2024屆北京首都師范大學(xué)第二附屬中學(xué)高三第五次模擬考試物理試卷含解析

2024屆北京首都師范大學(xué)第二附屬中學(xué)高三第五次模擬考試物理試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，一固定斜面上兩個質(zhì)量均為m的小物塊A和B緊挨著勻速下滑，A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間的動摩擦因數(shù)的2倍，斜面傾角為α，重力加速度為g。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ與A、B間彈力FN的大小分別是（）A．μ=tanα，F(xiàn)N=mgsinαB．μ=tanα，F(xiàn)N=mgsinαC．μ=tanα，F(xiàn)N=mgcosαD．μ=tanα，F(xiàn)N=mgsinα2、如圖所示，虛線所圍矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場?，F(xiàn)從ab邊的中點O處，某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點穿出。若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點穿出，已知此粒子的質(zhì)量為m，電荷量的大小為q，其重力不計；ab邊長為2ι，ad邊長為3ι，則下列說法中正確的是A．勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小與勻強電場的電場強度大小之比為BB．勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小與勻強電場的電場強度大小之比為BC．離子穿過磁場和電場的時間之比tD．離子穿過磁場和電場的時間之比t3、中國自主研發(fā)的“暗劍”無人機，時速可超過2馬赫．在某次試飛測試中，起飛前沿地面做勻加速直線運動，加速過程中連續(xù)經(jīng)過兩段均為120m的測試距離，用時分別為2s和ls，則無人機的加速度大小是A．20m/s2B．40m/s2C．60m/s2D．80m/s24、現(xiàn)用某一頻率的光照射鋅板表面，能發(fā)生光電效應(yīng)，若（）A．只增大入射光的頻率，遏止電壓不變B．只增大入射光的頻率，鋅的逸出功變大C．只增大入射光的強度，飽和光電流變大D．只增大入射光的強度，光電子的最大初動能變大5、小球從某一高度處自由下落著地后反彈，然后又落下，每次與地面碰后動能變?yōu)榕鲎睬暗?。以剛開始下落時為計時起點，小球的v－t圖像如圖所示，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．圖像中選取豎直向下為正方向B．每個階段的圖線并不相互平行C．每次與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落高度的一半D．每次與地面相碰后上升到最大高度所需的時間是前一次下落時間的一半6、如圖，金星的探測器在軌道半徑為3R的圓形軌道I上做勻速圓周運動，運行周期為T，到達P點時點火進入橢圓軌道II，運行至Q點時，再次點火進入軌道III做勻速圓周運動，引力常量為G，不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（）A．探測器在P點和Q點變軌時都需要加速B．探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率C．探測器在軌道II上經(jīng)過P點時的機械能大于經(jīng)過Q點時的機械能D．金星的質(zhì)量可表示為二、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、“東方超環(huán)”是我國自主設(shè)計建造的世界上第一個非圓截面全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置.2018年11月，有“人造太陽”之稱的東方超環(huán)實現(xiàn)1億攝氏度等離子體運行等多項重大突破，獲得的實驗參數(shù)接近未來聚變堆穩(wěn)態(tài)運行模式所需要的物理條件，朝著未來聚變堆實驗運行邁出了關(guān)鍵一步，已知“人造太陽”核聚變的反應(yīng)方程為，關(guān)于此核聚變，以下說法正確的是（）A．要使輕核發(fā)生聚變，就要利用粒子加速器，使輕核擁有很大的動能B．Z=0，M=1C．1mol氘核和1mol氚核發(fā)生核聚變，可以放出17.6MeV的能量D．聚變比裂變更安全、清潔8、物體沿直線運動的x－t圖象如圖所示，oa、cd段為直線，abc為曲線，設(shè)t1、t2、t3、t4時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4，則下列說法正確的是（）A．v1＞v2 B．v1=v4 C．v2＜v3 D．v4最大9、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強電場，一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球在力F的作用下，沿圖中虛線由M至N做豎直向上的勻速運動。已知力F和MN之間的夾角為45°，MN之間的距離為d，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．電場的方向可能水平向左B．電場強度E的最小值為C．當(dāng)qE＝mg時，小球從M運動到N時電勢能變化量為零D．F所做的功一定為10、如圖所示，足夠大的平行玻璃磚厚度為d，底面鍍有反光膜CD，反光膜厚度不計，一束光線以45°的入射角由A點入射，經(jīng)底面反光膜反射后，從頂面B點射出（B點圖中未畫出）。已知玻璃對該光線的折射率為，c為光在真空中的傳播速度，不考慮多次反射。則下列說法正確的是（）A．該光線在玻璃中傳播的速度為cB．該光線在玻璃中的折射角為30°C．平行玻璃磚對該光線的全反射臨界角為45°D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，則底面反光膜面積至少為三、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）用圖甲所示的實驗裝置來測量勻變速直線運動的加速度．（1）實驗的主要步驟：①用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度d，結(jié)果如圖乙所示，讀得d=________mm；②用刻度尺測量A點到光電門所在位置B點之間的水平距離x；③滑塊從A點靜止釋放（已知砝碼落地前擋光片已通過光電門）；④讀出擋光片通過光電門所用的時間t；⑤改變光電門的位置，滑塊每次都從A點靜止釋放，測量相應(yīng)的x值并讀出t值．（1）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，以x為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙中作出圖線如圖丙所示，求得該圖線的斜率k＝____________m–1s–1；由此進一步求得滑塊的加速度a=____________m·s–1．（計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）12．（12分）.現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。（1）先用螺旋測微器測量金屬絲直徑，結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)是________mm，再用毫米刻度尺測量金屬絲長度，結(jié)果如圖乙所示，其讀數(shù)是________mm。（2）利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準(zhǔn)確地測量一段金屬絲的電阻，這段金屬絲的電阻約為100Ω。電源E（電動勢10V，內(nèi)阻約為10Ω）；；電流表（量程0~250mA，內(nèi)阻）；電流表（量程0~300mA，內(nèi)阻約為5Ω）；滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）；滑動變阻器（最大阻值1000Ω，額定電流1A）；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。①某同學(xué)根據(jù)題意設(shè)計了實驗方案（圖丙），滑動變阻器應(yīng)該選擇________（填“”或“”）；②請在圖丙中把實驗電路圖補充完整，并標(biāo)明器材代號_______；③該同學(xué)測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式________，從設(shè)計原理看其測量值與真實值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。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）某跳臺滑雪的軌道如圖所示，助滑軌道傾角，助滑軌道在B點與半徑的光滑圓弧軌道相切，圓弧在最低點C的切線水平；CP為著陸坡。傾角，一運動員連同裝備總質(zhì)量，從助滑坡道上的A點無助力由靜止滑下，A點與B點的豎直高度差，滑板與助滑坡道之間的動摩擦因數(shù)，不計空氣阻力，取，，，求：(1)運動員經(jīng)過點時對軌道的壓力大?。?2)運動員落在著陸坡上時的動能。14．（16分）如圖所示的裝置可以用來測量水的深度。該裝置由左端開口的氣缸和密閉的氣缸組成，兩氣缸由一細管（容積可忽略）連通，兩氣缸均由導(dǎo)熱材料制成，內(nèi)徑相同。氣缸長為，氣缸長為，薄活塞、密閉性良好且可以無摩擦滑動。初始時兩氣缸處于溫度為27℃的空氣中，氣缸、中分別封閉壓強為、的理想氣體，活塞、均位于氣缸的最左端。將該裝置放入水中，測得所在處的溫度為87℃，且活塞向右移動了。已知大氣壓強為，相當(dāng)于高水柱產(chǎn)生的壓強。求：(1)裝置所在處水的深度；(2)活塞向右移動的距離。15．（12分）如圖所示，垂直于紙面的勻強磁場磁感應(yīng)強度為B。紙面內(nèi)有一正方形均勻金屬線框abcd，其邊長為L，每邊電阻為R，ad邊與磁場邊界平行。從ad邊剛進入磁場直至bc邊剛要進入的過程中，線框在垂直磁場邊界向左的拉力作用下以速度v勻速運動，求：（1）線框中電流I的大小和方向；（2）拉力所做的功W；（3）ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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、A【解析】

以AB整體為研究對象，根據(jù)平衡條件得2mgsinα=μAmgcosα+μBmgcosα=2μmgcosα+μmgcosα解得對B受力分析可知，B受重力、支持力、A的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)；則有mgsinα=μmgcosα+解得故A正確，BCD錯誤。故選A。2、D【解析】

根據(jù)某一粒子以最小速度υ垂直于磁場射入、方向垂直于ab時，恰能從ad邊的a點穿出可知，本題考查帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心和幾何關(guān)系求解；若撤去原來的磁場在此矩形區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，使該粒子以原來的初速度在O處垂直于電場方向射入，通過該區(qū)域后恰好從d點穿出可知，本題也考查帶電粒子在電場中的偏傳，根據(jù)類平拋運動列方程求解?！驹斀狻緼、B項：粒子在磁場中運動，由題意可知，粒子做圓周運動的半徑為r=由公式qvB=mv2r聯(lián)立兩式解得：B=2mv粒子在電場中偏轉(zhuǎn)有：3l=vtl2聯(lián)立解得：E=2m所以BEC、D項：粒子在磁場中運動的時間為：t粒子在電場中運動的時間為：t2所以t1故選：D。3、B【解析】

第一段的平均速度；第二段的平均速度，中間時刻的速度等于平均速度，則，故選B.4、C【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律而遏止電壓可知遏止電壓的大小與照射光的頻率有關(guān)，只增大入射光的頻率，遏止電壓增大，A錯誤；B．金屬的逸出功與入射光無關(guān)，B錯誤；CD．光強度只會影響單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目，只增大入射光的強度，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增大，飽和光電流變大，對光電子的最大初動能不影響，C正確D錯誤。故選C。5、D【解析】

A．由于小球從某一高度處自由下落，根據(jù)速度時間圖線知選取豎直向上為正方向，故A錯誤；B．不計空氣阻力，下落過程和上升過程中只受重力，根據(jù)牛頓第二定律可得下落過程和上升過程中的加速度為重力加速度，速度時間圖線的斜率表示加速度，所以每個階段的圖線相互平行，故B錯誤；C．與地面相碰后能夠上升的最大高度是前一次下落過程，根據(jù)動能定理可得與地面相碰后上升過程中，根據(jù)動能定理可得根據(jù)題意有解得故C錯誤；D．根據(jù)運動學(xué)公式可得與地面相碰后上升的時間與地面相碰后上升到最大高度所需的時間是前一次下落時間的解得故D正確；故選D。6、B【解析】

A．探測器在P點需要減速做近心運動才能由軌道I變軌到軌道II，同理，在軌道II的Q點需要減速做近心運動才能進入軌道III做圓周運動，故A錯誤；B．探測器在軌道II上P點的速率大于軌道I上的速率，在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，則Q點的速率大于P點速率，故探測器在軌道II上Q點的速率大于在探測器軌道I的速率，故B正確；C．在軌道II上，探測器由P點運行到Q點，萬有引力做正功，機械能守恒，故探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時的機械能等于經(jīng)過Q點時的機械能，故C錯誤；D．探測器在3R的圓形軌道運動，在軌道I上運動過程中，萬有引力充當(dāng)向心力，故有解得，故D錯誤。故選B。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、BD【解析】

A．“人造太陽”是以超導(dǎo)磁場約束，通過波加熱，讓等離子氣體達到上億度的高溫而發(fā)生輕核聚變，故A錯誤。B．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可以求出X為中子，即Z=0，M=1，故B正確。C．1個氘核和1個氚核發(fā)生核聚變，可以放出17.6MeV的能量，故C錯誤。D．輕核聚變產(chǎn)生物為氦核，沒有輻射和污染，所以聚變比裂變更安全、清潔，故D正確。故選BD.8、ACD【解析】

A．因x-t圖像的斜率等于速度，則由圖像可知，t1時刻的斜率大于t2時刻的斜率，則v1＞v2，選項A正確；B．t4時刻的斜率大于t1時刻的斜率，則v1<v4，選項B錯誤；C．t3時刻的斜率大于t2時刻的斜率，則v2<v3，選項C正確；D．圖像上t4時刻的斜率最大，則v4最大，選項D正確；故選ACD。9、BC【解析】

A．小球受力情況：小球受到重力mg、拉力F與電場力qE，因為小球做勻速直線運動，合力為零，則F與qE的合力與mg大小相等、方向相反，作出F與qE的合力，如圖根據(jù)上圖可知，電場力在右側(cè)，由于小球帶正電，電場方向與電場力方向相同，故指向右側(cè)，故A錯誤；B．由圖可知，當(dāng)電場力qE與F垂直時，電場力最小，此時場強也最小。則得：qE＝mgsinθ，所以電場強度的最小值為，故B正確；C．當(dāng)mg＝Eq時，根據(jù)幾何關(guān)系，電場力水平向右，與MN垂直，小球從M運動到N電場力不做功，即小球從M運動到N時電勢能變化量為零，故C正確；D．由于電場力變化時，F(xiàn)大小也跟隨著改變，所以做功也不能具體確定值，故D錯誤；10、BC【解析】

A．玻璃磚的折射率為則該光線在玻璃中傳播的速度為故A錯誤。

B．由折射定律得，可得β=30°選項B正確；C．設(shè)臨界角為C，則有得C=45°故C正確。

D．為了使從A點以各種角度入射的光線都能從頂面射出，反射光線不能在頂面發(fā)生全反射，則底面反光膜半徑至少為r=dtanC=d面積πd2，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、6.601.38×104（1.18×104～1.51×104均正確）0.518（0.497～0.549均正確）【解析】

（1）①主尺刻度為6mm，分尺刻度為0.05mm11=0.60mm，最終刻度為6.60mm．（1）滑塊通過光電門的瞬時速度為：，根據(jù)速度位移公式得：，有：，整理得：，根據(jù)圖線知圖線的斜率為：；根據(jù)得：．12、3.700601.0R1相等【解析】

（1）[1][2]．螺旋測微器測量金屬絲直徑讀數(shù)是3.5mm+0.01mm×20.0=3.700mm；用毫米