2024年北京海淀區(qū)高三二模高考物理試卷試題及答案詳解

海淀區(qū)2023—2024學年第二學期期末練習高三物理2024.05本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘。考生務必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1．下列核反應方程中，屬于核裂變的是A．B．C．D．2．下列關于光的現(xiàn)象說法正確的是A．水面上漂著的油膜呈彩色，是光的折射現(xiàn)象B．相機鏡頭上的增透膜，利用了光的偏振C．泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性D．雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的干涉現(xiàn)象3．關于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是A．兩熱力學系統(tǒng)達到熱平衡的標志是內能相同B．氣體溫度上升時，每個分子的熱運動都變得更劇烈C．氣體從外界吸收熱量，其內能可能不變-4圖1x/m-4圖1x/m034y/cm214．位于坐標原點的質點從t=0時開始沿y軸振動，形成一列沿x軸傳播的簡諧波，t=0.5s時的波形如圖1所示，此時x=0處的質點位于波峰位置。圖2中能正確描述x=2m處質點振動的圖像是yy/cmt/s012A3-44y/cmt/s012B3-44y/cmt/s00.51C1.5-44y/cmt/s00.511D1.5-44圖2壓力表柱塞空氣柱橡膠套5壓力表柱塞空氣柱橡膠套A．該實驗必須保證良好的密封性B．該實驗必須測量柱塞的直徑C．應快速移動柱塞，以減少氣體向環(huán)境中放熱D．為方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞Fθ6．如圖所示，一物體在與水平方向夾角為θ的恒定拉力F作用下以速度v做勻速直線運動。已知物體質量為m，物體和桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。在物體運動時間為t的過程中，F(xiàn)θA．支持力可能為零B．摩擦力做功為?μmgvtC．拉力和摩擦力的合力方向豎直向上D．合力做功為FvtIIIIIIAB地球IIIIIIAB地球A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運動經(jīng)過A點時的加速度小于在軌道Ⅱ上運動經(jīng)過A點時的加速度B．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機械能等于在軌道Ⅲ上的機械能C．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上和軌道Ⅲ上的運動周期均與地球自轉周期相同D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運動經(jīng)過B點時的速率小于地球的第一宇宙速度SL1L2LAB圖1LabtiI0-I0-It0O圖28SL1L2LAB圖1LabtiI0-I0-It0O圖2A．閉合S，燈泡A和B都緩慢變亮B．斷開S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點電勢高于b點電勢C．圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時間的變化關系D．由圖2可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值大于燈泡B的阻值φ/kVh/km051015201002003004009．地球表面與大氣電離層都是良導體，兩者與其間的空氣介質φ/kVh/km05101520100200300400A．大氣電場的方向豎直向上B．地面帶電量約為2.5×105CC．地面和大氣電離層組成的電容器電容值約0.6FD．高度h越大，大氣電場強度越小10．如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導軌位于水平的xOy平面內，導軌與x軸平行，左端接有電阻R。在x>0的一側存在豎直向下的磁場，磁感應強度B隨空間均勻變化，滿足B=B0+kx（k>0且為定值）。一金屬桿與導軌垂直放置，且接觸良好，在外力作用下沿x軸正方向勻速運動。t=0時金屬桿位于x=0處，不計導軌和金屬桿的電阻。圖2中關于金屬桿兩端的電壓U和所受安培力F大小的圖像正確的是圖2圖2RBOx圖1vyUtOAUxOBFtOCFxOD11．如圖所示為某靜電除塵裝置的簡化原理圖，兩塊平行帶電極板間為除塵空間。質量為m，電荷量為-q的帶電塵埃分布均勻，均以沿板方向的速率v射入除塵空間，當其碰到下極板時，所帶電荷立即被中和，同時塵埃被收集。調整兩極板間的電壓可以改變除塵率η（相同時間內被收集塵埃的數(shù)量與進入除塵空間塵埃的數(shù)量之百分比）。當兩極板間電壓為U0時，η=80%。不計空氣阻力、塵埃的重力及塵埃之間的相互作用，忽略邊緣效應。下列說法正確的是高壓直流+-vA．兩極板間電壓為U0時，塵埃的最大動能為qU高壓直流+-vB．兩極板間電壓為U0時，除塵率可達100%C．僅增大塵埃的速率v，可以提升除塵率D．僅減少塵埃的電荷量，可以提升除塵率12．如圖所示，一個沙漏沿水平方向以速度v做勻速直線運動，沿途連續(xù)漏出沙子，單位時間內漏出的沙子質量恒定為Q，出沙口距水平地面的高度為H。忽略沙子漏出瞬間相對沙漏的初速度，沙子落到地面后立即停止，不計空氣阻力，已知重力加速度為g。在已有沙子落地后的任意時刻，下列說法正確的是vHA．沙子在空中形成vHB．在空中飛行的沙子的總質量為C．沙子落到地面時對地面的作用力為QvD．沙子落到地面時與沙漏的水平距離為13．如圖1所示，某同學在表面平坦的雪坡下滑，不借助雪杖，能一直保持固定姿態(tài)加速滑行到坡底。該同學下滑情境可簡化為圖2，雪坡傾角為α，人可視為質點，圖中用小物塊表示，下滑過程中某一時刻滑行的速度v的方向與雪坡上所經(jīng)位置的水平線夾角為β（β<90），已知該同學和滑雪裝備的總質量為m，滑雪板與雪坡之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計空氣阻力。關于該下滑過程，下列說法正確的是圖1圖1圖2αβvA．該同學所受摩擦力小于μmgcosαB．該同學所受摩擦力的方向不變C．該同學沿v的方向做勻加速直線運動D．該同學所受重力的瞬時功率一直在增加14．類比是研究問題的常用方法。與電路類比就可以得到關于“磁路”（磁感線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動勢來維持電流，在磁路中靠“磁動勢”來維持鐵芯中的磁場，如圖1所示，磁動勢Em=NI，其中N為線圈的匝數(shù)，I為通過線圈中的電流。類比閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律Em=ΦRm，其中Φ為磁通量，Rm被稱為磁阻，磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可類比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結合以上關于磁路的信息以及你所學過的知識，下列說法不正確的是I圖3丙RI圖3丙Rm4Rm3IEmRm圖1I圖2Rm1Rm2A．變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率B．在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為C．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足Em=Φ(Rm1+Rm2)D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應強度一定大第二部分本部分共6題，共58分。15．（1）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖1所示。雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖2所示，若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為。（用所給物理量的字母表示）使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時游標尺上的示數(shù)情況如圖3所示，其讀數(shù)為mm。ABAB圖2光源透鏡雙縫遮光筒毛玻璃目鏡單縫圖11123cm01020圖3（2）用如圖4所示裝置研究兩個半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。圖5中O點是小球拋出點在地面上的豎直投影。實驗時先讓a球多次從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，其平均落地點的位置為P。再把b球放在水平軌道末端，將a球仍從位置C由靜止釋放，a球和b球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作多次，其平均落地點的位置為M、N。測量出a、b兩個小球的質量分別為m1、m2（m1>m2），OM、OP、ON的長度分別為x1、x2、x3。a球a球Cb球白紙復寫紙圖4重垂線CabOMP重垂線N圖5①在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式____________________________（用所測物理量的字母表示），則可以認為兩球碰撞前后的動量守恒。②換用不同材質的小球再次進行上述實驗，計算得出，若碰撞過程滿足動量守恒，請分析說明兩球碰撞過程機械能是否守恒。16．某同學用圖1所示裝置測定當?shù)刂亓铀俣?。?）關于器材選擇及測量時的一些實驗操作，下列說法正確的是。A．擺線盡量選擇細些、伸縮性小些且適當長一些的B．擺球盡量選擇質量大些、體積小些的C．為了使擺的周期大一些以方便測量，應使擺角大一些（2）在某次實驗中，測得單擺擺長為L、單擺完成n次全振動的時間為t，則利用上述測量量可得重力加速度的表達式g=________。（3）實驗時改變擺長，測出幾組擺長L和對應的周期T的數(shù)據(jù)，作出L-T2圖像，如圖2所示。①利用A、B兩點的坐標可得重力加速度的表達式g=。②因擺球質量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。若只考慮擺長測量偏小造成的影響，則由①計算得到的重力加速度的測量值真實值。（選填“大于”“等于”或“小于”）圖1圖1LT2O圖2L2L1T12T22AB圖4擺線擺桿圖5βα圖3（4）關于摩擦力可以忽略的斜面上的單擺，某同學猜想單擺做小角度擺動時周期滿足，如圖3所示。為了檢驗猜想正確與否，他設計了如下實驗：如圖4所示，鐵架臺上裝一根重垂線，在鐵架臺的立柱跟重垂線平行的情況下，將小球、擺線、擺桿組成的“桿線擺”裝在立柱上，調節(jié)擺線的長度，使擺桿與立柱垂直，擺桿可繞著立柱自由轉動，且不計其間的摩擦。如圖5所示，把鐵架臺底座的一側墊高，立柱傾斜，靜止時擺桿與重垂線的夾角為β，小球實際上相當于是在一傾斜平面上運動。下列圖像能直觀地檢驗猜想是否正確的是。A．-sinβ圖像B．-cosβ圖像C．-tanβ圖像AOBrh17．如圖所示，不可伸長的輕繩一端固定在距離水平地面高為h的O點，另一端系有質量為m，可視為質點的小球，將小球從與O等高的A點由靜止釋放，小球在豎直平面內以O點為圓心做半徑為r的圓周運動。當小球運動到最低點B時，繩恰好被拉斷，小球水平飛出。不計空氣阻力及繩斷時的能量損失，AOBrh（1）小球飛出時的速率v。（2）繩能承受拉力的最大值Fm。（3）小球落地點到B點的水平距離x。18．如圖所示，寬為L的固定光滑平行金屬導軌與水平面成α角，金屬桿ab水平放置在導軌上，且與導軌垂直，處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。電源電動勢為E，當電阻箱接入電路的阻值為R0時，金屬桿恰好保持靜止。不計電源內阻、導軌和金屬桿的電阻，重力加速度為g。abααabααB（2）求金屬桿的質量m。（3）保持磁感應強度大小不變，改變其方向，同時調整電阻箱接入電路的阻值R以保持金屬桿靜止，求R的最大值。19．熱氣球的飛行原理是通過改變熱氣球內氣體的溫度以改變熱氣球內氣體的質量，從而控制熱氣球的升降，可認為熱氣球在空中運動過程中體積及形狀保持不變。設熱氣球在體積、形狀不變的條件下受到的空氣阻力f=kv2，其方向與熱氣球相對空氣的速度v相反，k為已知常量。已知熱氣球的質量（含載重及熱氣球內的熱空氣）為m時，可懸浮在無風的空中，重力加速度為g。不考慮熱氣球所處環(huán)境中空氣密度的變化。（1）若熱氣球初始時懸浮在無風的空中，現(xiàn)將熱氣球的質量調整為0.9m（忽略調整時間），設向上為正，請在圖中定性畫出此后熱氣球的速度v隨時間t變化的圖像。tvO（2）若熱氣球初始時處在速度為v0的水平氣流中，且相對氣流靜止。將熱氣球質量調整為1.1m（忽略調整時間），熱氣球下降距離h時趨近平衡（可視為達到平衡狀態(tài)tvO①求熱氣球平衡時的速率v1及下降距離h過程中空氣對熱氣球做的功W。②熱氣球達到平衡速率v1后，若水平氣流速度突然變?yōu)?，經(jīng)過時間t熱氣球再次達到平衡狀態(tài)，求該過程中空氣對熱氣球的沖量大小I。20．分析電路中的電勢變化是研究電路規(guī)律的重要方法。比如閉合電路歐姆定律可以通過分析電勢的變化得出：在電源內部，電流I從負極流向正極，非靜電力的作用使電勢升高E（電動勢），電流流過電源內阻r時電勢降低Ir，因此電源兩端電壓U=E-Ir。（1）如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、K與一個電阻相連，線圈的電阻r=5Ω。線圈內有垂直紙面向里的勻強磁場，線圈中的磁通量隨時間均勻變化，產(chǎn)生的感應電流I=1A，A、K兩點間的電勢差UAK=45V。求：①線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E。BIUegfBIUegf圖3MPNQBcdm圖22圖1AK（2）電動機的模型示意圖如圖2所示，MN、PQ是間距為L的固定平行金屬導軌，置于磁感應強度大小為B、方向垂直導軌所在平面向下的勻強磁場中，M、P間接有電源。一根與導軌接觸良好、長度也為L、阻值為R、質量為m的金屬棒cd垂直導軌放置，通過輕滑輪以速率v勻速提升質量為m的重物。摩擦阻力、導軌電阻均不計，重力加速度為g。當電動機穩(wěn)定工作時，求cd兩端的電勢差Ucd。（3）如圖3所示，將一長方體金屬薄片垂直置于勻強磁場中，在薄片的左右兩個側面間通以向右的電流時，上下兩側面間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應，在垂直上下表面的連線上e、f兩點間電勢差的絕對值通常稱為霍爾電壓。實際測量霍爾電壓時的測量點往往不在垂直上下表面的連線上（如e、g兩點），從而導致測量出現(xiàn)偏差，但仍可以采用一定的辦法推測出準確的霍爾電壓。某次測量，先測得e、g兩點間的電勢差為Ueg，僅將磁場反向，磁感應強度的大小不變，再測得e、g兩點間的電勢差為Ueg′，求上述情況中該金屬薄片產(chǎn)生的霍爾電壓UH。海淀區(qū)2023—2024學年第二學期期末練習參考答案及評分標準高三物理2024.05第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14B C C A A C D C D B B B D D第二部分本部分共6題，共58分。15．（8分）（1）9.15或9.20（2）①m1x2=m1x1+m2x3②根據(jù)動量守恒定律有m1v2=m1v1+m2v3若機械能守恒，有解得v2=v3-v1有x2=x3-x1，即題目中，可知兩球碰撞過程機械能不守恒16．（10分）（1）AB（2）（3）①②等于（4）B17．（9分）（1）根據(jù)動能定理有解得小球飛出時的速率（2）設繩對小球的拉力為T依據(jù)牛頓第二定律有T=3mg根據(jù)牛頓第三定律，繩受到的拉力大小Fm=T=3mg（3）設平拋運動的時間為t，則解得拋出的水平距離18．（9分）（1）電路中的電流金屬桿受到的安培力（2）金屬桿受力平衡，有解得（3）當磁