2024-2025學(xué)年北京海淀中關(guān)村中學(xué)高中畢業(yè)班第一次模擬考試物理試題試卷含解析

2024-2025學(xué)年北京海淀中關(guān)村中學(xué)高中畢業(yè)班第一次模擬考試物理試題試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、氡是一種化學(xué)元素，符號為Rn，無色、無嗅、無味具有放射性，當(dāng)人吸人體內(nèi)后可在人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷，引發(fā)肺癌，而建筑材料是室內(nèi)氡的主要來源。氡的一種衰變?yōu)閯t下列判斷正確的是A．該衰變?yōu)棣滤プ傿．衰變過程中質(zhì)量數(shù)守恒，電荷數(shù)不守恒C．的結(jié)合能小于的結(jié)合能D．的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能2、如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，三個完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調(diào)整三個小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時a、b的距離等于繩子長度的一半.已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計(jì).則A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小mgB．繩子的拉力大小為mgC．c受到繩子的拉力大小為3mgD．c與大環(huán)間的彈力大小為3mg3、古時有“守株待兔”的寓言。假設(shè)兔子質(zhì)量約為2kg，以10m/s的速度奔跑，撞樹后反彈的速度為1m/s，設(shè)兔子與樹的作用時間為0.1s。下列說法正確的是（）①樹對兔子的平均作用力大小為180N②樹對兔子的平均沖量為18N·s③兔子動能變化量為－99J④兔子動量變化量為－22kg·m/sA．①② B．①③ C．③④ D．②④4、下列核反應(yīng)方程中，屬于重核裂變的是（）A．B．C．D．5、2010年命名為“格利澤581g”的太陽系外行星引起了人們廣泛關(guān)注，由于該行星的溫度可維持表面存在液態(tài)水，科學(xué)家推測這或?qū)⒊蔀榈谝活w被發(fā)現(xiàn)的類似地球世界，遺憾的是一直到2019年科學(xué)家對該行星的研究仍未有突破性的進(jìn)展。這顆行星距離地球約20億光年(189.21萬億公里)，公轉(zhuǎn)周期約為37年，半徑大約是地球的2倍，重力加速度與地球相近。則下列說法正確的是A．飛船在Gliese581g表面附近運(yùn)行時的速度小于7.9km/sB．該行星的平均密度約是地球平均密度的C．該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的8倍D．在地球上發(fā)射航天器前往“格利澤581g”，其發(fā)射速度不能超過11.2km/s6、一物塊由O點(diǎn)下落，到A點(diǎn)時與直立于地面的輕彈簧接觸，到B點(diǎn)時速度達(dá)到最大，到C點(diǎn)時速度減為零，然后被彈回．物塊在運(yùn)動過程中受到的空氣阻力大小不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則物塊()A．從A下降到B的過程中，合力先變小后變大B．從A下降到C的過程中，加速度先增大后減小C．從C上升到B的過程中，動能先增大后減小D．從C上升到B的過程中，系統(tǒng)的重力勢能與彈性勢能之和不斷增加二、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、以下說法正確的是_______________A．液體表面張力有使液面收縮到最小的趨勢B．水結(jié)為冰時，水分子的熱運(yùn)動會消失C．熱量總是自動地從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉(zhuǎn)移D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動，反映了花粉分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動E.恒溫水池中，小氣泡由底部緩慢上升過程中，氣泡中的理想氣體內(nèi)能不變，對外做功，吸收熱量8、如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，弧BDC是以A點(diǎn)為圓心、AB為半徑的一段圓弧，AB=L，，D點(diǎn)是圓弧跟y軸的交點(diǎn)。當(dāng)在O點(diǎn)和A點(diǎn)分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷后，D點(diǎn)的電場強(qiáng)度恰好為零。下列說法正確的是（）A．B．圓弧BDC上的各點(diǎn)相比較，D點(diǎn)的電勢最高C．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電勢能先減小后增大D．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電勢能先增大后減小9、如圖所示，某科研單位設(shè)計(jì)了一空間飛行器，飛行器從地面起飛時，發(fā)動機(jī)提供的動力方向與水平方向的夾角α＝60°，使飛行器恰好沿與水平方向的夾角θ＝30°的直線斜向右上方勻加速飛行，經(jīng)時間t后，將動力的方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)60°同時適當(dāng)調(diào)節(jié)其大小，使飛行器依然可以沿原方向勻減速直線飛行，飛行器所受空氣阻力不計(jì)．下列說法中正確的是()A．飛行器加速時動力的大小等于mgB．飛行器加速時加速度的大小為gC．飛行器減速時動力的大小等于mgD．飛行器減速飛行時間t后速度為零10、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)以直線AB為分界線，上半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。下半圓內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小未知，圓的半徑為R。在磁場左側(cè)有一粒子水平加速器，質(zhì)量為m，電量大小為q的粒子在極板M右側(cè)附近，由靜止釋放，在電場力的作用下加速，以一定的速度沿直線CD射入磁場，直線CD與直徑AB距離為0.6R。粒子在AB上方磁場中偏轉(zhuǎn)后，恰能垂直直徑AB進(jìn)入下面的磁場，之后在AB下方磁場中偏轉(zhuǎn)后恰好從O點(diǎn)進(jìn)入AB上方的磁場。帶電粒子的重力不計(jì)。則A．帶電粒子帶負(fù)電B．加速電場的電壓為C．粒子進(jìn)入AB下方磁場時的運(yùn)動半徑為0.1RD．AB下方磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為上方磁場的3倍三、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）用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究小車勻加速運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量及所受拉力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)所用交變電流的頻率為。(1)保持沙桶及沙的總質(zhì)量不變，改變小車上砝碼的質(zhì)量，分別做了5次實(shí)驗(yàn)。在圖（b）所示的坐標(biāo)系中標(biāo)出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(2)再進(jìn)行第6次實(shí)驗(yàn)，測得小車及砝碼總質(zhì)量為，實(shí)驗(yàn)得到圖（c）所示的紙帶。紙帶上相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)未畫出，由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算加速度為__________。（保留3位有效數(shù)字）(3)請把第6次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)標(biāo)在圖（b）所示的坐標(biāo)系中，并作出實(shí)驗(yàn)的圖像________。12．（12分）某同學(xué)利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ。置于水平桌面的長木板上固定兩個光電門1、2?；瑝K上端裝有寬度為d的擋光條，滑塊和擋光條的總質(zhì)量為M，右端通過不可伸長的細(xì)線與鉤碼m相連，光電門1、2中心間的距離為x。開始時直線處于張緊狀態(tài)，用手托住m，實(shí)驗(yàn)時使其由靜止開始下落，滑塊M經(jīng)過光電門1、2所用的時間分別為t1、t2。(1)該同學(xué)認(rèn)為鉤碼的重力等于滑塊所受到的拉力，那么他應(yīng)注意__________________。(2)如果滿足(1)中的條件，該同學(xué)得出滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=___________。(3)若該同學(xué)想利用該裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他只需___________就可以完成實(shí)驗(yàn)。四、計(jì)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，虛線O1O2是速度選擇器的中線，其間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E（電場線沒有畫出）。照相底片與虛線O1O2垂直，其右側(cè)偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2。現(xiàn)有一個離子沿著虛線O1O2向右做勻速運(yùn)動，穿過照相底片的小孔后在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，最后垂直打在照相底片上（不計(jì)離子所受重力）。(1)求該離子沿虛線運(yùn)動的速度大小v；(2)求該離子的比荷；(3)如果帶電量都為q的兩種同位素離子，沿著虛線O1O2射入速度選擇器，它們在照相底片的落點(diǎn)間距大小為d，求這兩種同位素離子的質(zhì)量差△m。14．（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)，第二象限存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(未畫出)，第一象限內(nèi)某區(qū)域存在一邊界為矩形、磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.1T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(未畫出)，A(m，0)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有比荷＝108C/kg的離子束在紙面內(nèi)沿與x軸正方向成θ＝60°角的方向從A點(diǎn)射入磁場，初速度范圍為×106m/s≤v0≤106m/s，所有離子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸正半軸，進(jìn)入電場區(qū)域。x軸負(fù)半軸上放置長為L的熒光屏MN，取π2＝10，不計(jì)離子重力和離子間的相互作用。(1)求矩形磁場區(qū)域的最小面積和y軸上有離子穿過的區(qū)域長度；(2)若速度最小的離子在電場中運(yùn)動的時間與在磁場中運(yùn)動的時間相等，求電場強(qiáng)度E的大小(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)；(3)在第(2)問的條件下，欲使所有離子均能打在熒光屏MN上，求熒光屏的最小長度及M點(diǎn)的坐標(biāo)。15．（12分）如圖所示，豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌水平間距為L，導(dǎo)軌下端接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬細(xì)桿ab與豎直懸掛的絕緣輕質(zhì)彈簧相連，彈簧上端固定。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)使細(xì)桿從彈簧處于原長位置由靜止釋放，向下運(yùn)動距離為h時達(dá)到最大速度vm，此時彈簧具有的彈性勢能為Ep。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，細(xì)桿與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求：（1）細(xì)桿達(dá)到最大速度m時，通過R的電流大小I；（2）細(xì)桿達(dá)到最大速度vm時，彈簧的彈力大小F；（3）上述過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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、D【解析】

AB．衰變過程中滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知為粒子，所以該衰變?yōu)樗プ?，AB錯誤；C．衰變過程中要釋放核能，所以的結(jié)合能大于的結(jié)合能，C錯誤；D．比結(jié)合能越大的原子核越牢固，所以的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，D正確。故選D。2、C【解析】AB、三個小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由幾何知識知：abc恰好能組成一個等邊三角形，對a受力分析如圖所示：在水平方向上：在豎直方向上：解得：；故AB錯；c受到繩子拉力的大小為：，故C正確以c為對象受力分析得：在豎直方向上：解得：故D錯誤；綜上所述本題答案是;C3、C【解析】

①兔子撞樹后反彈，設(shè)作用力為F，由動量定理得：②樹對兔子的平均沖量為③動能變化量為④動量變化量為所以③④正確，①②錯誤。故選C。4、D【解析】

A是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的反應(yīng)，屬于人工核轉(zhuǎn)變；B屬于α衰變；C屬于聚變方程；D屬于重核裂變方程。故選D。5、B【解析】

ABC．忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力得：mg=m得到v=萬有引力等于重力，=mg，得到M=ρ=這顆行星的重力加速度與地球相近，它的半徑大約是地球的2倍，所以它在表面附近運(yùn)行的速度是地球表面運(yùn)行速度的倍，大于1．9km/s，質(zhì)量是地球的4倍，密度是地球的。故B正確，AC錯誤。D．航天器飛出太陽系所需要的最小發(fā)射速度為第三宇宙速度，即大于等于2．1km/s，故D錯誤。6、C【解析】

A．從A下降到B的過程中，物塊受到向下的重力，彈簧向上的彈力和向上的空氣阻力，重力大于彈力和空氣阻力之和，彈力逐漸增大，合力逐漸減小，加速度逐漸變小，到B點(diǎn)時速度達(dá)到最大，此時合力為零，則從A下降到B的過程中合力一直減小到零，故A錯誤；B．從A下降到B的過程中，彈簧的彈力和空氣阻力之和小于重力，物塊的合力逐漸向下，加速度逐漸減小到零；從B下降到C的過程中，物塊的合力向上，加速度向上逐漸增大，則從A下降到C的過程中，加速度先減小后增大，故B錯誤；C．從C上升到B的過程中，開始彈力大于空氣阻力和重力之和，向上加速，當(dāng)加速度減為零時此時的壓縮量，位置在B點(diǎn)下方，速度達(dá)到向上的最大，此后向上做變減速直線運(yùn)動，故從C上升到B的過程中，動能先增大后減小，故C正確；D．對于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由于空氣阻力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能減小，即物塊的動能、重力勢能與彈性勢能之和減小，從C上升到B的過程中，物塊的動能先增大后減小，則系統(tǒng)的重力勢能與彈性勢能之和在動能最大之前是一直減小，之后就不能確定，故D錯誤。故選C。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、ACE【解析】

A．液體由于存在表面張力，由收縮成球形的趨勢，故A正確；B．水結(jié)冰時，由液體變?yōu)楣腆w，分子熱運(yùn)動仍然存在，故B錯誤；C．由熱力學(xué)第二定律可知，熱量總是自發(fā)的從溫度高的物體傳到溫度低的物體，即熱量總是自動地從分子平均動能大的物體向分子平均動能小的物體轉(zhuǎn)移，故C正確；D．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動，反映了水分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，故D錯誤；E．由于水池恒溫，故理性氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由于氣體上升的過程體積膨脹，故對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故E正確；故選ACE。8、AD【解析】

A．D點(diǎn)的電場強(qiáng)度恰好為零，則解得：故A正確；B．對Q2來說圓弧是一個等勢面，所以各點(diǎn)電勢高低，由Q1決定，根據(jù)沿電場線方向電勢降低，離負(fù)電荷越近，電勢越低，故D點(diǎn)電勢最低，故B錯誤；CD．電子沿著圓弧從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中，電勢先降低后升高，，故電勢能先增大后減小，故D正確C錯誤。故選AD。9、BC【解析】

AB．起飛時，飛行器受推力和重力，兩力的合力與水平方向成30°角斜向上，設(shè)動力為F，合力為Fb，如圖所示：

在△OFFb中，由幾何關(guān)系得：F=mgFb=mg由牛頓第二定律得飛行器的加速度為：a1=g故A錯誤，B正確；CD．t時刻的速率：v=a1t=gt推力方向逆時針旋轉(zhuǎn)60°，合力的方向與水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如圖所示，此時合力大小為：F'h=mgsin30°動力大?。篎′＝mg飛行器的加速度大小為：到最高點(diǎn)的時間為：故C正確，D錯誤；

故選BC。10、AC【解析】

A．從C點(diǎn)入射的粒子向下做勻速圓周運(yùn)動，即受到洛侖茲力向下，由左手定則知道粒子帶負(fù)電，所以選項(xiàng)A正確；B．由題意知，粒子在AB上方磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑r1＝0.6R，在電場中加速有：在AB上方磁場中：聯(lián)立得：所以選項(xiàng)B錯誤；C．粒子在AB下方磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由幾何關(guān)系：解得r2＝0.1R所以選項(xiàng)C正確；D．由洛侖茲力提供向心力得到半徑：由于r1＝6r2，所以B2＝6B1所以選項(xiàng)D錯誤。故選AC。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、0.633【解析】

(2)[1]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時間間隔為由逐差法計(jì)算加速度有(3)[2]本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)為：將其在坐標(biāo)系內(nèi)描點(diǎn)，坐標(biāo)系上全部的6個點(diǎn)均有效。畫--條平滑的、細(xì)的直線，使各點(diǎn)對稱分布在直線的兩側(cè)，且直線過坐標(biāo)原點(diǎn)。圖像如圖所示：12、M遠(yuǎn)大于m將木板左端抬高，平衡摩擦力【解析】

(1)[1]實(shí)際上滑塊所受到的拉力小于鉤碼的重力，對滑塊應(yīng)用牛頓第二定律對鉤碼兩式相加解得加速度而如果滿足題中條件，同理解得加速度為若想M必須遠(yuǎn)大于m。(2)[2]對于滑塊通過光電門時的速度由動能定理得：解得(3)[3]驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要將摩擦力平衡掉，所以該同學(xué)需將木板左端抬高，平衡摩擦力。四、計(jì)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、(1)；(2)；(3)【解析】

(1)離子沿虛線做勻速直線運(yùn)動，合力為0Eq=B1qv解得(2)在偏轉(zhuǎn)磁場中做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，所以解得