2024屆北京市中學高三12月考試物理試題試卷

2024屆北京市中學高三12月考試物理試題試卷星。它是北斗三號系統(tǒng)首顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，經(jīng)過一系列在軌測試后，該衛(wèi)星將與此前發(fā)射的18顆中圓地球軌道衛(wèi)星和1顆地球同步軌道衛(wèi)星進行組網(wǎng)。已知中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑是地球同步軌道衛(wèi)星的半徑地球軌道衛(wèi)星軌道半徑為地球半徑的k倍，地球表面的重力加速度為g,地球的自轉(zhuǎn)周期為T,則中圓地球軌道衛(wèi)星在軌運行的()B.周期C.向心加速度大小為D.向心加速度大小4、如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面的夾角為0,傳送帶以速度vw逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ>tanO,則能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的圖象是5、a、b兩車在平直公路上行駛，其y-t圖象如圖所示，在t=0時，兩車間距為so,在t=t?時間內(nèi)，a車的位移A.0～t時間內(nèi)a、b兩車相向而行B.0～t?時間內(nèi)a車平均速度大小是b車平均速度大小的2倍形電極，沿邊緣內(nèi)壁放一個圓環(huán)形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導電液體起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，通電后，發(fā)現(xiàn)彈簧不斷上下振動，如圖乙所示。下列關(guān)于這兩個趣味實驗的說法正確的是()圖甲旋轉(zhuǎn)的液體圖乙振動的彈簧A.圖甲中，如果改變磁場的方向，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變B.圖甲中，如果改變電源的正負極，液體的旋轉(zhuǎn)方向不變C.圖乙中，如果改變電源的正負極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動D.圖乙中，如果將水銀換成酒精，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動二、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、如圖所示，物體A、B通過細繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)，物體A、B的質(zhì)量分別為2m、m,開始時細繩伸直，用手托著物體A使彈簧處于原長且A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上，放手后物體A下落，與地面即將接觸時速度大小為v,此時物體B對地面恰好無壓力，不計一切摩擦及空氣阻力，重力加速度大小為g,則下列說法中正A.物體A下落過程中，物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒B.彈簧的勁度系數(shù)為C.物體A著地時的加速度大小為D.物體A著地時彈簧的彈性勢能為8、如圖所示，斜面傾角為θ=37°,小球從斜面頂端P點以初速度v,水平拋出，剛好落在斜面中點處?，F(xiàn)將小球以初速度2v?水平拋出，不計空氣阻力，小球下落后均不彈起，sin37°=0.6,cos次在空中運動過程中()A.時間之比為1:2C.水平位移之比為1:4D.當初速度為v?時，小球在空中離斜面的最遠距離為的速度勻速穿過磁場區(qū)，其平面始終保持與磁感線方向垂直，規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框中感應(yīng)電流I和ab邊兩端的電壓U的圖線正確的是()10、如圖，勻強磁場與xOy平面垂直且僅分布在第一象限，兩個完全相同的帶電粒子a、b從x軸上的P點以相等速率射入磁場，分別經(jīng)過時間t、t,后從y軸上縱坐標為y。,y。的兩點垂直于y軸射出磁場。已知兩帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期為T,半徑為r,粒子b射入速度方向與x軸正方向的夾角為60°。a、b間的相互作用和重力可忽略。下列關(guān)系正確的是()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)某同學用圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，A、B為固定在鐵架臺上的光電門，計時電腦記錄小球通過光電門的時間，使用該裝置研究小球下落運動過程中的機械能情況。計時電腦記錄小球通過A、B兩光電門的遮光時間分布是t?和t?,當?shù)氐闹亓铀俣葹間。(1)用20分度游標卡尺測量小球直徑d,刻度線如圖乙所示，則d=cm;A.用天平測出小球的質(zhì)量B.測出小球到光電門A的豎直高度h?C.A、B光電門中點間的豎直高度h(使用d、t、t?和△t表示)12.(12分)未來在一個未知星球上用如圖甲所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。懸點O正下方P點處有水平放置的熾熱連續(xù)四次拍下的小球位置，已知照相機連續(xù)拍照的時間間隔是0.10s,實際背景屏的長度之比為1:4,則：甲乙四、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13.(10分)如圖所示是個游樂場地，半徑為R=1.8m的光滑四分之一圓弧軌道OP與長度為L=13m的水平傳送帶PQ平滑連接，傳送帶沿順時針方向勻速運動，速度大小為4m/s,傳送帶Q端靠近傾角為30°的足夠長斜面的二者間通過一小段光滑圓弧(圖中未畫出)平滑連接，滑板與傳送帶和斜面間相對運動時的阻力分別為正壓力的和某少年踩著滑板a從O點沿圓弧軌道由靜止滑下，到達P點時立即向前跳出。該少年離開滑板a后，滑板a以3m/s的速度返回，少年落到前方傳送帶上隨傳送帶一起勻速運動的相同滑板b上，然后一起向前運動，P點的距離為3m。已知少年的質(zhì)量是滑板質(zhì)量的9倍，不計滑板的長度以及人和滑板間的作用時間，重力加速度(3)少年落到滑板b上后至第一次到達斜面最高點所用的時間(結(jié)果保留兩位小數(shù))。14.(16分)如圖所示，在磁感應(yīng)強度為方向豎直向下的磁場中有兩個固定的半徑分別為1和21的水平放置的金屬圓環(huán)形導線圍成了如圖回路，其總電阻為r,開口很小，兩開口端接有間距也為1的且足夠長的兩個固定平(1)物塊在車面上滑行的時間t;44一、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?！窘馕觥吭O(shè)斜面的傾角為θ。物塊在光滑的斜面上做簡諧運動，對斜面的壓力N?等于物塊重力垂直于斜面的分力，即N?=mgcosθ以斜面體為研究對象，做出力圖如圖所示，地面對斜面體的摩擦力因為m,0不變，所以f不隨時間變化，【解析】A物體先向負方向做減速運動，然后在向正方向做加速運動；B物體一直向正方向加速，故選項A錯誤；直線的斜率等于加速度，則A、B兩物體的加速度在前4s內(nèi)大小相等方向相同，選項B錯誤；前4s內(nèi)兩物體運動方向相反，因不知起始位置，則A、B兩物體在前4s內(nèi)可能相遇，選項C錯誤；A、B兩物體若在6s時相遇，則計時開始時二者相明確圖象斜率的含義，最好能把圖象和實際運動想結(jié)合起來.AB.中圓地球軌道衛(wèi)星和同步衛(wèi)星均繞地球做勻速圓周運動，已知中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑是地球同步軌道衛(wèi)星的半徑地球的自轉(zhuǎn)周期為T,根據(jù)開普勒第三定律可知：解得CD.物體在地球表面受到的重力等于萬有引力，有解得【解析】初狀態(tài)時：重力的分力與摩擦力均沿著斜面向下，且都是恒力，所以物體先沿斜面勻加速直線運動，由牛頓第二定律當小木塊的速度與傳送帶速度相等時，由μ>tanθ知道木塊將與帶以相同的速度勻速運動，圖象的斜率表示加速度，A.該圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.該圖與結(jié)論相符，選項B正確；C.該圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.該圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；【解析】A.由圖象可知0～t?時間內(nèi)兩車速度均為正，故同向行駛，故A錯誤；B.0～t?時間內(nèi)兩車平均速度大小分別是C.若a、b在t?時刻相遇，說明0～t時間內(nèi)a比b多出來的位移剛好是so,如圖1所示，圖象與坐標軸所圍成的面D.若a、b在時刻相遇，則下次相遇時刻為從時刻開始計時，到二者具有相同的位移的時刻，如圖2:所以下次相遇的時刻),故D錯誤。圖2【解析】圖甲中，僅僅調(diào)換N、S極位置或僅僅調(diào)換電源的正負極位置，安培力方向肯定改變，液體的旋轉(zhuǎn)方向要改變，故AB均錯誤；圖乙中，當有電流通過彈簧時，構(gòu)成彈簧的每一圈導線周圍都產(chǎn)生了磁場，根據(jù)安培定則知，各圈導線之間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復上述過程，可以觀察到彈簧不斷上下振動；如果改變電源的正負極，依然可以觀察到彈簧不斷上下振動；但是如果將水銀換二、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?！窘馕觥緼項：由題知道，物體A下落過程中，B一直靜止不動.對于物體A和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈力做功，則物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A正確；B項：物體B對地面的壓力恰好為零，故彈簧的拉力為T=mg,開始時彈簧處于原長，由胡克定律知：T=kh,得彈簧C項：物體A著地時，細繩對A的拉力也等于mg,對A,根據(jù)牛頓第二定律得2mg-mg=2ma,,故C正確；D項：物體A與彈簧系統(tǒng)機械能守恒，有：,所以Ep=2mgh-mv2,故D錯誤.【解析】兩次下落高度之比1:2,根據(jù)選項D正確。故選BD?【解析】線框剛進入磁場，cd邊切割磁感線，根據(jù)右手定則或楞次定律，可以判斷出感應(yīng)電流的方向為逆時針(為正方向),此時ab邊兩端的電壓線框全部進入磁場，穿過線框的磁通量為零沒有感應(yīng)電流，但ab和cd兩條邊同時切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，相最后線框穿出磁場，ab邊切割磁感線，相當于電源，根據(jù)右手定則或楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方方向),電流大小為I=1A此時ab邊兩端的電壓故選AD?！窘馕觥緼.由題意可知兩粒子在磁場中運動軌跡所對應(yīng)的圓心角之和為180°,因為粒子b的軌跡所對應(yīng)的圓心角為120°,所以粒子a運動軌跡所對應(yīng)的圓心角為60°,則44故A錯誤；4故三、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。CC【解析】所以小球直徑所以小球直徑d=10mm+0.25mm=10.25m即所以不需要測量小球的質(zhì)量。研究的過程是小球在兩光電門之間的能量變化，需要A、B光電門中點間的豎直高度h。即能證明小球在自A到B過程中機械能守恒。而即有有得【解析】(1)[1]因為豎直方向上相等時間內(nèi)的位移之比為1:3:5,符合初速度為零的勻變速直線運動特點，因此可知a點的(2)[2]由照片的長度與實際背景屏的長度之比為1:4可得乙圖中正方形的邊長l=4cm,豎直方向上有：(3)[3]水平方向小球做勻速直線運動，因此小球平拋運動的初速度為：(4)[4]b點豎直方向上的分速度四、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【解析】(1)少年與滑板a從O點沿圓弧下滑到P點的過程中機械能守恒，設(shè)少年的質(zhì)量為M,滑板的質(zhì)量為m,則M=9m,有少年跳離a板的過程中，少年與滑板a水平方向動量守恒，根據(jù)動量守恒定律有解得少年跳離滑板A時的速度大小(2)少年跳上滑板b的過程中，少年與滑板b水平方向的動量守恒，設(shè)傳送帶速度為V帶，則有假設(shè)少年與滑板b在傳送帶上可以達到與傳送帶相同的速度，對少年與滑板b在傳送帶上做勻減速直線運動的過程應(yīng)設(shè)此過程中少年與滑板b位移為x?,由運動學公式有解得因此假設(shè)成立，即少年與滑板b在傳送帶上先做勻減速運動，速度與傳送帶速度相同后隨傳送帶一起勻速運動，到達傳送帶最右側(cè)Q端的速度為設(shè)少年與滑板b在傳送帶上做勻速直線運動的時間為t?,則,,設(shè)少年與滑板b沖上斜面后的加速度大小為a?,根據(jù)牛頓第二定律有設(shè)少年與滑板b在斜面上向上運動的時間為t?,則設(shè)少年與