THUSSAT北京市清華大學(xué)中學(xué)2024年高三第一次模擬考試物理試卷含解析

THUSSAT北京市清華大學(xué)中學(xué)2024年高三第一次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)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、關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．瑪麗居里發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子是可以分割的C．原子序數(shù)大于或等于83的元素都具有放射性D．溫度越高，放射性元素的放射性就越強(qiáng)2、如圖所示，四個(gè)等量異種的點(diǎn)電荷，放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處。A、B、C、D為正方形四個(gè)邊的中點(diǎn)，O為正方形的中心，下列說(shuō)法正確的是（）A．A、C兩個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反B．O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度等于零C．將一帶正電的試探電荷從B點(diǎn)沿直線(xiàn)移動(dòng)到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．O點(diǎn)的電勢(shì)低于A(yíng)點(diǎn)的電勢(shì)3、用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種常用的方法。下列四個(gè)選項(xiàng)中全部都應(yīng)用了比值定義法的是①加速度②電場(chǎng)強(qiáng)度③電容④電流⑤導(dǎo)體電阻⑥磁感應(yīng)強(qiáng)度A．①③⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥4、用某單色光照射金屬表面，金屬表面有光電子飛出．若照射光的頻率增大，強(qiáng)度減弱，則單位時(shí)間內(nèi)飛出金屬表面的光電子的A．能量增大，數(shù)量增多 B．能量減小，數(shù)量減少C．能量增大，數(shù)量減小 D．能量減小，數(shù)量增多5、如圖所示，斜面體M的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上．彈簧的一端固定在墻面上，另一端與放在斜面上的物塊m相連，彈簧的軸線(xiàn)與斜面平行．若物塊在斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，斜面體保持靜止，則地面對(duì)斜面體的摩擦力f與時(shí)間t的關(guān)系圖象是圖中的A． B．C． D．6、用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強(qiáng)度，則()A．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能不變B．逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能減小C．逸出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動(dòng)能減小D．光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值，就沒(méi)有光電子逸出了二、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、如圖所示，質(zhì)量為4m的球A與質(zhì)量為m的球B用繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線(xiàn)相連，球A放在固定的光滑斜面上，斜面傾角α=30°，球B與質(zhì)量為m的球C通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，球C放在水平地面上。開(kāi)始時(shí)控制住球A，使整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線(xiàn)剛好拉直但無(wú)張力，滑輪左側(cè)細(xì)線(xiàn)豎直、右側(cè)細(xì)線(xiàn)與斜面平行，然后由靜止釋放球A，不計(jì)細(xì)線(xiàn)與滑輪之間的摩擦，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．釋放球A瞬間，球B的加速度大小為B．釋放球A后，球C恰好離開(kāi)地面時(shí)，球A沿斜面下滑的速度達(dá)到最大C．球A沿斜面下滑的最大速度為2gD．球C恰好離開(kāi)地面時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量相等，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒8、一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，則（）A．狀態(tài)b、c的內(nèi)能相等B．狀態(tài)a的內(nèi)能比狀態(tài)b、c的內(nèi)能大C．在a到b的過(guò)程中氣體對(duì)外界做功D．在a到b的過(guò)程中氣體向外界放熱E.在b到c的過(guò)程中氣體一直向外界放熱9、如圖所示，一細(xì)長(zhǎng)玻璃管插入面積很大的水銀槽中，玻璃管上方有一段被封閉的長(zhǎng)為L(zhǎng)的理想氣體，玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差為h，玻璃管是導(dǎo)熱的。當(dāng)環(huán)境溫度升高，玻璃管固定不動(dòng)，氣體和外界達(dá)到新的熱平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是。A．L增大，h減小，氣體壓強(qiáng)增大B．理想氣體每個(gè)分子的速率都增大C．封閉氣體的內(nèi)能一定增大D．外界對(duì)封閉氣體做功E.封閉氣體一定從外界吸收熱量10、如圖所示，在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域ABCD內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子（不計(jì)重力），分別以相同的速率v從A點(diǎn)沿不同方向垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)沿AC方向射入時(shí)，垂直于BC邊射出磁場(chǎng)。則粒子（）A．帶負(fù)電B．運(yùn)動(dòng)速率C．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間D．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：兩物體從靜止釋放，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g，交流電的頻率為50Hz，g取9.8m/s2則：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v=_________m/s；（2）在計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=_________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=_________J；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______________。12．（12分）用圖示裝置測(cè)量重錘的質(zhì)量，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺(tái)上安裝有光電門(mén)。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開(kāi)始下落，讀出遮光片通過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間t0；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開(kāi)始下落，計(jì)時(shí)器記錄的擋光時(shí)間分別為t1，t2…，計(jì)算出t12，t22…(1)擋光時(shí)間為t0時(shí)，重錘的加速度為a0從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時(shí)，對(duì)應(yīng)的擋光時(shí)間為ti，重錘的加速度為ai，則=__________（結(jié)果用t0和ti表示）(2)作出的圖線(xiàn)是一條直線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率為k，則重錘的質(zhì)量M=_____。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，一固定的水平氣缸有一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的橫截面積為S，小活塞的橫截面積為；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l，氣缸外大氣壓強(qiáng)為p0，溫度為T(mén)，初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為2T，活塞在水平向右的拉力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，拉力的大小為F且保持不變。現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢向右移動(dòng)，忽略?xún)苫钊c氣缸壁之間的摩擦，則：(1)請(qǐng)列式說(shuō)明，在大活塞到達(dá)兩圓筒銜接處前，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)如何變化？(2)在大活塞到達(dá)兩圓筒銜接處前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度是多少？(3)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)是多少？14．（16分）如圖所示，打開(kāi)水龍頭，流出涓涓細(xì)流。將乒乓球靠近豎直的水流時(shí)，水流會(huì)被吸引，順著乒乓球表面流動(dòng)。這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為康達(dá)效應(yīng)（CoandaEffect）。某次實(shí)驗(yàn)，水流從點(diǎn)開(kāi)始順著乒乓球表面流動(dòng)，并在乒乓球的最低點(diǎn)與之分離，最后落在水平地面上的點(diǎn)（未畫(huà)出）。已知水流出水龍頭的初速度為，點(diǎn)到點(diǎn)的水平射程為，點(diǎn)距地面的高度為，乒乓球的半徑為，為乒乓球的球心，與豎直方向的夾角，不計(jì)一切阻力，若水與球接觸瞬間速率不變，重力加速度為。(1)若質(zhì)量為的水受到乒乓球的“吸附力”為，求的最大值；(2)求水龍頭下端到的高度差。15．（12分）如圖所示，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端s處由靜止釋放，設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程中沒(méi)有能量損失，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g。（1）求滑塊與彈簧上端接觸瞬間速度v0的大??；（2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度為vm，求滑塊從釋放到速度為vm的過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W。

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、C【解析】

A．貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，并不是原子可以再分的，故B錯(cuò)誤；C．原子序數(shù)大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性，故C正確；D．放射性元素的放射性由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類(lèi)有關(guān)，與溫度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選C。2、D【解析】

AB．利用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的合成A、O、C三點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)均水平向右，AB錯(cuò)誤；C．在BD直線(xiàn)上場(chǎng)強(qiáng)方向垂直BD向右，則沿著B(niǎo)D移動(dòng)正電荷電場(chǎng)力不做功，C錯(cuò)誤；D．沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，則O點(diǎn)的電勢(shì)低于A(yíng)點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)D正確.故選D。3、D【解析】

①加速度與速度的變化量無(wú)關(guān)，所以加速度屬于比值定義法；②電場(chǎng)強(qiáng)度與場(chǎng)源電荷量成正比，與距離的平方成反比，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不屬于比值定義法；③電容是由電容器本身的性質(zhì)決定，其大小與帶電量以及兩板間的電壓無(wú)關(guān)，所以電容屬于比值定義法；④電流的大小由導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻決定，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量叫電流強(qiáng)度，電流屬于比值定義法；⑤電阻與導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度、橫截面積及電阻率有關(guān)，所以導(dǎo)體的電阻不屬于比值定義法；⑥磁感應(yīng)強(qiáng)度與放入磁場(chǎng)中的電流元無(wú)關(guān)，所以屬于比值定義法；A.①③⑤⑥與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.②③⑤⑥與分析不符，故B錯(cuò)誤；C.②③④⑥與分析不符，故C錯(cuò)誤；D.①③④⑥與分析相符，故D正確。4、C【解析】

根據(jù)E=hv知，照射光的頻率增大，則光子能量增大，光的強(qiáng)度減弱，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目減少．故C正確，ABD錯(cuò)誤．5、C【解析】

設(shè)斜面的傾角為θ。物塊在光滑的斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，對(duì)斜面的壓力N1等于物塊重力垂直于斜面的分力，即N1=mgcosθ以斜面體為研究對(duì)象，做出力圖如圖所示，地面對(duì)斜面體的摩擦力f=N1sinθ=mgsinθcosθ因?yàn)閙，θ不變，所以f不隨時(shí)間變化，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程得，光強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)；入射光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，光的強(qiáng)度減弱，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目減少．故A正確，BCD錯(cuò)誤．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、BC【解析】

A．開(kāi)始時(shí)對(duì)球B分析，根據(jù)平衡條件可得釋放球A瞬間，對(duì)球A和球B分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得故A錯(cuò)誤；B．釋放球A后，球C恰好離開(kāi)地面時(shí)，對(duì)球C分析，根據(jù)平衡條件可得對(duì)球A和球B分析，根據(jù)牛頓第二定律可得解得所以球C恰好離開(kāi)地面時(shí)，球A沿斜面下滑的速度達(dá)到最大，故B正確；C．對(duì)球A和球B及輕質(zhì)彈簧分析，根據(jù)能量守恒可得解得球A沿斜面下滑的最大速度為故C正確；D．由可知球C恰好離開(kāi)地面時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量與開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量相等，A、B兩小球組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，輕質(zhì)彈簧先對(duì)其做正功后對(duì)其做負(fù)功，所以A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤；故選BC。8、ABD【解析】

A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合圖象可知，狀態(tài)b、c的溫度相同，故內(nèi)能相等，故A正確；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合圖象可知，狀態(tài)a的溫度比狀態(tài)b、c的溫度高，故狀態(tài)a的內(nèi)能比狀態(tài)b、c的內(nèi)能大，故B正確；C．在a到b的過(guò)程中，體積減小，外界對(duì)氣體做功，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)到b的過(guò)程，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w應(yīng)從外界放熱，故D正確；E．狀態(tài)b、c的內(nèi)能相等，由b到c的過(guò)程氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，整個(gè)過(guò)程氣體吸熱，由a到b的過(guò)程氣體放熱，故在c到a的過(guò)程中氣體應(yīng)吸熱；故E錯(cuò)誤．9、ACE【解析】

A．當(dāng)環(huán)境溫度升高，假設(shè)內(nèi)、外水銀面的高度差不變，由于氣體溫度升高，氣體壓強(qiáng)增大，故內(nèi)、外水銀面的高度差不可能不變，高度差h減小，氣體長(zhǎng)度L增大，氣體壓強(qiáng)增大，故A正確；B．氣體溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但不是每個(gè)分子的平均速率都增大，故B錯(cuò)誤；C．一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能由溫度決定，溫度升高時(shí)，氣體的內(nèi)能一定增大，故C正確；D．由于氣體體積增大，故氣體對(duì)外做功，故D錯(cuò)誤；E．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體一定從外界吸收熱量，故E正確。故選ACE。10、BC【解析】

A．由左手定則可知粒子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知由可得選項(xiàng)B正確；CD．從C點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，圓弧所對(duì)的圓心角為60°，則最長(zhǎng)時(shí)間為選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、2.40.580.59在誤差允許的范圍內(nèi)，兩物體組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒【解析】

（1)[1]在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度：（2）[2]在計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)5過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增量為：[3]系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量為：（