2024北京北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三4月月考物理

第1頁(yè)/共1頁(yè)2024北京北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三4月月考物理行政班______教學(xué)班______姓名______學(xué)號(hào)______成績(jī)______考生須知1．本試卷共14頁(yè)，共三道大題，20道小題；答題紙共2頁(yè)。滿分100分?？荚嚂r(shí)間90分鐘。2．試卷答案一律填寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。）1．北京冬奧會(huì)速滑館內(nèi)裝有歷經(jīng)5年發(fā)明的高科技“獵豹”高速攝像機(jī)，讓犯規(guī)無(wú)處遁形。某次速度滑冰比賽中，攝像機(jī)和運(yùn)動(dòng)員的水平位移x隨時(shí)間t變化的圖像分別如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．?dāng)z像機(jī)做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員做曲線運(yùn)動(dòng)B．時(shí)間內(nèi)攝像機(jī)在前，時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員在前C．時(shí)間內(nèi)攝像機(jī)與運(yùn)動(dòng)員的平均速度相同D．時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻攝像機(jī)的速度都大于運(yùn)動(dòng)員的速度2．“神舟十六號(hào)”載人飛船安全著陸需經(jīng)過(guò)分離、制動(dòng)、再入和減速四個(gè)階段。如圖所示，在減速階段，巨型降落傘為返回艙提供阻力，假設(shè)返回艙做直線運(yùn)動(dòng)，則在減速階段（）A．傘繩對(duì)返回艙的拉力大于返回艙對(duì)傘繩的拉力B．傘繩對(duì)返回艙的拉力小于返回艙對(duì)傘繩的拉力C．合外力對(duì)返回艙做的功等于返回艙機(jī)械能的變化D．除重力外其他力對(duì)返回艙做的總功等于返回艙機(jī)械能的變化3．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度與所受合外力的關(guān)系”，小車(chē)的質(zhì)量為M，托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（）A．要保證m遠(yuǎn)小于M B．在托盤(pán)中增加砝碼，重復(fù)實(shí)驗(yàn)C．小車(chē)所受的合外力等于2mg D．釋放小車(chē)后立即接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器4．一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，a、b為介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，處的質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．該波的波長(zhǎng)為6m B．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的速度為0 D．時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b偏離平衡位置的位移為－5cm5．如圖甲、乙所示為自行車(chē)氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開(kāi)關(guān)控制，其結(jié)構(gòu)如圖丙所示，彈簧一端固定在頂部，另一端與小物塊P連接，當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到一定值時(shí)，P拉伸彈簧后使觸點(diǎn)A、B接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光。觸點(diǎn)B與車(chē)輪圓心距離為R，車(chē)輪靜止且氣嘴燈在最低點(diǎn)時(shí)觸點(diǎn)A、B距離為d，已知P與觸點(diǎn)A的總質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g，不計(jì)接觸式開(kāi)關(guān)中的一切摩擦，小物塊P和觸點(diǎn)A、B均視為質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)該自行車(chē)在平直的道路上行駛時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．要使氣嘴燈能發(fā)光，車(chē)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為B．要使氣嘴燈能發(fā)光，車(chē)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為C．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車(chē)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為D．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車(chē)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為6．北京冬奧會(huì)高臺(tái)滑雪場(chǎng)地示意如圖。一運(yùn)動(dòng)員（含裝備）的質(zhì)量為m，從助滑坡上A點(diǎn)由靜止沿坡（曲線軌道）下滑，經(jīng)最低點(diǎn)B從坡的末端C起跳，在空中飛行一段時(shí)間后著陸于著陸坡上D點(diǎn)。已知A、C的高度差為，C、D的高度差為，重力加速度大小為g，摩擦阻力和空氣阻力不能忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)。則下列判定正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)處于失重狀態(tài) B．運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的速率C．運(yùn)動(dòng)員著陸前瞬間的動(dòng)能 D．運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間7．2023年10月26日，神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙進(jìn)行了對(duì)接，“太空之家”迎來(lái)湯洪波、唐勝杰、江新林3名中國(guó)航天史上最年輕的乘組入駐。如圖為神舟十七號(hào)的發(fā)射與交會(huì)對(duì)接過(guò)程示意圖，圖中①為飛船的近地圓軌道，其軌道半徑為，②為橢圓變軌軌道，③為天和核心艙所在的圓軌道，其軌道半徑為，P、Q分別為②軌道與①、③軌道的交會(huì)點(diǎn)。關(guān)于神舟十七號(hào)載人飛船與天和核心艙交會(huì)對(duì)接過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．飛船從②軌道到變軌到③軌道需要在Q點(diǎn)點(diǎn)火減速B．飛船在軌道3上運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度C．飛船在①軌道的動(dòng)能一定大于天和核心艙在③軌道的動(dòng)能D．若核心艙在③軌道運(yùn)行周期為T(mén)，則飛船在②軌道從P到Q的時(shí)間為8．如圖所示，小球A、B用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿相連，豎直放置在光滑水平地面上，小球C挨著小球B放置在地面上。由于微小擾動(dòng)，小球A沿光滑的豎直墻面下滑，小球B、C在同一豎直面內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)桿與墻面夾角為，小球A和墻面恰好分離，最后小球A落到水平地面上。下列說(shuō)法中不正確的是（）A．當(dāng)小球A的機(jī)械能取最小值時(shí)，小球B與小球C的加速度為零B．小球A由靜止到與墻面分離的過(guò)程中，小球B的速度先增大后減小C．當(dāng)小球A和墻面恰好分離時(shí)，小球B與小球C也恰好分離D．當(dāng)小球A和墻面恰好分離時(shí)，A、B兩球的速率之比為9．如圖所示，一帶負(fù)電粒子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m、電荷量大小為q，以初速度沿兩板中央水平方向射入水平放置、距離為d、電勢(shì)差為U的一對(duì)平行金屬板間，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間從兩板間飛出，在此過(guò)程中，已知粒子動(dòng)量變化量的大小為，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．粒子在兩板間運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 B．粒子從兩板間離開(kāi)時(shí)的速度大小為C．金屬板的長(zhǎng)度為 D．入射點(diǎn)與出射點(diǎn)間的電勢(shì)差為10．熱膨脹材料在生產(chǎn)生活中有著重要的應(yīng)用，因此對(duì)材料的熱膨脹現(xiàn)象的研究一直是科技領(lǐng)域研究工作中的熱點(diǎn)問(wèn)題，如圖所示為利用單電容熱膨脹測(cè)量?jī)x測(cè)量材料豎直方向尺度隨溫度變化的簡(jiǎn)化示意圖，電容器上極板固定，下極板可隨材料尺度的變化上下移動(dòng)，兩極板間連接如圖所示的電路，電源的電動(dòng)勢(shì)保持不變，其中當(dāng)電流從左接線柱流入時(shí)靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，電流從右接線柱流入時(shí)靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，現(xiàn)在測(cè)量某圓柱形材料的熱膨脹，將待測(cè)材料平放在加熱器上進(jìn)行加熱使其溫度升高，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)被測(cè)材料保持兩個(gè)不同溫度不變時(shí)，極板的帶電量一定相等B．若被測(cè)材料僅存在水平方向膨脹，靈敏電流計(jì)的指針將向左偏轉(zhuǎn)C．當(dāng)被測(cè)材料的高度增加時(shí)電阻R右側(cè)的電勢(shì)高于左側(cè)的電勢(shì)D．當(dāng)靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)時(shí)，則被測(cè)材料出現(xiàn)了反常膨脹（溫度升高，高度變小）11．某處地下有水平埋設(shè)的長(zhǎng)直導(dǎo)線，現(xiàn)用圖所示的閉合線圈和電流傳感器探測(cè)導(dǎo)線的位置及其走向。探測(cè)時(shí)線圈保持水平，探測(cè)過(guò)程及電流情況如下表所示：線圈移動(dòng)情況初始時(shí)靜止放置南北方向移動(dòng)南北方向移動(dòng)后靜止東西方向移動(dòng)?xùn)|西方向移動(dòng)后靜止電流情況無(wú)電流無(wú)電流無(wú)電流有電流有電流下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)線南北走向，但不能確定其具體位置B．導(dǎo)線東西走向，但不能確定其具體位置C．導(dǎo)線南北走向，且可以確定其在初始時(shí)線圈中心點(diǎn)O的正下方D．導(dǎo)線東西走向，且可以確定其在初始時(shí)線圈中心點(diǎn)O的正下方12．如圖所示，利用霍爾元件可以監(jiān)測(cè)無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線的電流。無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在空間任意位置激發(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：，其中k為常量，I為直導(dǎo)線中電流大小，d為空間中某點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離?；魻栐墓ぷ髟硎菍⒔饘俦∑怪敝糜诖艌?chǎng)中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流時(shí)，e、f兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差。下列說(shuō)法正確的是（）A．該裝置無(wú)法確定通電直導(dǎo)線的電流方向B．輸出電壓隨著直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度均勻變化C．若想增加測(cè)量精度，可增大霍爾元件沿磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的厚度D．用單位體積內(nèi)自由電子個(gè)數(shù)更多的材料制成霍爾元件，能夠提高測(cè)量精度13．圖為蘋(píng)果自動(dòng)分揀裝置，可以把質(zhì)量大小不同的蘋(píng)果，自動(dòng)分揀開(kāi)。該裝置的托盤(pán)秤壓在一個(gè)以為轉(zhuǎn)動(dòng)軸的杠桿上，杠桿末端壓在壓力傳感器上。當(dāng)大蘋(píng)果通過(guò)托盤(pán)秤時(shí)，所受的壓力較大因而電阻較小，兩端獲得較大電壓，該電壓激勵(lì)放大電路并保持一段時(shí)間，使電磁鐵吸動(dòng)分揀開(kāi)關(guān)的銜鐵，打開(kāi)下面通道，讓大蘋(píng)果進(jìn)入下面通道；當(dāng)小蘋(píng)果通過(guò)托盤(pán)秤時(shí)，兩端的電壓不足以激勵(lì)放大電路，分揀開(kāi)關(guān)在彈簧向上彈力作用下處于水平狀態(tài)，小蘋(píng)果進(jìn)入上面通道。托盤(pán)停在圖示位置時(shí)，設(shè)進(jìn)入下面通道的大蘋(píng)果最小質(zhì)量為，若提高分揀標(biāo)準(zhǔn)，要求進(jìn)入下面通道的大蘋(píng)果的最小質(zhì)量M大于，其他條件不變的情況下，下面操作可行的是（）A．只適當(dāng)減小的阻值 B．只增大電源的電動(dòng)勢(shì)C．只增加纏繞電磁鐵線圈的匝數(shù) D．只將托盤(pán)秤壓在杠桿上的位置向左移動(dòng)一些14．近10年來(lái)我國(guó)大力發(fā)展空軍和海軍，新增艦船是除美國(guó)外其他國(guó)家的總和。無(wú)論是飛機(jī)還是戰(zhàn)艦設(shè)計(jì)，都需要復(fù)雜的流體力學(xué)知識(shí)。當(dāng)流體流動(dòng)時(shí)，根據(jù)流動(dòng)特征可以分成湍流和層流：如果流體質(zhì)點(diǎn)的軌跡（一般說(shuō)隨初始空間坐標(biāo)x、y、z隨時(shí)間t而變）是有規(guī)則的光滑曲線（最簡(jiǎn)單的情形是直線），這種流動(dòng)叫層流，此時(shí)流體分層流動(dòng)，各層互不混合，沒(méi)有這種性質(zhì)的流動(dòng)叫湍流。不同狀態(tài)的流體動(dòng)力學(xué)方程不一樣。流體力學(xué)中用一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)—雷諾數(shù)Re（Reynoldsnumber），來(lái)表征流體的這一特征，一般情況下，雷諾數(shù)小的時(shí)候是層流，雷諾數(shù)大的時(shí)候是湍流。已知雷諾數(shù)由四個(gè)變量決定，流體的流速v、流體的密度、特征長(zhǎng)度d，黏性系數(shù)。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)雷諾數(shù)的表達(dá)式做出判斷，以下表達(dá)式中可能正確的是：（已知黏性系數(shù)為流體中相距dx的兩平行液層，由于內(nèi)摩擦，使垂直于流動(dòng)方向的液層間存在速度梯度，當(dāng)速度梯度為1個(gè)單位，相鄰層“單位”接觸面S上所產(chǎn)生的黏滯力F（亦稱(chēng)內(nèi)摩擦力）即黏性系數(shù)，以表示：/它的單位是）（）A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共20分。）15．（1）用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，單擺擺線長(zhǎng)為l，擺球直徑為d，用秒表測(cè)得n個(gè)周期的總時(shí)間為t，圓周率為，則實(shí)驗(yàn)中重力加速度的表達(dá)式______。（2）某同學(xué)采用圖1所示的電路圖測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。①實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)處在______（填“M”或“N”）端。②按照?qǐng)D1連接實(shí)物圖，如圖2所示。閉合開(kāi)關(guān)前檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò)，該導(dǎo)線為_(kāi)_____（填“a”“b”或“c”）。該錯(cuò)誤連接會(huì)帶來(lái)的問(wèn)題是____________。（3）如圖3所示，用伏安法測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，M、N間電壓為保持不變。選用三種不同規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，最大阻值分別是，，，從左向右移動(dòng)滑片P，研究待測(cè)電阻兩端的電壓U與滑片的滑動(dòng)距離L（滑片從左向右滑動(dòng)的最大距離為）的關(guān)系，獲得如圖4所示的數(shù)據(jù)結(jié)果。請(qǐng)你結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)果判斷：在使用圖3所示電路測(cè)量待測(cè)電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，選擇哪一種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器最合適，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由____________。16．某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌上滑塊間的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，滑塊1上安裝遮光片，光電計(jì)時(shí)器可以測(cè)出遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的遮光時(shí)間，滑塊質(zhì)量可以通過(guò)天平測(cè)出，實(shí)驗(yàn)裝置如題1圖所示。（1）游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片寬度如題2圖所示，其寬度______cm。（2）打開(kāi)氣泵，待氣流穩(wěn)定后，將滑塊1輕輕從左側(cè)推出，發(fā)現(xiàn)其經(jīng)過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間比光電門(mén)2的時(shí)間短，應(yīng)該調(diào)高氣墊導(dǎo)軌的______端（填“左”或“右”），直到通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間相等，即軌道調(diào)節(jié)水平。（3）在滑塊上安裝配套的粘扣?；瑝K2（未安裝遮光片）靜止在導(dǎo)軌上，輕推滑塊1（安裝遮光片），使其與滑塊2碰撞，記錄碰撞前滑塊1經(jīng)過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間，以及碰撞后兩滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間。重復(fù)上述操作，多次測(cè)量得出多組數(shù)據(jù)如下表：64.7269.7370.6980.31104.0515.514.314.112.59.6109.08121.02125.02138.15185.199.28.38.07.25.4根據(jù)表中數(shù)據(jù)在方格紙上作出圖線。從圖像中可以得到直線的斜率為，而從理論計(jì)算可得直線斜率的表達(dá)式為_(kāi)_____。（用、表示）若，即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。（4）多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)總大于，產(chǎn)生這一誤差的原因可能是______。A．滑塊1的質(zhì)量測(cè)量值偏小 B．滑塊1的質(zhì)量測(cè)量值偏大C．滑塊2的質(zhì)量測(cè)量值偏小 D．滑塊2的質(zhì)量測(cè)量值偏大三、計(jì)算論述題（本題共4小題，共40分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。解題過(guò)程中需要用到，但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位。）17．如圖所示，把一個(gè)質(zhì)量的小鋼球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就構(gòu)成一個(gè)擺。懸點(diǎn)O距地面的高度，擺長(zhǎng)。將擺球拉至擺線與豎直方向成37°角的位置，由靜止釋放，忽略空氣阻力，取重力加速度，。（1）求小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球拉力的大小F；（2）若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線斷了，小球沿水平方向拋出，求它做平拋運(yùn)動(dòng)水平位移的大小x；（3）求小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率P。18．如圖所示，寬為L(zhǎng)的光滑固定導(dǎo)軌與水平面成角，質(zhì)量為m的金屬桿ab，水平放置在導(dǎo)軌上?？臻g中存在垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，電源的內(nèi)阻為r，定值電阻和金屬桿接入電路的阻值均為R，重力加速度為g。（1）開(kāi)關(guān)S接1，金屬桿恰好能靜止在導(dǎo)軌上。求電源電動(dòng)勢(shì)E的大小；（2）開(kāi)關(guān)S接2，金屬桿由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，沿斜面下滑距離s后速度達(dá)到最大，此后金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)。求：a．最大速度；b．金屬桿從靜止開(kāi)始到最大速度過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。19．法拉第提出場(chǎng)的概念，并且用場(chǎng)線直觀地描繪了場(chǎng)，場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)的強(qiáng)弱，場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向表示場(chǎng)強(qiáng)的方向。（1）狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周?chē)鸥芯€呈均勻輻射狀分布，與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布相似。如圖1所示，若空間中有一固定的N極磁單極子，一帶電微粒Q在其上方沿順時(shí)針?lè)较颍ǜ┮暎┳鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心O到磁單極子的距離為d，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，重力加速度為g。①在圖1中畫(huà)出N極磁單極子周?chē)拇鸥芯€；②分析該微粒帶正電還是負(fù)電，并求出該微粒運(yùn)動(dòng)軌跡的