2023學(xué)年北京市北京第四中學(xué)高三下-第二次階段性測試物理試題試卷

2023學(xué)年北京市北京第四中學(xué)高三下-第二次階段性測試物理試題試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)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(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)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(yīng)選項(xiàng)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(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、2019年12月16日，第52、53顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星中包括地球同步衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星，它們都繞地球做圓周運(yùn)動，同步衛(wèi)星距地面的高度大于中圓軌道衛(wèi)星距地面的高度．與同步衛(wèi)星相比，下列物理量中中圓軌道衛(wèi)星較小的是()A．周期 B．角速度 C．線速度 D．向心加速度2、如圖所示，abcd為邊長為L的正方形，在四分之一圓abd區(qū)域內(nèi)有垂直正方形平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點(diǎn)沿ba方向射入磁場，結(jié)果粒子恰好能通過c點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，則粒子的速度大小為A． B． C． D．3、重水堆核電站在發(fā)電的同時(shí)還可以生產(chǎn)出可供研制核武器的钚239（），這種钚239可由鈾239（）經(jīng)過n次β衰變而產(chǎn)生，則n為（）A．2 B．239 C．145 D．924、兩球A、B在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動，mA＝1kg，mB＝2kg，vA＝6m/s，vB＝2m/s。當(dāng)A追上B并發(fā)生碰撞后，兩球A、B速度的可能值是（）A．vA′＝3m/s，vB′＝4m/s B．vA′＝5m/s，vB′＝2.5m/sC．vA′＝2m/s，vB′＝4m/s D．vA′＝－4m/s，vB′＝7m/s5、如圖所示，勻強(qiáng)電場豎直向上，一帶負(fù)電的小球從地面上方點(diǎn)斜向上拋出，剛好速度水平向左擊中點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，若拋射點(diǎn)向右水平移動一小段距離到，仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中點(diǎn)，則可行的是（）A．減小拋射角，同時(shí)增大拋射速度B．減小拋射角，同時(shí)減小拋射速度C．增大拋射角，同時(shí)減小拋出速度D．增大拋射角，同時(shí)增大拋出速度6、某同學(xué)在測量電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，按圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路。閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)：電流表示數(shù)很小、電壓表示數(shù)接近于電源電壓，移動滑動變阻器滑片時(shí)兩電表示數(shù)幾乎不變化，電表及其量程的選擇均無問題。請你分析造成上述結(jié)果的原因可能是（）A．電流表斷路B．滑動變阻器滑片接觸不良C．開關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大D．待測電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，一足夠長的絕緣豎直桿固定在地面上，帶電量為0.01C、質(zhì)量為0.1kg的圓環(huán)套在桿上。整個(gè)裝置處在水平方向的電場中，電場強(qiáng)度E隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5。t=0時(shí)，環(huán)由靜止釋放，環(huán)所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。則下列說法正確的是（）A．環(huán)先做加速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動B．0~2s內(nèi)環(huán)的位移大于2.5mC．2s時(shí)環(huán)的加速度為5m/s2D．環(huán)的最大動能為20J8、水面下深h處有一點(diǎn)光源，發(fā)出兩種不同顏色的光a和b，光在水面上形成了如圖所示的一個(gè)有光線射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)域，周圍為a光構(gòu)成的圓環(huán)。若b光的折射率為n，下列說法正確的是(選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分；每選錯1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A．在水中，a光的波長比b光小B．水對a光的折射率比b光小C．在水中，a光的傳播速度比b光大D．復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為πE.用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋比b光窄9、一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波剛好傳播到x=5m處的M點(diǎn)，再經(jīng)時(shí)間=1s，在x=10m處的Q質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動。下列說法正確的是____。A．波長為5mB．波速為5m/sC．波的周期為0.8sD．質(zhì)點(diǎn)Q開始振動的方向沿y軸正方向E.從t=0到質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰的過程中，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為80cm10、如圖所示，小球甲從點(diǎn)水平拋出，同時(shí)將小球乙從點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的速度大小相等，速度方向夾角為37°。已知、兩點(diǎn)的高度差，重力加速度，兩小球質(zhì)量相等，不計(jì)空氣阻力。根據(jù)以上條件可知（）A．小球甲水平拋出的初速度大小為B．小球甲從點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)所用的時(shí)間為C．、兩點(diǎn)的高度差為D．兩小球在點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率相等三、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）興趣課上老師給出了一個(gè)質(zhì)量為m的鉤碼、一部手機(jī)和一個(gè)卷尺，他要求王敏和李明兩同學(xué)估測手上拋鉤碼所做的功。兩同學(xué)思考后做了如下操作：(1)他們先用卷尺測出二樓平臺到地面的距離h，王敏在二樓平臺邊緣把鉤碼由靜止釋放，同時(shí)李明站在地面上用手機(jī)秒表功能測出鉤碼從釋放到落到地面的時(shí)間t0，在忽略空氣阻力的條件下，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮】梢源致缘谋硎緸間=______（用h和t0表示）；(2)兩同學(xué)站在水平地面上，李明把鉤碼豎直向上拋出，王敏用手機(jī)的秒表功能測出鉤碼從拋出點(diǎn)到落回拋出點(diǎn)的時(shí)間。兩同學(xué)練習(xí)幾次，配合默契后某次李明把鉤碼豎直向上拋出，同時(shí)王敏用手機(jī)的秒表功能測出鉤碼從拋出點(diǎn)到落回拋出點(diǎn)的時(shí)間t，在忽略空氣阻力的條件下，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為W=_____（用m、h、t0和t表示）。12．（12分）如圖甲所示的一黑箱裝置、盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個(gè)輸出端（1）為了探測黑箱，某同學(xué)進(jìn)行了以下測量A．用多用電表的電壓檔測量a、b間的輸出電壓B．用多用電表的電阻檔測量a、b間的電阻你認(rèn)為這個(gè)同學(xué)以上測量中有不妥的有______（選填字母）；（2）含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)“等效電源”，a、b是等效電源的兩級，為了測定這個(gè)等效電源的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄下電壓表和電流表的示數(shù)，并在如圖所示的方格紙上建立U-I坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了坐標(biāo)點(diǎn)，如圖所示，并由圖求出等效電源的內(nèi)阻r’=___Ω；由于電壓表有分流的作用，采用此測量電路，測得的等效電源的內(nèi)阻，與真實(shí)值相比___（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；（3）現(xiàn)探明黑箱中的電源和電阻如圖丙所示，探出電阻R1=1.5Ω、R2=2Ω；推算出黑箱內(nèi)電源的電動勢E=____V，內(nèi)阻r=____Ω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）兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L，導(dǎo)軌上垂直放置兩根導(dǎo)體棒a和b，俯視圖如圖甲所示。兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為R，回路中其余部分的電阻不計(jì)，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的豎直向上的勻強(qiáng)磁場。兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時(shí)，兩棒均靜止，間距為x0，現(xiàn)給導(dǎo)體棒a一向右的初速度v0，并開始計(jì)時(shí)，可得到如圖乙所示的圖像（表示兩棒的相對速度，即）。求：（1）0～t2時(shí)間內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱；（2）t1時(shí)刻棒a的加速度大??；（3）t2時(shí)刻兩棒之間的距離。14．（16分）質(zhì)量為的卡板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為的小孩以的水平速度跳上木板的A端，站穩(wěn)后小孩又以的加速度勻加速跑向木板的B端并離開木板，離開后木板恰好靜止，求：(1)小孩在木板上站穩(wěn)時(shí)的速度大?。?2)木板的長度。15．（12分）兩根長為L的絕緣輕桿組成直角支架，電量分別為+q、-q的兩個(gè)帶電小球A、B固定在支架上，整個(gè)裝置處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。在電場力之外的力作用下，整體在光滑水平面內(nèi)繞豎直軸O以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動，圖為其俯視圖。不計(jì)兩球之間因相互吸引而具有的電勢能。試求：（1）在支架轉(zhuǎn)動一周的過程中，外力矩大小的變化范圍。（2）若從A球位于C點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)（小于一個(gè)周期），電場力之外的力做功W等于B球電勢能改變量，求W的最大值。（3）在轉(zhuǎn)動過程中什么位置兩球的總電勢能變化最快？并求出此變化率。

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、A【解題分析】

根據(jù)衛(wèi)星所受的萬有引力提供向心力可知：可得同步衛(wèi)星的軌道半徑大于中圓軌道衛(wèi)星，則中圓軌道衛(wèi)星的周期小，角速度、線速度和向心加速度均大，故A正確，BCD錯誤。故選A。2、C【解題分析】

粒子沿半徑方向射入磁場，則出射速度的反向延長線一定經(jīng)過圓心，由于粒子能經(jīng)過C點(diǎn)，因此粒子出磁場時(shí)一定沿ac方向，軌跡如圖：由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為根據(jù)牛頓第二定律得：解得：，故C正確。故選：C。3、A【解題分析】

衰變方程為：根據(jù)電荷數(shù)守恒：解得。A正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解題分析】

A．碰前系統(tǒng)總動量為：碰前總動能為：如果，，則碰后總動量為：動量不守恒，不可能，A錯誤；B．碰撞后，、兩球同向運(yùn)動，球在球的后面，球的速度大于球的速度，不可能，B錯誤；C．如果，，則碰后總動量為：系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能減小，滿足碰撞的條件，C正確；D．如果，，則碰后總動量為系統(tǒng)動量守恒，碰后總動能為：系統(tǒng)動能增加，不可能，D錯誤。故選C。5、A【解題分析】

由于小球速度水平向左擊中點(diǎn)，其逆過程是平拋運(yùn)動，當(dāng)水平速度越大時(shí)，拋出后落地速度越大，與水平面的夾角則越小。若水平速度減小，則落地速度變小，但與水平面的夾角變大。因此減小拋射角，同時(shí)增大拋射速度，才能仍使拋出的小球能夠以速度方向水平向左擊中點(diǎn)。選項(xiàng)A正確，BCD錯誤；故選A。6、D【解題分析】

AB．電流表斷路或者滑動變阻器滑片接觸不良，都會造成整個(gè)電路是斷路情況，即電表示數(shù)為零，AB錯誤；C．開關(guān)接觸部位由于氧化，使得接觸電阻太大，則電路電阻過大，電流很小，流過被測電阻的電流也很小，所以其兩端電壓很小，不會幾乎等于電源電壓，C錯誤；D．待測電阻和接線柱接觸位置由于氧化，使得接觸電阻很大，相當(dāng)于當(dāng)被測電阻太大，遠(yuǎn)大于和其串聯(lián)的其他儀器的電阻，所以電路電流很小，其分壓接近電源電壓，D正確。故選D。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解題分析】

A．在t=0時(shí)刻環(huán)受的摩擦力為，則開始時(shí)物體靜止；隨著場強(qiáng)的減小，電場力減小，則當(dāng)摩擦力小于重力時(shí)，圓環(huán)開始下滑，此時(shí)滿足即E=200N/C即t=1s時(shí)刻開始運(yùn)動；且隨著電場力減小，摩擦力減小，加速度變大；當(dāng)電場強(qiáng)度為零時(shí)，加速度最大；當(dāng)場強(qiáng)反向且增加時(shí)，摩擦力隨之增加，加速度減小，當(dāng)E=-200N/C時(shí)，加速度減為零，此時(shí)速度最大，此時(shí)刻為t=5s時(shí)刻；而后環(huán)繼續(xù)做減速運(yùn)動直到停止，選項(xiàng)A錯誤；BC．環(huán)在t=1s時(shí)刻開始運(yùn)動，在t=2s時(shí)E=100N/C，此時(shí)的加速度為解得a=5m/s2因環(huán)以當(dāng)加速度為5m/s2勻加速下滑1s時(shí)的位移為而在t=1s到t=2s的時(shí)間內(nèi)加速度最大值為5m/s2，可知0~2s內(nèi)環(huán)的位移小于2.5m，選項(xiàng)B錯誤，C正確；D．由以上分析可知，在t=3s時(shí)刻環(huán)的加速度最大，最大值為g，環(huán)從t=1s開始運(yùn)動，到t=5s時(shí)刻速度最大，結(jié)合a-t圖像的面積可知，最大速度為則環(huán)的最大動能選項(xiàng)D正確。故選CD。8、BCD【解題分析】

ABC項(xiàng)：a光在水面上形成的圓形亮斑面積較大，知a光的臨界角較大，根據(jù)sinC=1n，知a光的折射率較小，再由v=cnD項(xiàng)：依據(jù)sinC=1n，結(jié)合幾何關(guān)系，可知，rE項(xiàng)：a光的折射率小，波長長，根據(jù)雙縫干涉條紋與波長成正比，可知相同條件下，a光干涉條紋比b光寬，故E錯誤。9、BCE【解題分析】

A．由波形圖可知，波長為4m，選項(xiàng)A錯誤；B．再經(jīng)時(shí)間=1s，在x=10m處的Q質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動，則波速選項(xiàng)B正確；C．波的周期為選項(xiàng)C正確；D．質(zhì)點(diǎn)M開始振動的方向沿y軸負(fù)方向，則質(zhì)點(diǎn)Q開始振動的方向也沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)D錯誤；E．質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰的時(shí)間從t=0開始到質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰，質(zhì)點(diǎn)M振動的時(shí)間為1.6s=2T，則通過的路程為8A=80cm，選項(xiàng)E正確。故選BCE。10、AB【解題分析】

A．小球乙到C的速度為此時(shí)小球甲的速度大小也為，又因?yàn)樾∏蚣姿俣扰c豎直方向成角，可知水平分速度為。故A正確；B．根據(jù)計(jì)算得小球甲從點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)所用的時(shí)間為，故B正確；C．、C兩點(diǎn)的高度差為故、兩點(diǎn)的高度差為，故C錯誤；D．由于兩球在豎直方向上的速度不相等，所以兩小球在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率也不相等。故D錯。故選AB。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、【解題分析】

(1)[1]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼做自由落體運(yùn)動，有，解得(2)[2]在忽略空氣阻力的條件下，鉤碼上拋?zhàn)鲐Q直上拋運(yùn)動，上升時(shí)間與下落時(shí)間相等，即拋出的初速度v0=gt下，根據(jù)動能定理可知，該次李明用手上拋鉤碼所做的功可以粗略地表示為聯(lián)立解得12、B1.0偏小3.00.5【解題分析】

(1)[1]用歐姆擋不能直接測量帶電源電路的電阻，故填B。(2)[2]根據(jù)電源的U-I圖像縱軸的截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，可得等效電源的電動勢為內(nèi)阻[3]該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測量的電流小于通過電源的真實(shí)電流；利用等效電源分析，即可將電壓表與黑箱看成新的等效電源，則實(shí)驗(yàn)中測出的內(nèi)阻應(yīng)為原等效電源內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內(nèi)阻與真實(shí)值相比偏小。(3)[4][5]等效電源的電動勢為丙圖中ab兩端的電壓，故等效電源的內(nèi)阻為丙圖中虛線框內(nèi)的總電阻，故解得四、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)【解題分析】

(1)t2時(shí)刻，兩棒速度相等。由動量守恒定律mv0=mv+mv由能量守恒定律，整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱得(2)t1時(shí)刻回路中的電動勢此時(shí)棒a所受的安培力由牛頓第二定律可得，棒a的加速度(3)t2時(shí)刻，兩棒速度相同，由(1)知0-t2時(shí)間內(nèi)，對棒b，由動