北京市西城區(qū)第十五中學2023-2024學年高三3月份模擬考試物理試題含解析

北京市西城區(qū)第十五中學2023-2024學年高三3月份模擬考試物理試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個帶電小球，t=0時，甲靜止，乙以6m/s的初速度向甲運動。它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運動（整個運動過程中沒有接觸），它們運動的v—t圖像分別如圖（b）中甲、乙兩曲線所示。則由圖線可知A．兩小球帶電的電性一定相反B．甲、乙兩球的質量之比為2∶1C．t2時刻，乙球的電勢能最大D．在0~t3時間內，甲的動能一直增大，乙的動能一直減小2、下列關于溫度及內能的說法中正確的是()A．溫度是分子平均動能的標志，所以兩個動能不同的分子相比，動能大的溫度高B．兩個不同的物體，只要溫度和體積相同，內能就相同C．質量和溫度相同的冰和水，內能是相同的D．一定質量的某種物質，即使溫度不變，內能也可能發(fā)生變化3、2019年4月10日，全球多地同步公布了人類歷史上第一張黑洞照片。黑洞是一種密度極大，引力極大的天體，以至于光都無法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半徑公式R=決定，其中萬有引力常量G=6.67×10－11N·m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，天體的質量為M。已知地球的質量約為6×1024kg，假如它變成一個黑洞，則“地球黑洞”的半徑約為（）A．9μm B．9mm C．9cm D．9m4、（題文）（題文）如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導體環(huán).當B繞環(huán)心轉動時，導體環(huán)A產生順時針電流且具有擴展趨勢，則B的轉動情況是（）A．順時針加速轉動B．順時針減速轉動C．逆時針加速轉動D．逆時針減速轉動5、如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A．A→B過程中氣體分子的平均動能增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B．C→A過程中單位體積內分子數(shù)增加，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少C．A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量D．A→B過程中氣體對外做的功小于C→A過程中外界對氣體做的功6、如圖所示，豎直平面內的光滑固定軌道由一個半徑為R的圓弧AB和另一個圓弧BC組成，兩者在最低點B平滑連接。一小球（可視為質點）從A點由靜止開始沿軌道下滑，恰好能通過C點，則BC弧的半徑為（）A． B． C． 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、如圖所示，一小球固定在輕桿上端，AB為水平輕繩，小球處于靜止狀態(tài)，則桿對小球的作用力方向可能是()A．F1 B．F2 C．F3 D．F48、封閉在氣缸內一定質量的氣體，如果保持氣體體積不變，當溫度升高時，以下說法正確的是（）A．氣體的密度增大 B．氣體的壓強增大C．氣體分子的平均動能減小 D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多9、如圖所示，正方形ABCD位于豎直平面內，E、F、G、H分別為四條邊的中點,且GH連線水平，O為正方形的中心。豎直平面內分布有一勻強電場、電場方向與水平面成45°角?，F(xiàn)自O點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點。若不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．電場方向一定由O指向DB．粒子從O到G，電勢能逐漸減小C．粒子返回至H點時速率也為D．若僅將初速度方向改為豎直向上，粒子一定經過DE間某點10、如圖所示，半徑為R的半圓弧槽固定在水平面上，槽口向上，槽口直徑水平，一個質量為m的物塊從P點由靜止釋放剛好從槽口A點無碰撞地進入槽中，并沿圓弧槽勻速率地滑行到B點，不計物塊的大小，P點到A點高度為h，重力加速度大小為g，則下列說法正確的是A．物塊從P到B過程克服摩擦力做的功為mg(R+h)B．物塊從A到B過程重力的平均功率為C．物塊在B點時對槽底的壓力大小為D．物塊到B點時重力的瞬時功率為mg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）(1)在“研究平拋物體的運動”實驗的裝置如下左圖所示，下列說法正確的是_____A．將斜槽的末端切線調成水平B．將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行C．斜槽軌道必須光滑D．每次釋放小球時的位置越高，實驗效果越好(2)為了描出物體的運動軌跡，實驗應有下列各個步驟：A．以O為原點，畫出與y軸相垂直的水平軸x軸；B．把事先做的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使由斜槽上滾下拋出的小球正好從紙片的缺口中通過，用鉛筆在白紙上描下小球穿過這個缺口的位置；C．每次都使小球由斜槽上固定的標卡位置開始滾下，用同樣的方法描出小球經過的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來，這樣就描出了小球做平拋運動的軌跡；D．用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；E．在斜槽末端抬高一個小球半徑處定為O點，在白紙上把O點描下來，利用重垂線在白紙上畫出過O點向下的豎直直線，定為y軸．在上述實驗中，缺少的步驟F是___________________________________________________，正確的實驗步驟順序是__________________．(3)如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為vo=_____（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2）．12．（12分）如圖甲所示為測量電動機轉動角速度的實驗裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉軸上，在電動機的帶動下勻速轉動。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器。(已知電火花計時器每隔相同的時間間隔T打一個點)(1)請將下列實驗步驟按先后排序：________.①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源，使它工作起來③啟動電動機，使圓形卡紙轉動起來④關閉電動機，拆除電火花計時器；研究卡紙上留下的一段點跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值．(2)要得到角速度ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是________．A．秒表B．毫米刻度尺C．圓規(guī)D．量角器(3)為了避免在卡紙連續(xù)轉動的過程中出現(xiàn)打點重疊，在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時，可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動。則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓，而是類似一種螺旋線，如圖丙所示．這對測量結果____(填“有”或“無”)影響。(4)若興趣小組在卡紙上選取了6個計時點，并測得這6個計時點掃過扇形所對應的圓心角為，則角速度的表達式為______________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，在0xa的區(qū)域I內存在垂直于紙面向里的勻強磁場，在xa的區(qū)域II內有垂直于紙面向外的勻強磁場，它們的磁感應強度均為B0，磁場邊界與x軸交于P點。一質量為m，電荷量為q（q0）的粒子沿x軸從原點O水平射入磁場。當粒子射入速度不大于時，粒子在磁場中運動的時間都相等，不計重力：（1）求速度v0的大??；（2）若粒子射入速度的大小為2v0，求粒子兩次經過邊界到P點距離的比值；（結果可帶根號）（3）若調節(jié)區(qū)域II磁場的磁感應強度大小為λB0，使粒子以速度nv0（n1）從O點沿x軸射入時，粒子均從O點射出磁場，求n與λ滿足的關系。14．（16分）現(xiàn)有由同一種材料制成的一個透明工藝品，其切面形狀圖如圖所示。其中頂部A為矩形形狀，高CM=L，邊長CD＝d，底部B為等邊三角形?，F(xiàn)讓一束單色光線從B部分MH邊的中點O1表面處沿豎直方向射入，光線進入B后發(fā)現(xiàn)折射光線恰好與B部分的HM'平行且經過MM'，最后從A部分的CD邊上某點O處射出，光在真空中的傳播速度為c。求：（i）光在工藝品中傳播的速度；（ii）光在工藝品中傳播的時間。15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第二、第三象限內有一垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域△ABC，A點坐標為（0，3a），C點坐標為（0，﹣3a），B點坐標為(，-3a）．在直角坐標系xOy的第一象限內，加上方向沿y軸正方向、場強大小為E=Bv0的勻強電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，其與x軸的交點為Q．粒子束以相同的速度v0由O、C間的各位置垂直y軸射入，已知從y軸上y=﹣2a的點射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經過O點．忽略粒子間的相互作用，不計粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場的縱坐標范圍；（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距Q點最遠？求出最遠距離．

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．由圖可知乙球減速的同時，甲球正向加速，說明兩球相互排斥，帶有同種電荷，故A錯誤；B．兩球作用過程動動量守恒m乙△v乙=m甲△v甲解得故B正確；

C．t1時刻，兩球共速，距離最近，則乙球的電勢能最大，故C錯誤；D．在0?t3時間內，甲的動能一直増大，乙的動能先減小，t2時刻后逐漸增大，故D錯誤。

故選B。2、D【解析】試題分析：影響內能大小的因素：質量、體積、溫度和狀態(tài)，溫度是分子平均動能的標志，溫度高平均動能大，但不一定每個分子的動能都大．溫度是分子平均動能的標志，溫度高平均動能大，但不一定每個分子的動能都大，A錯誤；影響內能大小的因素：質量、體積、溫度和狀態(tài)，B錯誤；一定質量的冰融化成相同溫度的水需要從外界吸熱，故質量和溫度相同的冰和水，內能是不相同的，C錯誤；一定質量的某種物質，即使溫度不變，內能也可能發(fā)生變化，比如零攝氏度的冰化為零攝氏度的水，內能增加，D正確．3、B【解析】

根據(jù)題意，將已知量代入公式得ACD錯誤，B正確。故選B。4、A【解析】由圖可知，A中感應電流為順時針，由楞次定律可知，感應電流的內部磁場向里，由右手螺旋定則可知，引起感應電流的磁場可能為：向外增大或向里減?。蝗粼艌鱿蛲?，則B中電流應為逆時針，由于B帶負電，故B應順時針轉動且轉速增大；若原磁場向里，則B中電流應為順時針，則B應逆時針轉動且轉速減??；又因為導體環(huán)A具有擴展趨勢，則B中電流應與A方向相反，即B應順時針轉動且轉速增大，A正確．5、C【解析】

A．A→B過程中，溫度升高，氣體分子的平均動能增加，過原點直線表示等壓變化，故單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減小，故A錯誤；B．C→A過程中體積減小，單位體積內分子數(shù)增加，溫度不變，故單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，故B錯誤；C．氣體從A→B過程中，溫度升高且體積增大，故氣體吸收熱量且對外做功，設吸熱大小為Q1，做功大小為W1，根據(jù)熱力學第一定律有：△U1=Q1-W1，氣體從B→C過程中，溫度降低且體積不變，故氣體不做功且對外放熱，設放熱大小為Q2，根據(jù)熱力學第一定律：△U2=-Q2，氣體從C→A過程中，溫度不變，內能增量為零，有：△U=△U1+△U2=Q1-W1-Q2=0即Q1=W1+Q2＞Q2所以A→B過程中氣體吸收的熱量Q1大于B→C過程中氣體放出的熱量Q2，故C正確；D．氣體做功，A→B過程中體積變化等于C→A過程中體積變化，但圖像與原點連接的斜率越大，壓強越小，故A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D錯誤。故選C。6、A【解析】

設BC弧的半徑為r。小球恰好能通過C點時，由重力充當向心力，則有：小球從A到C的過程，以C點所在水平面為參考平面，根據(jù)機械能守恒得：聯(lián)立解得：A．，與結論相符，選項A正確；B．，與結論不相符，選項B錯誤；C．，與結論不相符，選項C錯誤；D．，與結論不相符，選項D錯誤；故選A。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】

小球處于靜止狀態(tài)，則桿對小球的作用力方向在重力與繩子拉力夾角的對頂角范圍內（不含水平方向），如圖所示；所以桿對小球的作用力方向可能是F2和F3，故BC正確，AD錯誤。故選BC。8、BD【解析】一定質量的氣體，如果保持氣體體積不變，根據(jù)密度公式得密度也就不變．故A錯誤．根據(jù)氣體狀態(tài)方程PV/T=C，如果保持氣體體積不變，當溫度升高時，氣體的壓強就會增大．故B正確．溫度是氣體分子平均動能變化的標志，當溫度升高時，氣體分子的平均動能增大，故C錯誤．氣體壓強是氣體分子撞擊器壁而產生的，由于氣體的壓強增大，所以每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多．故D正確．故選BD．點睛：能夠運用控制變量法研究多個物理量變化時的關系．溫度是氣體分子平均運動劇烈程度的標志，當溫度越高時，分子平均動能增大；當溫度越低時，分子平均減?。?、AD【解析】

A．自O點以初速度水平向左射出一帶正電粒子，粒子恰能到達G點，可知粒子沿OG方向做勻減速運動，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力豎直向下，則電場力斜向右上方，即電場方向一定由O指向D，選項A正確；B．粒子從O到G，電場力做負功，則電勢能逐漸增加，選項B錯誤；C．粒子返回至O點時速率為，則到達H點的速度大于v0，選項C錯誤；D．設正方形邊長為2L，粒子速度方向向左時，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度為向右的g，因粒子恰能到達G點，則僅將初速度方向改為豎直向上，粒子的加速度水平向右，大小為g，則當粒子水平位移為L時，則：豎直位移則粒子一定經過DE間某點，選項D正確；故選AD。10、BC【解析】

A項：物塊從A到B做勻速圓周運動，根據(jù)動能定理有：，因此克服摩擦力做功，故A錯誤；B項：根據(jù)機械能守恒，物塊在A點時的速度大小由得：，從A到B運動的時間為，因此從A到B過程中重力的平均功率為，故B正確；C項：根據(jù)牛頓第二定律：，解得：，由牛頓第三定律得可知，故C正確；D項：物塊運動到B點，速度與重力垂直，因此重務的瞬時功率為0，故D錯誤。故選：BC。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、AB；調整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平；DFEABC；；0.7m/s【解析】

（1）將斜槽的末端切線調成水平，以保證小球做平拋運動，選項A正確；將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，防止小球下落時碰到木板，選項B正確；斜槽軌道沒必要必須光滑，只要到達底端的速度相等即可，選項C錯誤；每次釋放小球時的位置必須相同，并非越高實驗效果越好，選項D錯誤；故選AB.（2）在上述實驗中，缺少的步驟F是：調整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平；正確的實驗步驟順序是DFEABC；（3）設相鄰兩點間的時間間隔為T，豎直方向：2L-L=gT2，得到，

水平方向：，

水平方向：v0=2×=0.7m/s．【點睛】關于平拋運動實驗要掌握實驗的注意事項、實驗步驟、實驗原理．平拋運動分解為：水平方向的勻速直線運動，豎直方向的自由落體運動，尤其是注意應用勻變速直線運動規(guī)律解決平拋運動問題．12、①③②④D無【解析】

(1)[1]該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸，先使卡片轉動，再打點，最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理，故次序為①③②④；(2)[2]要測出角速度，需要測量點跟點間的角度，需要的器材是量角器。故選D。(3)[3]由于點跟點之間的角度沒變化，則對測量角速度不影響；(4)[4]由可知四、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。1