2024-2025學(xué)年北京海淀中關(guān)村中學(xué)高中畢業(yè)班第一次模擬考試物理試題試卷含解析

2024-2025學(xué)年北京海淀中關(guān)村中學(xué)高中畢業(yè)班第一次模擬考試物理試題試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、氡是一種化學(xué)元素，符號(hào)為Rn，無色、無嗅、無味具有放射性，當(dāng)人吸人體內(nèi)后可在人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，引發(fā)肺癌，而建筑材料是室內(nèi)氡的主要來源。氡的一種衰變?yōu)閯t下列判斷正確的是A．該衰變?yōu)棣滤プ傿．衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)不守恒C．的結(jié)合能小于的結(jié)合能D．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能2、如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長(zhǎng)度的一半.已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計(jì).則A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小mgB．繩子的拉力大小為mgC．c受到繩子的拉力大小為3mgD．c與大環(huán)間的彈力大小為3mg3、古時(shí)有“守株待兔”的寓言。假設(shè)兔子質(zhì)量約為2kg，以10m/s的速度奔跑，撞樹后反彈的速度為1m/s，設(shè)兔子與樹的作用時(shí)間為0.1s。下列說法正確的是（）①樹對(duì)兔子的平均作用力大小為180N②樹對(duì)兔子的平均沖量為18N·s③兔子動(dòng)能變化量為－99J④兔子動(dòng)量變化量為－22kg·m/sA．①② B．①③ C．③④ D．②④4、下列核反應(yīng)方程中，屬于重核裂變的是（）A．B．C．D．5、2010年命名為“格利澤581g”的太陽(yáng)系外行星引起了人們廣泛關(guān)注，由于該行星的溫度可維持表面存在液態(tài)水，科學(xué)家推測(cè)這或?qū)⒊蔀榈谝活w被發(fā)現(xiàn)的類似地球世界，遺憾的是一直到2019年科學(xué)家對(duì)該行星的研究仍未有突破性的進(jìn)展。這顆行星距離地球約20億光年(189.21萬(wàn)億公里)，公轉(zhuǎn)周期約為37年，半徑大約是地球的2倍，重力加速度與地球相近。則下列說法正確的是A．飛船在Gliese581g表面附近運(yùn)行時(shí)的速度小于7.9km/sB．該行星的平均密度約是地球平均密度的C．該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的8倍D．在地球上發(fā)射航天器前往“格利澤581g”，其發(fā)射速度不能超過11.2km/s6、一物塊由O點(diǎn)下落，到A點(diǎn)時(shí)與直立于地面的輕彈簧接觸，到B點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大，到C點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后被彈回．物塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力大小不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則物塊()A．從A下降到B的過程中，合力先變小后變大B．從A下降到C的過程中，加速度先增大后減小C．從C上升到B的過程中，動(dòng)能先增大后減小D．從C上升到B的過程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和不斷增加二、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、以下說法正確的是_______________A．液體表面張力有使液面收縮到最小的趨勢(shì)B．水結(jié)為冰時(shí)，水分子的熱運(yùn)動(dòng)會(huì)消失C．熱量總是自動(dòng)地從分子平均動(dòng)能大的物體向分子平均動(dòng)能小的物體轉(zhuǎn)移D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng)，反映了花粉分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)E.恒溫水池中，小氣泡由底部緩慢上升過程中，氣泡中的理想氣體內(nèi)能不變，對(duì)外做功，吸收熱量8、如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，弧BDC是以A點(diǎn)為圓心、AB為半徑的一段圓弧，AB=L，，D點(diǎn)是圓弧跟y軸的交點(diǎn)。當(dāng)在O點(diǎn)和A點(diǎn)分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷后，D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。下列說法正確的是（）A．B．圓弧BDC上的各點(diǎn)相比較，D點(diǎn)的電勢(shì)最高C．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能先減小后增大D．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能先增大后減小9、如圖所示，某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力方向與水平方向的夾角α＝60°，使飛行器恰好沿與水平方向的夾角θ＝30°的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時(shí)間t后，將動(dòng)力的方向沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速直線飛行，飛行器所受空氣阻力不計(jì)．下列說法中正確的是()A．飛行器加速時(shí)動(dòng)力的大小等于mgB．飛行器加速時(shí)加速度的大小為gC．飛行器減速時(shí)動(dòng)力的大小等于mgD．飛行器減速飛行時(shí)間t后速度為零10、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)以直線AB為分界線，上半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。下半圓內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，圓的半徑為R。在磁場(chǎng)左側(cè)有一粒子水平加速器，質(zhì)量為m，電量大小為q的粒子在極板M右側(cè)附近，由靜止釋放，在電場(chǎng)力的作用下加速，以一定的速度沿直線CD射入磁場(chǎng)，直線CD與直徑AB距離為0.6R。粒子在AB上方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后，恰能垂直直徑AB進(jìn)入下面的磁場(chǎng)，之后在AB下方磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后恰好從O點(diǎn)進(jìn)入AB上方的磁場(chǎng)。帶電粒子的重力不計(jì)。則A．帶電粒子帶負(fù)電B．加速電場(chǎng)的電壓為C．粒子進(jìn)入AB下方磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)半徑為0.1RD．AB下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為上方磁場(chǎng)的3倍三、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）用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究小車勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量及所受拉力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)所用交變電流的頻率為。(1)保持沙桶及沙的總質(zhì)量不變，改變小車上砝碼的質(zhì)量，分別做了5次實(shí)驗(yàn)。在圖（b）所示的坐標(biāo)系中標(biāo)出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(2)再進(jìn)行第6次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得小車及砝碼總質(zhì)量為，實(shí)驗(yàn)得到圖（c）所示的紙帶。紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算加速度為__________。（保留3位有效數(shù)字）(3)請(qǐng)把第6次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)標(biāo)在圖（b）所示的坐標(biāo)系中，并作出實(shí)驗(yàn)的圖像________。12．（12分）某同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。置于水平桌面的長(zhǎng)木板上固定兩個(gè)光電門1、2?；瑝K上端裝有寬度為d的擋光條，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M，右端通過不可伸長(zhǎng)的細(xì)線與鉤碼m相連，光電門1、2中心間的距離為x。開始時(shí)直線處于張緊狀態(tài)，用手托住m，實(shí)驗(yàn)時(shí)使其由靜止開始下落，滑塊M經(jīng)過光電門1、2所用的時(shí)間分別為t1、t2。(1)該同學(xué)認(rèn)為鉤碼的重力等于滑塊所受到的拉力，那么他應(yīng)注意__________________。(2)如果滿足(1)中的條件，該同學(xué)得出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=___________。(3)若該同學(xué)想利用該裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他只需___________就可以完成實(shí)驗(yàn)。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，虛線O1O2是速度選擇器的中線，其間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E（電場(chǎng)線沒有畫出）。照相底片與虛線O1O2垂直，其右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2?，F(xiàn)有一個(gè)離子沿著虛線O1O2向右做勻速運(yùn)動(dòng)，穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后垂直打在照相底片上（不計(jì)離子所受重力）。(1)求該離子沿虛線運(yùn)動(dòng)的速度大小v；(2)求該離子的比荷；(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子，沿著虛線O1O2射入速度選擇器，它們?cè)谡障嗟灼穆潼c(diǎn)間距大小為d，求這兩種同位素離子的質(zhì)量差△m。14．（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，第二象限存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫出)，第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.1T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)，A(m，0)處在磁場(chǎng)的邊界上，現(xiàn)有比荷＝108C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ＝60°角的方向從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，初速度范圍為×106m/s≤v0≤106m/s，所有離子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸，進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域。x軸負(fù)半軸上放置長(zhǎng)為L(zhǎng)的熒光屏MN，取π2＝10，不計(jì)離子重力和離子間的相互作用。(1)求矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長(zhǎng)度；(2)若速度最小的離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)；(3)在第(2)問的條件下，欲使所有離子均能打在熒光屏MN上，求熒光屏的最小長(zhǎng)度及M點(diǎn)的坐標(biāo)。15．（12分）如圖所示，豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌水平間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬細(xì)桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質(zhì)彈簧相連，彈簧上端固定。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)使細(xì)桿從彈簧處于原長(zhǎng)位置由靜止釋放，向下運(yùn)動(dòng)距離為h時(shí)達(dá)到最大速度vm，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，細(xì)桿與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求：（1）細(xì)桿達(dá)到最大速度m時(shí)，通過R的電流大小I；（2）細(xì)桿達(dá)到最大速度vm時(shí)，彈簧的彈力大小F；（3）上述過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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、D【解析】

AB．衰變過程中滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知為粒子，所以該衰變?yōu)樗プ?，AB錯(cuò)誤；C．衰變過程中要釋放核能，所以的結(jié)合能大于的結(jié)合能，C錯(cuò)誤；D．比結(jié)合能越大的原子核越牢固，所以的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，D正確。故選D。2、C【解析】AB、三個(gè)小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由幾何知識(shí)知：abc恰好能組成一個(gè)等邊三角形，對(duì)a受力分析如圖所示：在水平方向上：在豎直方向上：解得：；故AB錯(cuò)；c受到繩子拉力的大小為：，故C正確以c為對(duì)象受力分析得：在豎直方向上：解得：故D錯(cuò)誤；綜上所述本題答案是;C3、C【解析】

①兔子撞樹后反彈，設(shè)作用力為F，由動(dòng)量定理得：②樹對(duì)兔子的平均沖量為③動(dòng)能變化量為④動(dòng)量變化量為所以③④正確，①②錯(cuò)誤。故選C。4、D【解析】

A是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的反應(yīng)，屬于人工核轉(zhuǎn)變；B屬于α衰變；C屬于聚變方程；D屬于重核裂變方程。故選D。5、B【解析】

ABC．忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力得：mg=m得到v=萬(wàn)有引力等于重力，=mg，得到M=ρ=這顆行星的重力加速度與地球相近，它的半徑大約是地球的2倍，所以它在表面附近運(yùn)行的速度是地球表面運(yùn)行速度的倍，大于1．9km/s，質(zhì)量是地球的4倍，密度是地球的。故B正確，AC錯(cuò)誤。D．航天器飛出太陽(yáng)系所需要的最小發(fā)射速度為第三宇宙速度，即大于等于2．1km/s，故D錯(cuò)誤。6、C【解析】

A．從A下降到B的過程中，物塊受到向下的重力，彈簧向上的彈力和向上的空氣阻力，重力大于彈力和空氣阻力之和，彈力逐漸增大，合力逐漸減小，加速度逐漸變小，到B點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到最大，此時(shí)合力為零，則從A下降到B的過程中合力一直減小到零，故A錯(cuò)誤；B．從A下降到B的過程中，彈簧的彈力和空氣阻力之和小于重力，物塊的合力逐漸向下，加速度逐漸減小到零；從B下降到C的過程中，物塊的合力向上，加速度向上逐漸增大，則從A下降到C的過程中，加速度先減小后增大，故B錯(cuò)誤；C．從C上升到B的過程中，開始彈力大于空氣阻力和重力之和，向上加速，當(dāng)加速度減為零時(shí)此時(shí)的壓縮量，位置在B點(diǎn)下方，速度達(dá)到向上的最大，此后向上做變減速直線運(yùn)動(dòng)，故從C上升到B的過程中，動(dòng)能先增大后減小，故C正確；D．對(duì)于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由于空氣阻力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能減小，即物塊的動(dòng)能、重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和減小，從C上升到B的過程中，物塊的動(dòng)能先增大后減小，則系統(tǒng)的重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和在動(dòng)能最大之前是一直減小，之后就不能確定，故D錯(cuò)誤。故選C。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、ACE【解析】

A．液體由于存在表面張力，由收縮成球形的趨勢(shì)，故A正確；B．水結(jié)冰時(shí)，由液體變?yōu)楣腆w，分子熱運(yùn)動(dòng)仍然存在，故B錯(cuò)誤；C．由熱力學(xué)第二定律可知，熱量總是自發(fā)的從溫度高的物體傳到溫度低的物體，即熱量總是自動(dòng)地從分子平均動(dòng)能大的物體向分子平均動(dòng)能小的物體轉(zhuǎn)移，故C正確；D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng)，反映了水分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；E．由于水池恒溫，故理性氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由于氣體上升的過程體積膨脹，故對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故E正確；故選ACE。8、AD【解析】

A．D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零，則解得：故A正確；B．對(duì)Q2來說圓弧是一個(gè)等勢(shì)面，所以各點(diǎn)電勢(shì)高低，由Q1決定，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，離負(fù)電荷越近，電勢(shì)越低，故D點(diǎn)電勢(shì)最低，故B錯(cuò)誤；CD．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢(shì)先降低后升高，，故電勢(shì)能先增大后減小，故D正確C錯(cuò)誤。故選AD。9、BC【解析】

AB．起飛時(shí)，飛行器受推力和重力，兩力的合力與水平方向成30°角斜向上，設(shè)動(dòng)力為F，合力為Fb，如圖所示：

在△OFFb中，由幾何關(guān)系得：F=mgFb=mg由牛頓第二定律得飛行器的加速度為：a1=g故A錯(cuò)誤，B正確；CD．t時(shí)刻的速率：v=a1t=gt推力方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°，合力的方向與水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如圖所示，此時(shí)合力大小為：F'h=mgsin30°動(dòng)力大?。篎′＝mg飛行器的加速度大小為：到最高點(diǎn)的時(shí)間為：故C正確，D錯(cuò)誤；

故選BC。10、AC【解析】

A．從C點(diǎn)入射的粒子向下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即受到洛侖茲力向下，由左手定則知道粒子帶負(fù)電，所以選項(xiàng)A正確；B．由題意知，粒子在AB上方磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r1＝0.6R，在電場(chǎng)中加速有：在AB上方磁場(chǎng)中：聯(lián)立得：所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．粒子在AB下方磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系：解得r2＝0.1R所以選項(xiàng)C正確；D．由洛侖茲力提供向心力得到半徑：由于r1＝6r2，所以B2＝6B1所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。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、0.633【解析】

(2)[1]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為由逐差法計(jì)算加速度有(3)[2]本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)為：將其在坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)，坐標(biāo)系上全部的6個(gè)點(diǎn)均有效。畫--條平滑的、細(xì)的直線，使各點(diǎn)對(duì)稱分布在直線的兩側(cè)，且直線過坐標(biāo)原點(diǎn)。圖像如圖所示：12、M遠(yuǎn)大于m將木板左端抬高，平衡摩擦力【解析】

(1)[1]實(shí)際上滑塊所受到的拉力小于鉤碼的重力，對(duì)滑塊應(yīng)用牛頓第二定律對(duì)鉤碼兩式相加解得加速度而如果滿足題中條件，同理解得加速度為若想M必須遠(yuǎn)大于m。(2)[2]對(duì)于滑塊通過光電門時(shí)的速度由動(dòng)能定理得：解得(3)[3]驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要將摩擦力平衡掉，所以該同學(xué)需將木板左端抬高，平衡摩擦力。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、(1)；(2)；(3)【解析】

(1)離子沿虛線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為0Eq=B1qv解得(2)在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以解得