不考慮B球與地面碰撞再次彈起的情況）(4)在滿足(3)問情景下B球在電場E2中與MN的最大距離。

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、D【解析】

衛(wèi)星的軌道半徑r=R+3R=4R，根據(jù)線速度的計算公式可得：根據(jù)萬有引力提供向心力可得所以解得。A．，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D。2、D【解析】

A．在b接觸彈簧之前，b除重力外有繩的拉力做負(fù)功，則b的機(jī)械能減小，故A錯誤；B．b接觸彈簧后，開始階段彈力較小，b的合力向下，繼續(xù)向下加速，b的合力減為零，再變?yōu)橄蛏?，b才開始減速，同樣b加速時也會帶動a跟著加速，故b接觸彈簧后，ab均先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動，故B錯誤；C．b接觸彈簧后，只要b在加速運(yùn)動，就一定會帶著a加速，繩子的拉力一定不為零，只有在b準(zhǔn)備減速時，繩無法拉直，此時繩的張力為零，故C錯誤；D．對a、b和繩子組成的系統(tǒng)而言，彈簧的彈力屬于系統(tǒng)的其它力，則接觸彈簧前彈力不做功，接觸彈簧后彈力做負(fù)功，故系統(tǒng)的機(jī)械能先不變后減小，故D正確。故選D。3、C【解析】

ABC．物體A向B盒同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖，B盒收到紅外線脈沖時開始計時，收到超聲波脈沖時停止計時，根據(jù)超聲波在空氣中的傳播速度v（紅外線傳播時間極短，可忽略），可計算出A和B之間的距離，故該實(shí)驗利用了超聲波頻率高，易于定向傳播，即直線傳播原理，AB錯誤C正確；D．超聲波是一種機(jī)械波，而電磁波譜按照波長從大到小的順序依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線，故紅外線脈沖不是無線電波，D錯誤。故選C。4、B【解析】

A.彈簧測力計測量的是力，不是基本物理量，故A錯誤；B.電磁打點(diǎn)計時器測量的是時間，是基本物理量，故B正確；C.電壓表測量的是電壓，不是基本物理量，故C錯誤；D.量筒測量的是體積，不是基本物理量，故D錯誤。故選B。5、A【解析】

對情況一的整體受力分析，受重力、支持力和拉力：①再對小球分析：②③聯(lián)立①②③解得：，；再對情況二的小球受力分析，據(jù)牛頓第二定律，有：④解得，由于M＞m，所以；細(xì)線的拉力：⑤A正確，BCD錯誤。故選A。6、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、BC【解析】

AB．根據(jù)天體表面物體的重力等于萬有引力，有mg=G可得g=G所以地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比為g故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)質(zhì)量為m的物體在環(huán)繞天體表面飛行時的速度即為天體第一宇宙速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有G可得第一宇宙速度v=所以地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為v故C正確，D錯誤。故選BC。8、BCD【解析】

A．輪軸邊緣的線速度大小等于物體的速度大小，根據(jù)線速度好角速度的關(guān)系，有可見物體做勻加速直線運(yùn)動，加速度故A錯誤；B．對物體，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得故B正確；C．t=2s時，物體的速度為細(xì)線對物塊的拉力的瞬時功率為故C正確；D．前2秒內(nèi)，物體的位移細(xì)線對物塊拉力做的功為故D正確。故選BCD。9、BDE【解析】

A．當(dāng)溫度升高時，物體內(nèi)分子的平均速率變大，并非所有分子熱運(yùn)動速率都一定增大，選項A錯誤；B．分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小，選項B正確；C．在潮濕的天氣里，空氣的相對濕度大，不利于蒸發(fā)，選項C錯誤；D．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度相同的不同物體，它們分子的平均動能一定相同，選項D正確；E．一定質(zhì)量的理想氣體溫度由T1升高到T2，則內(nèi)能變化量相同，經(jīng)等壓過程，體積變大，對外做功W<0，則等容過程中不對外做功W=0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，等壓過程比等容過程吸收的熱量多，選項E正確。故選BDE。10、AB【解析】

ABC．小球與半圓槽組成的系統(tǒng)在水平方向所受合外力為零，初狀態(tài)時系統(tǒng)在水平方向動量為零，由動量守恒定律可知，小球第一次離開槽時，系統(tǒng)水平方向動量守恒，球與槽在水平方向的速度相等都為零，球離開槽后做豎直上拋運(yùn)動，槽靜止，小球會再落回凹槽，由能量守恒可知小球離開凹槽后上升的最大高度為。故AB正確，C錯誤；D．從開始釋放到小球第一次離開凹槽，凹槽的位移大小為，由動量守恒解得故D錯誤。故選AB。三、實(shí)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、靜止120.031.3【解析】

(1)[1]該同學(xué)在彈簧下端逐一增掛鉤碼，每增掛一個鉤碼，待彈簧靜止時，此時彈力與重力大小相等，記錄所掛鉤碼的重力和對應(yīng)的h(2)[2]由圖可知，當(dāng)時即為未掛鉤碼時水平紙片到地面的豎直距離[3]由胡克定律可得，即圖像斜率絕對值的倒數(shù)表示彈簧勁度系數(shù)則有12、刻度尺1.015【解析】

(1)[1]．根據(jù)實(shí)驗原理和題意可知，還需要用刻度尺測量A點(diǎn)到光電門的距離，故選刻度尺；(2)[2]．20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1cm，游標(biāo)尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：.(3)[3]．根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式有利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度有整理后有則該直線斜率為可得四、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)10.8m/s；(2)4m?！窘馕觥?/p>

(1)球從A到B受重力和線的拉力，只有重力做功，球從B到D做平拋運(yùn)動，也只有重力對球做功，故球從A到D運(yùn)動的全過程中機(jī)械能守恒，取地面為參考面，則mg（H－lcos60°）＝得vD＝10.8m/s(2)在球從A到B的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律（取B點(diǎn)所在的水平面為參考面）得mgl（1－c