北京市順義區(qū)高三下學(xué)期三模物理試題試題（原卷版）

2024北京順義高三三模物理本試卷分第一部分和第二部分。滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。第一部分本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1.關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.天然放射現(xiàn)象表明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的 B.β射線是原子核外電子形成的電子流C.升高溫度可以減小放射性元素的半衰期 D.β射線比α射線的穿透能力弱2.如圖所示，某人站上向右上行的智能電動(dòng)扶梯，他隨扶梯先加速，再勻速運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程中人與扶梯保持相對(duì)靜止，下列說(shuō)法正確的是（）A.扶梯加速運(yùn)動(dòng)階段，人處于超重狀態(tài)B.扶梯加速運(yùn)動(dòng)階段，人受到的摩擦力水平向左C.扶梯勻速運(yùn)動(dòng)階段，人受到重力、支持力和摩擦力D.扶梯勻速運(yùn)動(dòng)階段，人受到的支持力大于重力3.如圖所示，光束a射入玻璃三棱鏡、出射光為b、c兩束單色光。比較b、c兩束光，下列說(shuō)法正確的是（）A.玻璃對(duì)光束b的折射率較大B.光束b的頻率更高C.光束b在玻璃中的傳播速度較大D.經(jīng)同一雙縫干涉裝置后光束b的干涉條紋間距較小4.“拔火罐”是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的一種治療手段。操作時(shí)，醫(yī)生用點(diǎn)燃的酒精棉球加熱一個(gè)小罐內(nèi)的空氣，隨后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上，如圖所示。小罐倒扣在身體上后，在罐中氣體逐漸冷卻的過(guò)程中，罐中氣體質(zhì)量和體積均可視為不變。若罐中氣體可視為理想氣體，下列說(shuō)法正確的是（）A.罐中氣體的壓強(qiáng)不變B.罐中氣體的內(nèi)能不變C.罐中氣體分子的平均動(dòng)能不變D.罐中單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)不變5.如圖，一交流發(fā)電機(jī)中，矩形導(dǎo)線框ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連。變壓器原、副線圈匝數(shù)之比，副線圈接入一規(guī)格為“6V；12W”的小燈泡時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，導(dǎo)線框、輸電導(dǎo)線電阻均不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖示位置穿過(guò)導(dǎo)線框的磁通量最大B.導(dǎo)線框產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值為60VC.通過(guò)原線圈電流的有效值為0.2AD.原、副線圈中電流的頻率之比為6.一正弦式交流電的圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）A.此交流電的頻率為25HzB.用其給100Ω的電阻供電，電阻消耗的功率為484WC.用其給以額定功率1000W工作的電吹風(fēng)供電，電路中的電流約為3.2AD.用其給線圈電阻為10Ω的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流為22A7.如圖所示，真空中一根絕緣輕桿兩端分別固定兩個(gè)帶等量異種電荷小球M、N（可看成點(diǎn)電荷），O點(diǎn)為輕桿的中點(diǎn)。情境一：小球及輕桿處于靜止?fàn)顟B(tài)；情境二：輕桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.情境一中，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.情境一中，O點(diǎn)與無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)相等C.情境二中，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外D.情境二中，O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里8.如圖所示，斜面頂端在水平面上的投影為O點(diǎn)，斜面與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開(kāi)始下滑，停到水平面上的A點(diǎn)。已知小木塊與斜面、水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。保持斜面長(zhǎng)度不變，增大斜面傾角，下列說(shuō)法正確的是（）A.小木塊沿斜面下滑的加速度減小B.小木塊滑至斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率增大C.小木塊滑至斜面底端的時(shí)間增大D.A點(diǎn)到O點(diǎn)距離不變9.如圖甲所示，水滴滴在平靜的水面上，會(huì)形成水波向四周傳播（可視為簡(jiǎn)諧波）?？衫脙蓚€(gè)能夠等間隔滴水的裝置、來(lái)研究波的疊加現(xiàn)象，圖乙所示為以、為波源的兩水波在某時(shí)刻疊加的簡(jiǎn)化示意圖，已知、的振幅均為A，該時(shí)刻它們形成的波峰和波谷分別由實(shí)線和虛線表示。則下列說(shuō)法正確的是（）A.a處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅0B.b處質(zhì)點(diǎn)此刻的位移大小為2AC.若想觀察到穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，可將滴水間隔調(diào)小D.只要將的滴水間隔調(diào)至和的相等，c處質(zhì)點(diǎn)就做振幅為2A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)10.如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的圖像。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是。下列說(shuō)法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)A的溫度為200KB.氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)為C.從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)越來(lái)越大D.從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能保持不變11.2022年10月，我國(guó)發(fā)射的“夸父一號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星成功進(jìn)入距地面高度為720km、周期約為100分鐘的太陽(yáng)同步晨昏軌道，如圖所示。所謂太陽(yáng)同步晨昏軌道，從宇宙中看，衛(wèi)星圍繞地球在兩極上空飛行（看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)）且跟隨著地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，同時(shí)軌道平面圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持這個(gè)面一直朝向太陽(yáng)，可實(shí)現(xiàn)全天候?qū)μ?yáng)磁場(chǎng)、太陽(yáng)耀斑等進(jìn)行觀測(cè)。下列說(shuō)法正確的是（）A.“夸父一號(hào)”每繞地球1周，地球自轉(zhuǎn)25°B.“夸父一號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球表面重力加速度C.“夸父一號(hào)”繞垂直于地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)D.“夸父一號(hào)”的發(fā)射速度大于12.電子束焊接機(jī)的核心部件內(nèi)存在如圖所示的高壓電場(chǎng)，K極為陰極，電子在靜電力作用下由A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）A.高壓電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.高壓電場(chǎng)中A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度C.電子的電勢(shì)能逐漸減小D.電子的加速度逐漸減小13.用如圖所示裝置作為推進(jìn)器加速帶電粒子。裝置左側(cè)部分由兩塊間距為d的平行金屬板M、N組成，兩板間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。使大量電荷量絕對(duì)值均為q0的正、負(fù)離子從左側(cè)以速度v0水平入射，可以給右側(cè)平行板電容器PQ供電?？拷黁板處有一放射源S可釋放初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量絕對(duì)值為q的粒子，粒子被加速后從S正上方的孔噴出P板，噴出的速度大小為v。下列說(shuō)法正確的是（）A.放射源S釋放的粒子帶負(fù)電B.增大q0的值，可以提高vC.PQ間距變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可使v變?yōu)樵瓉?lái)倍D.v0和B同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，可使v變?yōu)樵瓉?lái)的2倍14.在霍爾效應(yīng)中，霍爾電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流之比被定義為霍爾電阻，可用符號(hào)表示，通常情況下，霍爾電阻與外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。但在超低溫、強(qiáng)磁場(chǎng)的極端條件下，某些材料的霍爾電阻卻隨著強(qiáng)磁場(chǎng)的增加出現(xiàn)量子化現(xiàn)象：h是普朗克常數(shù)，e是電子的電量，v既可以取1、2、3…等整數(shù)，也可以取某些小于1的分?jǐn)?shù)，這就是量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)霍爾電阻處于量子態(tài)時(shí)，材料中的電子將沿邊緣帶做定向運(yùn)動(dòng)，幾乎不受阻力作用。2013年，清華大學(xué)薛其坤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在超低溫（0.03K）環(huán)境條件下，具備特殊結(jié)構(gòu)的拓補(bǔ)絕緣體材料可以自發(fā)地發(fā)生磁化，此時(shí)不需要外加磁場(chǎng)也會(huì)發(fā)生量子霍爾效應(yīng)，這種現(xiàn)象被稱為量子反?；魻栃?yīng)。結(jié)合以上資料，可以判斷下列說(shuō)法正確的是（）A.同歐姆電阻類似，霍爾電阻越大，表明材料對(duì)通過(guò)它的電流的阻礙越強(qiáng)B.要發(fā)生量子霍爾效應(yīng)現(xiàn)象，外部環(huán)境條件有兩個(gè)，一是要具備超低溫環(huán)境，二是要具備超強(qiáng)的磁場(chǎng)C.具備量子反?；魻栃?yīng)的磁性拓補(bǔ)絕緣材料已成為新一代低能耗芯片的制造材料D.霍爾電阻的量子態(tài)表達(dá)式中的常數(shù)組合

與歐姆電阻具有相同的單位第二部分本部分共6小題，共58分。15.甲、乙兩同學(xué)分別用不同的方案做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)。（1）甲同學(xué)用如圖所示的裝置研究小球在斜槽末端碰撞時(shí)動(dòng)量是否守恒。O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為的入射小球多次從斜槽上位置S由靜止釋放，通過(guò)白紙和復(fù)寫紙找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)出平拋射程OP（稱為第一次操作）。然后，把半徑相同質(zhì)量為的被碰小球靜置于斜槽末端，仍將入射小球從斜槽上位置S由靜止釋放，與被碰小球發(fā)生正碰，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為M、N，測(cè)出OM、ON（稱為第二次操作）。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒。①下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)條件的敘述，正確的是______。（選填選項(xiàng)前的字母）A.同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放B.入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量C.斜槽傾斜部分必須光滑D.斜槽末端必須水平②若第二次操作時(shí)，入射小球從斜槽上靜止釋放的位置低于S，其他操作都正確的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為_(kāi)_____（選填“>”“<”或“=”）。（2）乙同學(xué)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩個(gè)帶有等寬遮光條滑塊A、B間放置輕質(zhì)彈簧，擠壓兩個(gè)滑塊使彈簧壓縮，并用一根細(xì)線將兩個(gè)滑塊固定，將其置于氣墊導(dǎo)軌上。接通充氣開(kāi)關(guān)，燒斷細(xì)線，A、B由靜止向相反方向運(yùn)動(dòng)。利用光電計(jì)時(shí)器可記錄下兩遮光條通過(guò)光電門C、D的時(shí)間分別為、。A、B的質(zhì)量分別為、。①在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，若滿足______與______近似相等（用所測(cè)物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩滑塊被彈簧彈開(kāi)前后動(dòng)量守恒。②本實(shí)驗(yàn)______（選填“需要”或者“不需要”）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，判斷氣墊導(dǎo)軌水平的依據(jù)是______。16.某同學(xué)分別用圖甲和乙的電路測(cè)量同一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）利用圖甲實(shí)驗(yàn)電路測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，所測(cè)量的實(shí)際是下圖中虛線框所示“等效電源”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。若電流表內(nèi)阻用表示，用E、r和表示__________；__________。（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)得到如圖所示的兩條直線，圖中直線Ⅰ對(duì)應(yīng)電路是題圖__________（選填“甲”或“乙”）。（3）選擇誤差較小的實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)（2）圖中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，該電池的電動(dòng)勢(shì)__________V（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），內(nèi)阻__________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。17.下面是一個(gè)物理演示實(shí)驗(yàn)，它顯示圖中自由下落物體A和B經(jīng)反彈后，B能上升到比初始位置高得多的地方。A是某種材料做成的實(shí)心球，質(zhì)量為m1，在頂部的凹坑中插著質(zhì)量為m2的棒B，已知m1=3m2，B只是松松地插在凹坑中，其下端與坑底之間有小空隙。將此裝置從A下端離地板的高度H處由靜止釋放。實(shí)驗(yàn)中，A觸地后在極短時(shí)間內(nèi)反彈，且其速度大小不變；接著棒B脫離球A，A、B分別開(kāi)始上升。不計(jì)空氣阻力。（1）已知球A上升的高度為h，求棒B上升的高度，重力加速度g=10m/s2。結(jié)果用H、h表示。（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，B的材料不同，A、B上升的高度不同，彈性越好，棒B上升的高度越高。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明棒B上升的高度存在一個(gè)范圍，即存在一個(gè)最大值和最小值，并求出這一最大值和最小值各是多少？結(jié)果只能用H表示，因?yàn)閔在本問(wèn)中是變化的。18.如圖所示等腰直角三角形位于直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)，直角邊與x軸重合，與y軸重合，直角邊長(zhǎng)度為d，在直角三角形內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直角邊上安裝有一熒光屏?，F(xiàn)有垂直邊射入一群質(zhì)量均為m，電荷量均為q、速度大小相等的帶正電粒子，已知垂直邊射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，而這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為（不計(jì)重力和粒子間的相互作用）。試通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題：（1）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小多大？（2）粒子的速度和直角邊上安裝的熒光屏上發(fā)光的長(zhǎng)度多大？19.跑酷不僅可以強(qiáng)健體質(zhì)，也可使得自身反應(yīng)能力更加迅速。現(xiàn)有一運(yùn)動(dòng)員在圖示位置起跳，運(yùn)動(dòng)過(guò)程姿勢(shì)不變且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)墻面時(shí)鞋底與墻面接觸并恰好不發(fā)生滑動(dòng)，通過(guò)鞋底與墻面間相互作用可以獲得向上的升力。已知運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)速度為，與水平方向夾角為θ，到達(dá)墻壁時(shí)速度方向恰好與墻面垂直，運(yùn)動(dòng)員鞋底與墻面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（），最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，全過(guò)程忽略空氣阻力影響。（1）求運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的水平分速度與豎直分速度；（2）運(yùn)動(dòng)員與墻發(fā)生相互作用的時(shí)間為t，蹬墻后速度豎直向上，不再與墻發(fā)生相互作用，求蹬墻后運(yùn)動(dòng)員上升的最大高度H；（3）若運(yùn)動(dòng)員蹬墻后水平方向速度大小不變，方向相