北京市西城區(qū)第三十九中學2024年高三下學期第五次調(diào)研考試物理試題含解析

北京市西城區(qū)第三十九中學2024年高三下學期第五次調(diào)研考試物理試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號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，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，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，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。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、關(guān)于原子、原子核的相關(guān)知識，下列說法正確的是（）A．當發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能隨著入射光強度的增大而增大B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，輻射出光子C．核反應(yīng)方程中的X是中子D．輕核聚變的過程質(zhì)量增大，重核裂變的過程質(zhì)量虧損2、質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，中子的靜止質(zhì)量為，粒子的靜止質(zhì)量為，光速。則粒子的結(jié)合能約為（）A．B．C．D．3、如圖，在真空中的絕緣光滑水平面上，邊長為L的正三角形的三個頂點上分別固定放置電量為+Q、+Q、-Q的點電荷，以圖中頂點為圓心、0.5L為半徑的圓與其腰及底邊中線的交點分別為A、B、C、D。下列說法正確的是（）A．A點場強等于C點場強B．B點電勢等于D點電勢C．由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡可能是直線也可能是曲線D．將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能始終不變4、家電待機耗電問題常常被市民所忽略。北京市電力公司曾舉辦“計量日進您家”活動，免費上門為市民做家庭用電耗能診斷分析。在上門實測過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)電視機待機一天的耗電量在0.2度左右，小小機頂盒一天的待機耗電量更是高達0.4度。據(jù)最新統(tǒng)計溫州市的常住人口約1000萬人，參考下表數(shù)據(jù)，估算每年溫州市家庭用電器待機耗電量約為()家庭常用電器電視機洗衣機空調(diào)電腦戶均數(shù)量（臺）2121電器待機功耗（W/臺）10204040A．4×105度 B．4×107度 C．4×109度 D．4×1011度5、有甲、乙兩個可看成質(zhì)點的小鋼球，乙球的質(zhì)量大于甲球的質(zhì)量?，F(xiàn)讓甲球以速度v0在某一水平桌面上水平拋出，拋出后甲球的運動軌跡如圖中的②圖線所示。然后再將乙球以同樣的速度在同一地點將它水平拋出。兩球的運動都不計空氣的阻力，則乙球的運動軌跡為圖中的（）A．① B．② C．③ D．④6、如圖所示，aefc和befd是垂直于紙面向里的勻強磁場I、II的邊界，磁場I、Ⅱ的磁感應(yīng)強度分別為B1、B2，且B2=2B1，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子垂直邊界ae從P點射入磁場I，后經(jīng)f點進入磁場II，并最終從fc邊界射出磁場區(qū)域．不計粒子重力，該帶電粒子在磁場中運動的總時間為（）A． B．C． 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、已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小，有磁場時電阻變大，并且磁場越強阻值越大．為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖所示電路，電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使燈泡L正常發(fā)光．若探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)，則A．燈泡L變亮B．燈泡L變暗C．電流表的示數(shù)變小D．電流表的示數(shù)變大8、在粗糙水平桌面上，長為l=0.2m的細繩一端系一質(zhì)量為m=2kg的小球，手握住細繩另一端O點在水平面上做勻速圓周運動，小球也隨手的運動做勻速圓周運動。細繩始終與桌面保持水平，O點做圓周運動的半徑為r=0.15m，小球與桌面的動摩擦因數(shù)為，。當細繩與O點做圓周運動的軌跡相切時，則下列說法正確的是（）A．小球做圓周運動的向心力大小為6NB．O點做圓周運動的角速度為C．小球做圓周運動的線速度為D．手在運動一周的過程中做的功為9、如圖所示，一段均勻帶電的絕緣圓弧，所帶電荷量為。圓弧圓心為O，兩端點分別為P、Q、M、N為圓弧上的兩點，且PN和MQ均為直徑。已知O點場強大小為，電勢為。則圓弧PM在圓心O點處產(chǎn)生的場強E的大小和電勢分別為（）A． B． C． D．10、如圖甲所示，一足夠長的絕緣豎直桿固定在地面上，帶電量為0.01C、質(zhì)量為0.1kg的圓環(huán)套在桿上。整個裝置處在水平方向的電場中，電場強度E隨時間變化的圖像如圖乙所示，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5。t=0時，環(huán)由靜止釋放，環(huán)所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計空氣阻力，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．環(huán)先做加速運動再做勻速運動B．0~2s內(nèi)環(huán)的位移大于2.5mC．2s時環(huán)的加速度為5m/s2D．環(huán)的最大動能為20J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）在沒有電壓表的情況下，某物理小組借助于一個阻值R0＝15Ω，最大阻值50Ω的滑動變阻器和兩個電流表及一個不計內(nèi)阻、電動勢E＝6V的電源，成功測出了一個阻值大約為幾十歐姆的電阻阻值，實驗電路如圖甲所示，若你為該小組成員，請完善探究步驟：(1)現(xiàn)有四只可供你選擇的電流表：A．電流表（0~0.3A，內(nèi)阻為5.0Ω）B．電流表（0~3mA，內(nèi)阻為2.0Ω）C．電流表（0~3mA，內(nèi)阻未知）D．電流表（0~0.6A，內(nèi)阻未知）則電流表A1你會選________；電流表A2你會選________。（填器材前的字母）(2)滑動變阻器的阻值變化則電流表A2的示數(shù)也隨之發(fā)生變化，表示接入電路的滑動變阻器長度，表示電流表A2的示數(shù)，則下列四個選項中能正確反映這種變化關(guān)系的是________。(3)該課外活動小組利用圖甲所示的電路，通過改變滑動變阻器接入電路中的阻值，得到了若干組電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2，然后在坐標紙上描點、連線，得到的I1－I2圖線如圖乙所示，由圖可知，該待測電阻Rx的阻值為________Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。這樣測得的Rx的阻值有無系統(tǒng)誤差________。（填有或無）12．（12分）用如圖甲所示裝置，測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。放在水平桌面上的長木板一端帶有定滑輪，另一端固定有打點計時器，穿過打點計時器的紙帶連接在木塊上，繞過定滑輪的細線一端連接在木塊上，另一端懸掛裝有砝碼的砝碼盤，開始時木塊靠近打點計時器。當?shù)氐闹亓铀俣葹?。?）實驗前，需要調(diào)節(jié)______的高度，使連接木塊的細線與長木板平行。（2）接通電源，釋放紙帶，圖乙為打出的紙帶上點跡清晰的一段，紙帶上0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間均有四個計時點未標出，若打點計時器所接交流電的頻率為，測出紙帶上計數(shù)點0、2間的距離為，計數(shù)點4、6間的距離為，則打計數(shù)點5時，木塊的速度大小為____，木塊的加速度大小為____。（3）若木塊的質(zhì)量為，懸掛的砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為，則木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)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，在豎直圓柱形絕熱氣缸內(nèi)，可移動的絕熱活塞a、b密封了質(zhì)量相同的A、B兩部分同種氣體，且處于平衡狀態(tài)。已知活塞a、b的橫截面積之比Sa:S①求A、B兩部分氣體的熱力學溫度TA②若對B部分氣體緩慢加熱，同時在活塞a上逐漸增加細砂使活塞b的位置不變，當B部分氣體的溫度為65TB時，活塞a、b間的距離h'A與hA之比為k:1，求此時14．（16分）如圖所示，將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方，O為球心，直徑恰好水平，軸線OO'垂直于水平桌面。位于O點正上方某一高度處的點光源。S發(fā)出一束與OO'夾角θ=60°的單色光射向半球體上的A點，光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點，已知O'B=R，光在真空中傳播速度為c，不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：（1）透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁；（2）該光在半球體內(nèi)傳播的時間。15．（12分）如圖所示，半徑R＝1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ＝37°，另一端點C為軌道的最低點．C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板，木板質(zhì)量M＝1kg，上表面與C點等高．質(zhì)量為m＝1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0＝1.1m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道．取g＝10m/s1．求：（1）物塊經(jīng)過B點時的速度vB．（1）物塊經(jīng)過C點時對木板的壓力大?。?）若木板足夠長，物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q．

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】

A．當發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能隨著入射光頻率的增大而增大，與光強無關(guān)，選項A錯誤；B．當氫原子從n=3的能級躍遷到n=5的能級時，要吸收出光子，選項B錯誤；C．根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，核反應(yīng)方程中的X質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，選項C正確；D．輕核聚變的過程和重核裂變的過程都要釋放能量，有質(zhì)量虧損，選項D錯誤。故選C。2、B【解析】

粒子在結(jié)合過程中的質(zhì)量虧損為則粒子的結(jié)合能為代入數(shù)據(jù)得故B正確，ACD錯誤。3、B【解析】

A．由場強疊加可知，A點和C點場強大小和方向都不同，選項A錯誤；B．由于底邊上的正負電荷在BD兩點形成電場的電勢疊加后的總電勢均為零，則BD兩點的電勢就等于頂端電荷在BD兩點的電勢，則B點電勢等于D點電勢，選項B正確；C．兩個正電荷形成的電場在兩個電荷連線的垂直平分線上，即與過-Q的電荷的直線上，可知A點與-Q連線上的電場線是直線，且指向-Q，則由A點靜止釋放一正點電荷+q，其軌跡一定是指向-Q的直線，選項C錯誤；D．由B的分析可知，BD兩點電勢相等，但是與C點的電勢不相等，則將正點電荷+q沿圓弧逆時針從B經(jīng)C移到D，電荷的電勢能要發(fā)生變化，選項D錯誤。故選B。4、C【解析】

溫州市的常住人口約1000萬人，平均每戶的人口按3人計算，溫州大約330萬戶家庭，一個家庭電器的待機功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W；所有用電器待機的總功為：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h）=456192×104KW?h≈4.6×109度；故選C。5、B【解析】

兩球在水平方向都做初速度相同的勻速直線運動，在豎直方向，兩小球的加速度相同，都為重力加速度g，故在豎直方向的運動也完全相同，因此兩球的運動軌跡相同，即乙球的運動軌跡依然是圖線②。A．①與分析不符，故A錯誤；B．②與分析相符，故B正確；C．③與分析不符，故C錯誤；D．④與分析不符，故D錯誤。故選B。6、B【解析】

粒子在磁場中運動只受洛倫茲力作用，故粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力，故有則有粒子垂直邊界ae從P點射入磁場Ⅰ，后經(jīng)f點進入磁場Ⅱ，故根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅰ中做圓周運動的半徑為磁場寬度d；根據(jù)軌道半徑表達式，由兩磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度大小關(guān)系可得：粒子在磁場Ⅱ中做圓周運動的半徑為磁場寬度，那么，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子從P到f轉(zhuǎn)過的中心角為，粒子在f點沿fd方向進入磁場Ⅱ；然后粒子在磁場Ⅱ中轉(zhuǎn)過，在e點沿ea方向進入磁場Ⅰ；最后，粒子在磁場Ⅰ中轉(zhuǎn)過后從fc邊界射出磁場區(qū)域；故粒子在兩個磁場區(qū)域分別轉(zhuǎn)過，根據(jù)周期可得：該帶電粒子在磁場中運動的總時間為故選B。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、AC【解析】

CD．探測裝置進入強磁場區(qū)以后磁敏電阻阻值變大，回路總電阻變大，總電流減小，電流表示數(shù)變小，選項C正確，D錯誤；AB．由于總電流變大，則電源內(nèi)電阻分壓變小，路端電壓變大，則電燈L亮度增加，選項A正確，B錯誤。8、BCD【解析】

A．由幾何關(guān)系可知小球做圓周運動的軌道半徑小球做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律其中解得選項A錯誤；B．由于解得O點做圓周運動的角速度和小球一樣，所以選項B正確；C．由于解得選項C正確；D．手在運動一周的過程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故選項D正確。故選BCD。9、BC【解析】

AB．根據(jù)對稱性可知圓弧PM和QN在0點的合場強為0，圓弧MN在O點的場強為整個圓弧所帶電荷在O點處的場強，又圓弧PM、MN和NQ在O點處的場強大小相等，則圓弧PM在圓心處的場強大小，選項A錯誤，B正確；CD．電勢為標量，圓弧PM、MN和QN在O點的電勢相等，，選項C正確，D錯誤。故選BC。10、CD【解析】

A．在t=0時刻環(huán)受的摩擦力為，則開始時物體靜止；隨著場強的減小，電場力減小，則當摩擦力小于重力時，圓環(huán)開始下滑，此時滿足即E=200N/C即t=1s時刻開始運動；且隨著電場力減小，摩擦力減小，加速度變大；當電場強度為零時，加速度最大；當場強反向且增加時，摩擦力隨之增加，加速度減小，當E=-200N/C時，加速度減為零，此時速度最大，此時刻為t=5s時刻；而后環(huán)繼續(xù)做減速運動直到停止，選項A錯誤；BC．環(huán)在t=1s時刻開始運動，在t=2s時E=100N/C，此時的加速度為解得a=5m/s2因環(huán)以當加速度為5m/s2勻加速下滑1s時的位移為而在t=1s到t=2s的時間內(nèi)加速度最大值為5m/s2，可知0~2s內(nèi)環(huán)的位移小于2.5m，選項B錯誤，C正確；D．由以上分析可知，在t=3s時刻環(huán)的加速度最大，最大值為g，環(huán)從t=1s開始運動，到t=5s時刻速度最大，結(jié)合a-t圖像的面積可知，最大速度為則環(huán)的最大動能選項D正確。故選CD。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、ADD46.6Ω（45.0-50.0Ω均可）無【解析】

(1)[1][2]．由于在該實驗電路中沒有電壓表，所以要將定值電阻R0和電流表改裝成電壓表使用，因此電流表A1的內(nèi)阻應(yīng)已知，通過該電流表的最大電流約為：A1應(yīng)選用A電流表．由于電流表A2的內(nèi)阻不是必須要知道的，其量程要大于電流表A1的量程，所以電流表A2應(yīng)選擇D電流表．

(2)[3]．流經(jīng)電流表A2的電流為電路中的總電流，設(shè)滑動變阻器單位長度的電阻為r，則有又因為R0、Rx、RA1、RA2等均為定值，令，則上式可變?yōu)橛蓴?shù)學關(guān)系可知，D正確，故選D．

(3)[4][5]．根據(jù)圖示電路圖，由歐姆定律可知（R0+RA1）I1=Rx（I2-I1）整理可得而即題圖