2023-2024學(xué)年北京市西城區(qū)第三十九中高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市西城區(qū)第三十九中高三下學(xué)期聯(lián)合考試物理試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示為某一電場中場強(qiáng)E-x圖像，沿x軸正方向，電場強(qiáng)度為正，則正點(diǎn)電荷從x1運(yùn)動到x2，其電勢能的變化是A．一直增大B．先增大再減小C．先減小再增大D．先減小再增大再減小2、下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是（）A．圖（l）若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生B．圖(2)盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核的構(gòu)成C．圖(3)一群氫原子處于n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)最多能輻射6種不同頻率的光子D．圖(4)原子核D、E結(jié)合成F時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量3、如圖所示，圓心在O點(diǎn)、半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直固定在水平桌面上，OC與OA的夾角為60°，軌道最低點(diǎn)A與桌面相切．一足夠長的輕繩兩端分別系著質(zhì)量為m1和m2的兩小球（均可視為質(zhì)點(diǎn)），掛在圓弧軌道光滑邊緣C的兩邊，開始時m1位于C點(diǎn)，然后從靜止釋放，若m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)．則（）A．兩球速度大小始終相等B．重力對m1做功的功率不斷增加C．m1=2m2D．m1=3m24、在圖示電路中，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為220，副線圈的匝數(shù)可調(diào)，L1、L2、L3和L4是四個相同的燈泡。當(dāng)在a、b兩端加上瞬時值表達(dá)式為(V)的交變電壓時，調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，使四個燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈的匝數(shù)為440B．燈泡的額定電壓為55VC．變壓器原線圈兩端電壓為220VD．穿過變壓器原線圈的磁通量變化率的最大值為0.1V5、平面OM和平面ON之間的夾角為30°，其橫截面（紙面）如圖所示，平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡與ON只有一個交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場。不計粒子重力。則粒子離開磁場的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為A． B． C． D．6、下列核反應(yīng)方程正確的是（）A．輕核聚變反應(yīng)方程中，x表示電子B．鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程C．核反應(yīng)方程為輕核聚變D．放射性元素發(fā)生的α衰變方程為二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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，足夠長U型管內(nèi)分別由水銀封有、兩部分氣體，則下列陳述中正確是A．只對加熱，則h減小，氣柱長度不變B．只對加熱，則h減小，氣柱長度減少C．若在右管中注入一些水銀，將增大D．使、同時升高相同的溫度，則增大、h減小8、下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是________．A．小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力B．液體分子的無規(guī)則運(yùn)動稱為布朗運(yùn)動C．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體D．分子間的距離增大時，分子勢能可能減小E.分子間的距離減小時，分子引力和斥力都增大9、如圖，斜面上有a、b、c、d四個點(diǎn)，ab=bc=cd，從a點(diǎn)以初速度v0水平拋出一個小球，它落在斜面上的b點(diǎn)，速度方向與斜面之間的夾角為θ；若小球從a點(diǎn)以初速度平拋出，不計空氣阻力，則小球（）A．將落在bc之間B．將落在c點(diǎn)C．落在斜面的速度方向與斜面的夾角大于θD．落在斜面的速度方向與斜面的夾角等于θ10、下列說法正確的是A．一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)變小時，分子間的平均距離可能變小B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列不規(guī)則C．物體內(nèi)能改變時，其溫度一定變化D．機(jī)械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它的變化E.將0.05mL濃度為0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，測得油膜面積為20cm2，則可測得油酸分子的直徑為5×10-9m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）某同學(xué)利用電磁打點(diǎn)計時器、光電門和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖（a）所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、光電門等組成，氣墊導(dǎo)軌大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平，向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣：②把電磁打點(diǎn)計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌右端，將紙帶客穿過打點(diǎn)計時器，并固定在滑塊的右端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向且在同一直線上；③在小滑塊上固定一個寬度為的窄遮光片，把滑塊放在氣墊導(dǎo)軌中間附近，使滑塊開始時處于靜止?fàn)顟B(tài)；④先______，然后滑塊一個向左的初速度，讓滑塊帶動紙帶一起向左運(yùn)動，滑塊和發(fā)生碰撞，紙帶記錄滑塊碰撞前后的運(yùn)動情況，紙帶左端是滑塊碰前運(yùn)動的記錄情況，紙帶右端是滑塊碰后運(yùn)動的記錄情況。⑤記錄滑塊通過光電門時遮光片的遮光時間；⑥取下紙帶，重復(fù)步③④⑤，選出理想的紙帶如圖（b）所示，測出遮光片寬度，并計算遮光片遮光時間的平均值；⑦測得滑塊的質(zhì)量為，滑塊的質(zhì)量為。完善實(shí)驗(yàn)步驟④的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計時器每隔打一個點(diǎn)，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量大小為______；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大小為______（保留三位有效數(shù)字）。(3)分析碰撞前后的總動量本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：______。12．（12分）第34屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽于2019年7月20-26日在澳門舉辦，某同學(xué)為了測試機(jī)器人內(nèi)部電動機(jī)的電阻變化，對一個額定電壓為6V，額定功率約為3.5W小型電動機(jī)(線圈電阻恒定)的伏安特性曲線進(jìn)行了研究，要求電動機(jī)兩端的電壓能從零逐漸增加到6V，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：A．電流表（量程Ⅰ:0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω;量程Ⅱ:0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）B．電壓表(量程為0～6V，，內(nèi)阻幾千歐)C．滑動變阻器R1(最大阻值10Ω，額定電流2A)D．滑動變阻器R2(最大阻值1750Ω，額定電流0.3A)E.電池組(電動勢為9V，內(nèi)阻小于1Ω)F.開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中所用的滑動變阻器應(yīng)選____(選填“C”或“D”)，電流表的量程應(yīng)選_____(選填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖甲連接成符合這個實(shí)驗(yàn)要求的電路。（______）（3）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，改變加在電動機(jī)上的電壓，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)大于1V時電風(fēng)扇才開始轉(zhuǎn)動，電動機(jī)的伏安特性曲線如圖乙所示，則電動機(jī)線圈的電阻為______Ω，電動機(jī)正常工作時的輸出機(jī)械功率為_______W。(保留兩位有效數(shù)字)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，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細(xì)管連接而成，容器豎直放置，容器粗管的截面積為S1=2cm2，細(xì)管的截面積S2=1cm2，開始時粗、細(xì)管內(nèi)水銀長度分別為h1=h2=2cm，整個細(xì)管長為4cm，封閉氣體長度為L=6cm，大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg，氣體初始溫度為27℃，求：①第一次若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K;②第二次若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K.14．（16分）滑雪是人們喜愛的運(yùn)動之一。如圖甲所示，固定于安全坐墊上的小孩抱一玩具熊，從如圖乙所示雪道的點(diǎn)沿傾角為的雪道下滑，雪道面水平，滑到點(diǎn)時把玩具熊平拋后小孩和玩具熊分別落在兩點(diǎn)。已知雪道上、兩點(diǎn)的高度差為，，長度為，安全坐墊與雪道間的動摩擦因數(shù)為，。不計空氣阻力和小孩經(jīng)過點(diǎn)時的能量損失。重力加速度為。求：（1）小孩滑至點(diǎn)時的速度大??；（2）拋出玩具熊后，小孩的水平速度與玩具熊的水平速度之比。15．（12分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為6m/s，t=0時的波形如圖。P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別為xP=9m、xQ=11m。求：（i）質(zhì)點(diǎn)P的振動表達(dá)式；（ii）t=0.5s時質(zhì)點(diǎn)Q偏離平衡位置的位移。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

沿x軸正方向，電場強(qiáng)度為正，由圖可得，從x1到x2電場強(qiáng)度先沿x軸正方向再沿x軸負(fù)方向；順著電場線方向電勢降低，則從x1到x2電勢先降低后升高，所以正點(diǎn)電荷從x1運(yùn)動到x2，電勢能是先減小再增大；故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯誤。2、D【解析】

A．圖（l）若將電源極性反接，即為反向電壓，只要反向電壓比遏止電壓小，電路中就有光電流產(chǎn)生，故A錯誤；B．圖(2)盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯誤；C．圖(3)一群氫原子處于n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)最多能輻射出種不同頻率的光子，故C錯誤；D．原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要釋放能量，故D正確。故選D。3、C【解析】

A.m1由C點(diǎn)下滑到A點(diǎn)過程中，兩球沿繩子方向的速度大小相等；m1由C點(diǎn)滑下去一段后，繩子與圓的切線不重合，而是類似于圓的一根弦線存在，m2一直沿豎直方向上升，所以兩球速度大小不相等，故A項(xiàng)錯誤；B.重力對m1做功的功率指的是豎直分速度，m1從C點(diǎn)靜止釋放，所以C點(diǎn)處m1的豎直分速度為零；m1恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)，A點(diǎn)處m1的豎直分速度也為零；從C點(diǎn)到A點(diǎn)過程中，m1的豎直分速度不為零；所以整個過程中m1的豎直分速度從無到有再從有到無，也就是一個先變大后變小的過程，所以重力對m1做功的功率先增大后變?。还蔅項(xiàng)錯誤；CD.m1從C點(diǎn)靜止釋放，恰好能沿圓弧下滑到A點(diǎn)，則據(jù)幾何關(guān)系和機(jī)械能守恒得：解得：m1=2m2故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。4、B【解析】

A．四個燈泡均正常發(fā)光，說明變壓器原、副線圈中的電流相同，根據(jù)可得變壓器副線圈的匝數(shù)故A錯誤；BC．a(chǎn)、b兩端電壓的有效值V=220V設(shè)每個燈泡的額定電壓為U0，原線圈兩端電壓為U1，則有U=2U0+U1結(jié)合可得U0=55V，U1=110V故B正確，C錯誤；D．原線圈兩端電壓的最大值V根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，解得穿過原線圈的磁通量變化率的最大值為V故D錯誤。故選B。5、D【解析】

、粒子進(jìn)入磁場做順時針方向的勻速圓周運(yùn)動，軌跡如圖所示，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有解得根據(jù)軌跡圖知，∠OPQ=60°則粒子離開磁場的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為，則D正確，ABC錯誤。故選D。6、D【解析】

A．據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，輕核聚變反應(yīng)方程為即x表示中子，故A項(xiàng)錯誤；B．鈾核需要俘獲一個慢中子才能發(fā)生裂變，其中鈾核裂變的一種核反應(yīng)方程為故B項(xiàng)錯誤；C．核反應(yīng)方程為人工轉(zhuǎn)變，故C項(xiàng)錯誤；D．據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得，放射性元素發(fā)生的α衰變方程為故D項(xiàng)正確。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、AD【解析】

AB．只對L1加熱，假設(shè)體積不變，則壓強(qiáng)增大，所以L1增大、h減小，氣柱L2長度不變，因?yàn)榇瞬糠謿怏w做等溫變化，故A正確B錯誤；C．若在右管中注入一些水銀，L2壓強(qiáng)增大，假設(shè)L1的體積不變，L1的壓強(qiáng)與h長度的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和隨之增大，L1的壓強(qiáng)增大，根據(jù)玻意耳定律得L1將減小，故C錯誤；D．使L1、L2同時升高相同的溫度，假設(shè)氣體體積不變，L1的壓強(qiáng)增大，L2壓強(qiáng)不變，則L1增大、h減小，故D正確；故選AD.【點(diǎn)睛】做好本題的關(guān)鍵是知道兩邊氣體壓強(qiáng)大小的影響因素，再利用理想氣體狀態(tài)方程判斷各物理量的變化．8、ADE【解析】草葉上的露珠存在表面張力，它表面的水分子表現(xiàn)為引力，從而使它收縮成一個球形，與表面張力有關(guān)，故A正確；布朗運(yùn)動是懸浮在液體當(dāng)中的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，是液體分子無規(guī)則熱運(yùn)動的反映，故B錯誤；熱力學(xué)第二定律是說熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體，此說法略去了“自發(fā)地”，通過外力做功是可以把熱量從低溫物體提取到高溫物體的.例如電冰箱的制冷就是這一情況，所以C錯誤；當(dāng)分子間距小于r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著分子間距離的增大，分子勢能減小，所以D正確；分子間的距離減小時，分子引力和斥力都增大，斥力增大的較快，所以E正確．9、BD【解析】

設(shè)斜面的傾角為θ．小球落在斜面上，有：tanθ=，解得：；在豎直方向上的分位移為：y=gt2＝，則知當(dāng)初速度變?yōu)樵瓉淼谋稌r，豎直方向上的位移變?yōu)樵瓉淼?倍，所以小球一定落在斜面上的c點(diǎn)，故A錯誤，B正確；設(shè)小球落在斜面上速度與水平方向的夾角為β，則tanβ==2tanθ，即tanβ=2tanθ，所以β一定，則知落在斜面時的速度方向與斜面夾角一定相同．故C錯誤，D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】物體在斜面上做平拋運(yùn)動落在斜面上，豎直方向的位移與水平方向上的位移比值是一定值．以及知道在任一時刻速度與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍．10、ADE【解析】

A．根據(jù)氣態(tài)方程，壓強(qiáng)變小時，如果溫度降低，則氣體的體積可能減小，分子間的平均距離可能變小，故A正確；B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列規(guī)則，故B錯誤；C．物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能兩部分，物體內(nèi)能改變時，可能是分子勢能發(fā)生了變化，而分子平均動能并沒有發(fā)生變化，即溫度可能不變化。故C錯誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，機(jī)械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它的變化，故D正確；E．根據(jù)題意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸體積為：V=0.05×0.02%mL=1×10-5mL所以油酸分子直徑的大小：故E正確；故選ADE。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、先接通打點(diǎn)計時器電源在允許誤差范圍內(nèi)，通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒【解析】

（1）[1]為了打點(diǎn)穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通打點(diǎn)計時器的電源，再放開滑塊1。（2）[2]作用前系統(tǒng)的總動量為滑塊1的動量，而所以[3]作用后系統(tǒng)的總動量為滑塊1和滑塊2的動量和，且此時滑塊1速度v1為滑塊2速度v2為以兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量大?。?）[4]分析碰撞前后的總動量本實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是在允許誤差范圍內(nèi)，通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動量守恒。12、CⅠ2.52.6【解析】

（1）[1][2]．電風(fēng)扇的額定電流，從讀數(shù)誤差的角度考慮，電流表選擇量程Ⅰ。電風(fēng)扇的電阻比較小，則滑動變阻器選擇總電阻為10Ω的誤差較小，即選擇C。（2）[3]．因?yàn)殡妷弘娏餍鑿牧汩_始測起，則滑動變阻器采用分壓式接法，電風(fēng)