2023-2024學(xué)年北京首都師范大學(xué)第二附屬中學(xué)高三第三次模擬考試物理試卷含解析

2023-2024學(xué)年北京首都師范大學(xué)第二附屬中學(xué)高三第三次模擬考試物理試卷注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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。1、如圖所示，一直角三角形acd在豎直平面內(nèi)，同一豎直面內(nèi)的a、b兩點關(guān)于水平邊cd對稱，點電荷Q1、Q2固定在c、d兩點上。一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球P在a點處于靜止?fàn)顟B(tài)，取重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．Q2對P的靜電力大小為B．Q1、Q2的電荷量之比為C．將P從a點移到b點，電場力做正功D．將P從a點沿直線移到b點，電勢能先增大后減小2、如圖所示，由絕緣輕桿構(gòu)成的正方形ABCD位于豎直平面內(nèi)，其中AB邊位于水平方向，頂點處分別固定一個帶電小球。其中A、B處小球質(zhì)量均為m，電荷量均為2q(q>0)；C、D處小球質(zhì)量均為2m，電荷量均為q?？臻g存在著沿DB方向的勻強電場，在圖示平面內(nèi)，讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，則四個小球所構(gòu)成的系統(tǒng)（）A．電勢能增加，重力勢能增加B．電勢能不變，重力勢能不變C．電勢能減小，重力勢能減小D．電勢能不變，重力勢能增加3、已知無限長通電直導(dǎo)線周圍某一點的磁感應(yīng)強度B的表達(dá)式：，其中r0是該點到通電直導(dǎo)線的距離，I為電流強度，μ0為比例系數(shù)（單位為N/A2）．試推斷，一個半徑為R的圓環(huán)，當(dāng)通過的電流為I時，其軸線上距圓心O點為r0處的磁感應(yīng)強度應(yīng)為（）A． B．C． D．4、如圖所示，某生產(chǎn)廠家為了測定該廠所生產(chǎn)的玩具車的性能，將兩個完全相同的玩具車A、B并排放在兩平行且水平的軌道上，分別通過掛鉤連接另一個與玩具車等質(zhì)量的貨車(無牽引力)，控制兩車以相同的速度v0做勻速直線運動。某時刻，通過控制器使兩車的掛鉤斷開，玩具車A保持原來的牽引力不變，玩具車B保持原來的輸出功率不變，當(dāng)玩具車A的速度為2v0時，玩具車B的速度為1.5v0，運動過程中受到的阻力僅與質(zhì)量成正比，與速度無關(guān)，則正確的是（）A．在這段時間內(nèi)兩車的位移之比為6∶5B．玩具車A的功率變?yōu)樵瓉淼?倍C．兩車克服阻力做功的比值為12∶11D．兩車牽引力做功的比值為3∶15、如圖，光滑斜劈A上表面水平，物體B疊放在A上面，斜面光滑，AB靜止釋放瞬間，B的受力圖是（）A． B． C． D．6、、為兩只相同的燈泡，L為理想電感線圈（線圈電阻不計連），連接成如圖所示的電路。下列判斷正確的是（）A．閉合開關(guān)的瞬間，燈比燈亮 B．閉合開關(guān)的瞬間，燈和燈亮度相同C．?dāng)嚅_開關(guān)后，燈立即熄滅 D．?dāng)嚅_開關(guān)后，燈和燈逐漸變暗直至熄滅二、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、下列說法正確的是A．大氣中PM1．5的運動是分子的無規(guī)則運動B．晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點C．?dāng)U散運動和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關(guān)D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體8、如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表和電壓表均為理想電表，下述正確的是（）A．若R2短路，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B．若R2短路，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小C．若R4斷路，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小D．若R4斷路，電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大9、下列說法正確的是。A．食鹽、蔗糖、味精、玻璃都是晶體B．由于分子永不停息地做無規(guī)則運動，所以任何物體都具有內(nèi)能C．硬幣可以浮在水面上，是因為水的表面張力的作用D．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都具有方向性E.已知氧氣的摩爾體積為V，每個氧氣分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)10、如圖所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定于豎直平面內(nèi)，a為圓環(huán)的最低點，c為圓環(huán)的最高點，b點與圓心O等高，該空間存在與圓環(huán)平面平行的勻強電場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球P套在圓環(huán)上，沿環(huán)做圓周運動，通過a、b、c三點時的速度大小分別為、、。下列說法正確的是（）A．勻強電場方向水平向右B．勻強電場場強大小為C．小球運動過程中對圓環(huán)的最大壓力為7.5mgD．小球運動過程中對圓環(huán)的最小壓力為1.25mg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(xué)利用如圖所示的裝置來測量動摩擦因數(shù)，同時驗證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)的一斜面下端與水平面之間由光滑小圓弧相連，斜面與水平面材料相同。第一次，將小滑塊A從斜面頂端無初速度釋放，測出斜面長度為l，斜面頂端與水平地面的距離為h，小滑塊在水平桌面上滑行的距離為X1（甲圖）；第二次將左側(cè)貼有雙面膠的小滑塊B放在圓弧軌道的最低點，再將小滑塊A從斜面頂端無初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，測出整體沿桌面滑動的距離X2（圖乙）。已知滑塊A和B的材料相同，測出滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，重力加速度為g。(1)通過第一次試驗，可得動摩擦因數(shù)為μ=___________；（用字母l、h、x1表示）(2)通過這兩次試驗，只要驗證_________，則驗證了A和B碰撞過程中動量守恒。（用字母m1、m2、x1、x2表示）12．（12分）為了探究當(dāng)磁鐵靠近線圈時在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關(guān)系，某小組同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上，小車經(jīng)過光電門時，電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt，以及相應(yīng)時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢E。改變小車的速度，多次測量，記錄的數(shù)據(jù)如下表：次數(shù)測量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329Δt/×10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）實驗操作過程中，線圈與光電門之間的距離_________________（選填“保持不變”或“變化”），從而實現(xiàn)了控制_________________不變。（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法：需要算出_____________________________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗證了E與Δt成反比。第二種是作圖法：在直角坐標(biāo)系中作出_____________________的關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標(biāo)原點的傾斜直線，則也可驗證E與Δt成反比。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）如圖甲所示，有一“上”形、粗細(xì)均勻的玻璃管，開口端豎直向上放置，水平管的兩端封閉有理想氣體A與B，氣柱長度都是22cm，中間水銀柱總長為12cm。現(xiàn)將水銀全部推進水平管后封閉管道接口處，并把水平管轉(zhuǎn)成豎直方向，如圖乙所示，為了使A、B兩部分氣體一樣長，把B氣體的一端單獨放進恒溫?zé)崴屑訜?，試問熱水的溫度?yīng)控制為多少？（已知外界大氣壓強為76cmHg，氣溫275K）14．（16分）橫截面積處處相同的U形玻璃管豎直放置左端封閉,右端開口.初始時,右端管內(nèi)用h1=4cm的水銀柱封閉一段長為L1=9cm的空氣柱A左端管內(nèi)用水銀封閉有長為L2=14cm的空氣柱B,這段水銀柱液面高度差為h2=8cm,如圖甲所示.已知大氣壓強P0=76.0cmHg,環(huán)境溫度不變.(i)求初始時空氣柱B的壓強(以cmHg為單位)；(ii)若將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)180°,使U形管豎直倒置(水銀未混合未溢出),如圖乙所示當(dāng)管中水銀靜止時,求水銀柱液面高度差h3.15．（12分）如圖所示，折射率的半圓柱體玻璃磚的截面半徑為R，圓心在O點。圓弧面透光，底部平面有一薄層反射光的薄膜。一條光線沿圖示方向射在A點，A點與底部平面的距離為。求：（i）光在底部平面的反射點距圓心的距離；（ii）從玻璃磚射出的光線與射入玻璃磚的光線間的夾角。

參考答案一、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。1、B【解析】

A．由于P處于平衡狀態(tài)，可知Q2對P的靜電力大小為選項A錯誤；B．同理可知Q1對P的靜電力大小為設(shè)ac=L，則由庫侖定律聯(lián)立解得Q1、Q2的電荷量之比為選項B正確；CD．將P從a點移到b點，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小后增加，選項CD錯誤；故選B。2、D【解析】

讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，則電場力對四個小球做總功為：則系統(tǒng)電勢能不變；系統(tǒng)重力勢能變化量：則重力勢能增加；A．電勢能增加，重力勢能增加，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．電勢能不變，重力勢能不變，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．電勢能減小，重力勢能減小，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．電勢能不變，重力勢能增加，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D.3、C【解析】根據(jù)，,μ0單位為：T?m/A；A、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故A錯誤；B、等式右邊單位：，左邊單位為T，不同，故B錯誤；C、等式右邊單位：，左邊單位為T，相同，故C正確；D、等式右邊單位，左邊單位為T，相同，但當(dāng)r0=0時B=0，顯然不合實際，故D錯誤；故選C.【點睛】本題要采用量綱和特殊值的方法進行判斷，即先根據(jù)單位判斷，再結(jié)合r0取最小值進行分析.結(jié)合量綱和特殊值進行判斷是解決物理問題的常見方法.4、C【解析】

B．設(shè)玩具車、貨車質(zhì)量都為m，動摩擦因數(shù)為μ，那么兩車的掛鉤斷開與貨車分離，玩具車的速度為v0，牽引力F=2μmg，加速度為a=μg，電機輸出功率P=Fv0=2μmgv0變?yōu)樵瓉淼?倍，則B錯誤；

A．玩具車A保持原來的牽引力不變前進，那么加速度不變，那么當(dāng)玩具車A的速度為2v0時，位移功率PA′=F?2v0=2PA克服摩擦力做的功牽引力做的功：WFA=FsA=3mv02；玩具車B保持原來的輸出功率不變前進，當(dāng)玩具車A的速度為2v0時，玩具車B的速度為1.5v0，由動能定理可得：所以位移所以sA：sB=12：11；則A錯誤

CD．克服摩擦力做的功：所以WfA：WfB=12：11；牽引力做的功：所以WFA：WFB=3：2故C正確，D錯誤；

故選C。5、B【解析】

物體A釋放前，物體B受到重力和支持力，兩力平衡；楔形物體A釋放后，由于物體A上表面是光滑的，則物體B水平方向不受力，物體B在水平方向的狀態(tài)不改變，即仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，在豎直方向由于A的加速度小于重力加速度g，所以B受到向上的支持力，故B正確，ACD錯誤．故選B6、D【解析】

AB．開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，b立即變亮，由于線圈的阻礙，流過a燈泡的電流逐漸增加，故其亮度逐漸增加，最后穩(wěn)定，二者亮度相同，故A錯誤，B錯誤；CD．開關(guān)在斷開瞬間，線圈相當(dāng)于電源，電流大小從a穩(wěn)定時的電流開始減小，由于a與b是相同的，所以電路中的電流穩(wěn)定時兩個支路的電流值相等，所以在開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，a、b燈都逐漸熄滅，不能再閃亮一下，故C錯誤，D正確。故選D。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、BC【解析】試題分析：大氣中PM1．5的運動是固體顆粒的無規(guī)則運動，選項A錯誤；晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，選項B正確；擴散運動和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關(guān)，溫度越高越明顯，選項C正確；熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他的變化，選項D錯誤；故選BC.考點：晶體和非晶體；布朗運動和擴散現(xiàn)象；熱力學(xué)第二定律.8、AD【解析】

AB.若R2短路，電路總電阻減小，電路總電流I增大，電源內(nèi)電壓增大，電源的路端電壓U減小，流過R3的電流減小，電流表示數(shù)變小；電源的路端電壓U減小，流過R4的電流減小，流過R1的電流增大，R1的兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)變大；故A項正確，B項錯誤。CD.若R4斷路，電路總電阻增大，電路總電流I減小，電源內(nèi)電壓減小，電源的路端電壓U增大，流過R3的電流增大，電流表示數(shù)變大；電源的路端電壓U增大，R1的兩端的電壓增大，電壓表示數(shù)變大；故C項錯誤，D項正確。9、BCD【解析】

A．食鹽、蔗糖、味精是晶體，而玻璃是非晶體，故A錯誤；B．由于組成物體的分子永不停息在做無規(guī)則運動，一定有分子動能，所以任何物體都具有內(nèi)能，故B正確；C．硬幣可以浮在平靜的水面上是因為液體表面存在張力，故C正確；D．由熱力學(xué)第二定律可知自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都具有方向性，故D正確；E．由于氣體分子間距離較大，摩爾體積與分子體積的比值不等于阿伏伽德羅常數(shù)，故E錯誤；故選BCD。10、AC【解析】

A．從最低點到最高點：解得：故ac連線為等勢線，從a到b，有解得：電場線垂直于等勢線，且沿電場線方向電勢逐漸降低，故勻強電場方向水平向右，故A正確；B．勻強電場場強大小故B錯誤；C．電場力當(dāng)電場力與重力合力與圓心在一條直線上時，對圓環(huán)的壓力達(dá)到最大和最小，根據(jù)幾何關(guān)系可知，最大速度根據(jù)牛頓第二定律解得最大支持力為：根據(jù)牛頓第三定律可知，最大壓力為1．5mg；根據(jù)幾何關(guān)系可知，最小速度根據(jù)牛頓第二定律解得最小支持力為：故C正確D錯誤。故選AC。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、【解析】

(1)[1]．對小滑塊下滑到停止過程，據(jù)動能定理得解得(2)[2]．對小滑塊A滑到斜面最低點的速度為v1，在水平桌面上時，據(jù)牛頓第二定律得μm1g=m1a解得a=μg據(jù)速度位移關(guān)系公式得設(shè)A與B碰撞后速度為v2，同理得根據(jù)A、B碰撞過程動量守恒得m1v1=(m1+m2)v2聯(lián)立解