北京市海淀清華附中2024年高三第二次調研物理試卷含解析

北京市海淀清華附中2024年高三第二次調研物理試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，一飛行器圍繞地球沿半徑為的圓軌道1運動，經點時，啟動推進器短時間向后噴氣使其變軌，軌道2、3是與軌道1相切于點的可能軌道，則飛行器（）A．變軌后將沿軌道3運動B．變軌后相對于變軌前運行周期變大C．變軌前、后在兩軌道上運動時經點的速度大小相等D．變軌前經過點的加速度大于變軌后經過點的加速度2、如圖，一兩端封閉的玻璃管在豎直平面內傾斜放置，與水平面間的夾角為θ，一段水銀柱將管內一定質量氣體分割成兩部分。在下列各種情況中，能使管中水銀柱相對玻璃管向a端移動的情況是（）A．降低環(huán)境溫度 B．在豎直平面內以b點為軸逆時針緩慢轉動玻璃管C．保持θ角不變，使玻璃管減速上升 D．使玻璃管垂直紙面向外做加速運動3、兩輛汽車a、b在兩條平行的直道上行駛。t=0時兩車并排在同一位置，之后它們運動的v-t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．汽車a在10s末向反方向運動B．汽車b一直在物體a的前面C．5s到10s兩車的平均速度相等D．10s末兩車相距最近4、一個帶負電的粒子從x=0處由靜止釋放，僅受電場力作用，沿x軸正方向運動，加速度a隨位置變化的關系如圖所示，x2－x1=x3－x2可以得出（）A．從x1到x3過程中，電勢先升高后降低 B．在x1和x3處，電場強度相同C．粒子經x1和x3處，速度等大反向 D．粒子在x2處，電勢能最大5、北京時間2019年11月5日1時43分，我國成功發(fā)射了北斗系統(tǒng)的第49顆衛(wèi)星。據介紹，北斗系統(tǒng)由中圓地球軌道衛(wèi)星、地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星三種衛(wèi)星組成，其中中圓地球軌道衛(wèi)星距地高度大約24萬千米，地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星距地高度都是大約為3.6萬千米。這三種衛(wèi)星的軌道均為圓形。下列相關說法正確的是（）A．發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星的速度應大于B．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以相對靜止于某個城市的正上空C．根據題中信息和地球半徑，可以估算出中圓地球軌道衛(wèi)星的周期D．中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度小于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的向心加速度6、如圖所示，在直角坐標系xOy平面內存在一正點電荷Q，坐標軸上有A、B、C三點，OA=OB=BC=a，其中A點和B點的電勢相等，O點和C點的電勢相等，靜電力常量為k，則下列說法正確的是（）A．點電荷Q位于O點B．O點電勢比A點電勢高C．C點的電場強度大小為D．將某一正試探電荷從A點沿直線移動到C點，電勢能一直減小二、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、如圖甲為研究光電效應實驗的部分裝置示意圖。實驗中用頻率為的光照射某種金屬，其光電流隨光電管外電源電壓變化的圖像如圖乙。已知普朗克常量為，電子帶的電荷量為。下列說法中正確的是（）A．測量電壓時，光電管的極應連接外電源的負極B．光電子的最大初動能為C．該金屬的逸出功為D．當電壓大于時，增加光照強度則光電流增大8、圖甲、圖乙為兩次用單色光做雙縫干涉實驗時，屏幕上顯示的圖樣。圖甲條紋間距明顯大于圖乙，比較兩次實驗A．若光屏到雙縫的距離相等，則圖甲對應的波長較大B．若光源、雙縫間隙相同，則圖甲光屏到雙縫的距離較大C．若光源、光屏到雙縫的距離相同，則圖甲雙縫間隙較小D．圖甲的光更容易產生明顯的衍射現象9、示波器的核心部件是示波管，示波管由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示。下列說法正確的是（）A．如果僅在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在熒光屏的正Y軸上將出現一個亮斑B．如果僅在XX′之間加圖乙所示的電壓，在熒光屏上會看到X軸上一條水平的亮線C．如果在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在YY′之間加圖丙所示的電壓，在熒光屏上會看到一條與Y軸平行的豎直亮線（在Ⅱ、Ⅲ象限）D．如果在XX′之間加圖乙所示的電壓，在YY′之間加圖丙所示的電壓，在熒光屏上看到的亮線是正弦曲線10、如圖甲所示，一木塊沿固定斜面由靜止開始下滑，下滑過程中木塊的機械能和動能隨位移變化的關系圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了B．在位移從0增大到的過程中，木塊的重力勢能減少了C．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小D．圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小三、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）某同學利用DIS、定值電阻R0、電阻箱R1等實驗器材測量電池a的電動勢和內阻，實驗裝置如圖甲所示．實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機上顯示出如圖乙所示的1/U－1/R關系圖線a.重復上述實驗方法測量電池b的電動勢和內阻，得到圖乙中的圖線b.(1)由圖線a可知電池a的電動勢Ea＝________V，內阻ra＝________Ω.(2)若用同一個電阻R先后與電池a及電池b連接，則兩電池的輸出功率Pa________Pb(填“大于”、“等于”或“小于”)，兩電池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于”或“小于”)．12．（12分）某同學利用圖甲所示電路測量一量程為3mA的直流電流表的內阻RA(約為110Ω)。提供的實驗器材有：A．直流電源(電動勢為1V，內阻不計)；B．電阻箱(0~999.9Ω)；C．滑動變阻器(0~5Ω.額定電流為3A)；D．滑動變阻器(0~50Ω.額定電流為1A)。(1)為了盡可能減小測量誤差，滑動變阻器R應選用__________(選填“C”或“D”)。(2)根據圖甲所示電路，在圖乙中用筆畫線代替導線，將實物間的連線補充完整___。(3)主要實驗步驟如下：I.將電阻箱R0的阻值調為零，滑動變阻器R的滑片P移到右端；II.閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R的滑片P，使電流表的示數為3mA；I.調節(jié)電阻箱R0，使電流表的示數為1mA，讀出此時電阻箱的阻值R1；IV.斷開開關S，整理好儀器。(4)已知R1=208.8Ω，則電流表內阻的測量值為_________Ω，由于系統(tǒng)誤差，電流表內阻的測量值_____(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。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，一圓柱形絕熱氣缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體?；钊馁|量為m、橫截面積為s，與容器底部相距h?，F通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體吸收熱量Q時停止加熱，活塞上升了2h并穩(wěn)定，此時氣體的熱力學溫度為T1．已知大氣壓強為P0，重力加速度為g，活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣。求：①加熱過程中氣體的內能增加量；②停止對氣體加熱后，在活塞上緩緩。添加砂粒，當添加砂粒的質量為m0時，活塞恰好下降了h。求此時氣體的溫度。14．（16分）如圖所示，軸、y軸和直線將x=L平面劃分成多個區(qū)域。其中I區(qū)域內存在豎直向下的電場，II區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強磁場，III區(qū)域存在垂直于紙面向外的勻強磁場，II、III區(qū)域的磁感應強度大小相同。質量為m、電量為q的粒子從P點（－L，y）以垂直于電場方向、大小為v0的速度出發(fā)，先后經O點（0，0）、M點（L，0）到達N點（L，－L），N點位于磁場分界線處。已知粒子到達O點時速度方向偏轉了，不計粒子的重力，回答下面問題。(1)求帶電粒子在電場運動過程中電場力的沖量；(2)若粒子從P點出發(fā)依次通過O點、M點并于M點第一次射出磁場分界線后到達N點，則粒子運動的時間為多少？(3)粒子到達N點時在磁場中運動的路程為多少？15．（12分）如圖甲所示，一對平行金屬板C、D相距為d，O、Ol為兩板上正對的小孔，緊貼D板右側。存在上下范圍足夠大、寬度為三的有界勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向里，MN、GH是磁場的左、右邊界?，F有質量為m、電荷量為+q的粒子從O孔進入C、D板間，粒子初速度和重力均不計。（1）C、D板間加恒定電壓U，C板為正極板，求板間勻強電場的場強大小E和粒子從O運動到Ol的時間t；（2）C、D板間加如圖乙所示的電壓，U0為已知量，周期T是未知量。t=0時刻帶電粒子從O孔進入，為保證粒子到達O1孔具有最大速度，求周期T應滿足的條件和粒子到達Ol孔的最大速度vm；（3）磁場的磁感應強度B隨時間的變化關系如圖丙所示，B0為已知量，周期T0=。=0時，粒子從O1孔沿OO1延長線O1O2方向射入磁場，始終不能穿出右邊界GH，求粒子進入磁場時的速度v，應滿足的條件。

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】

根據題意，飛行器經過點時，推進器向后噴氣，飛行器線速度將增大，做離心運動，則軌道半徑變大，變軌后將沿軌道2運動，由開普勒第三定律可知，運行周期變大，變軌前、后在兩軌道上運動經點時，地球對飛行器的萬有引力相等，故加速度相等，故B正確，ACD錯誤。故選B。2、C【解析】

A.假定兩段空氣柱的體積不變，即V1，V2不變，初始溫度為T，當溫度降低△T時，空氣柱1的壓強由p1減至p′1，△p1=p1?p′1，空氣柱2的壓強由p2減至p′2，△p2=p2?p′2，由查理定律得：，，因為p2=p1+h>p1，所以△p1<△p2，即水銀柱應向b移動。故A錯誤；B.在豎直平面內以b點為軸逆時針緩慢轉動玻璃管，使θ角變大，若水銀柱相對玻璃管不動，則增大了水銀柱對下部氣體的壓力，水銀柱向b端移動，故B錯誤；C.玻璃管豎直向上減速運動，加速度向下，水銀柱失重，若水銀柱相對玻璃管不動，水銀柱對下部氣體壓力減小，水銀柱向a端移動，故C正確；D.使玻璃管垂直紙面向外做加速運動不會影響水銀柱豎直方向上的受力，水銀柱的位置不變，故D錯誤。3、B【解析】

A．汽車a的速度一直為正值，則10s末沒有反方向運動，選項A錯誤；B．因v-t圖像的面積等于位移，由圖可知，b的位移一直大于a，即汽車b一直在物體a的前面，選項B正確；C．由圖像可知，5s到10s兩車的位移不相等，則平均速度不相等，選項C錯誤；D．由圖像可知8-12s時間內，a的速度大于b，兩車逐漸靠近，則12s末兩車相距最近，選項D錯誤；故選B。4、A【解析】

AB．由圖可知，加速度方向沿x軸正方向，加速度方向沿x軸負方向，由于粒子帶負電，則電場強度方向沿x軸負方向，電場強度沿x軸正方向，根據沿電場線方向電勢降低可知，從x1到x3過程中，電勢先升高后降低，在x1和x3處，電場強度方向相反，故A正確，B錯誤；C．圖像與坐標軸所圍面積表示速度變化量，由圖像可知，速度變化為0，則粒子經x1和x3處，速度相同，故C錯誤；D．電場強度方向沿x軸負方向，電場強度沿x軸正方向，則在x2處電勢最高，負電荷的電勢能最小，故D錯誤。故選A。5、C【解析】

A．11.2m/s是發(fā)射掙脫地球引力控制的航天器的最小速度，而地球靜止軌道衛(wèi)星仍然是圍繞地球做勻速圓周運動，所以地球靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射速度定小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故A錯誤；B．傾斜地球同步軌道衛(wèi)星只是繞地球做勻速圓周運動的周期為24小時，不可以相對靜止于某個城市的正上空，故B錯誤；C．已知地球靜止軌道衛(wèi)星離地高度和地球半徑，可得出地球靜止軌道衛(wèi)星的運動半徑，其運動周期天，已知中圓地球軌道衛(wèi)星距地面的高度和地球半徑，可得出中圓地球軌道衛(wèi)星的軌道半徑，根據開普勒第三定律有代入可以得出中圓地球軌衛(wèi)星的周期，故C正確；D．由于中圓地球軌道衛(wèi)星距離地面高度小于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星距離地面高度，即中圓地球軌道衛(wèi)星的運動半徑較小，根據萬有引力提供向心力有可知，中圓地球軌道衛(wèi)星的向心加速度大于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的向心加速度，D錯誤。故選C。6、C【解析】因A點和B點的電勢相等，O點和C點的電勢相等，故A、B到點電荷的距離相等，O、C到點電荷的距離也相等，則點電荷位置如圖所示由圖可知A錯誤，因點電荷帶正電，故離點電荷越近電勢越高，故O點電勢比A點低，故B錯誤，由圖可知OC的距離，根據，得，故C正確；由圖可知，將正試探電荷從A點沿直線移動到C點，電勢先升高再降低，故電勢能先增大再減小，故D錯誤，故選C.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．電壓為反向遏止電壓，此時光電管的極應連接外電源的正極，A錯誤；B．光電子克服電場力做功，根據能量守恒定律，光電子的最大初動能B正確；C．光電效應方程為結合B選項解得金屬的逸出功為C錯誤；D．電壓對應正向飽和電流，已收集了相應光照強度下的所有的光電子。若增大光照強度，光子數量增加，光電子數量增加，則電路中的光電流增大，D正確。故選BD。8、BC【解析】

A．甲光的條紋間距大，光屏到雙縫的距離相等，由于雙縫間的距離未知，故無法比較波長的大小，A錯誤；B．若光源、雙縫間隙相同，根據雙縫干涉條紋的間距公式知d以及波長相等，圖甲的條紋間距大，則圖甲光屏到雙縫的距離大，B正確；C．若光源、光屏到雙縫的距離相同，根據雙縫干涉條紋的間距公式知L以及波長相等，圖甲的條紋間距大，則圖甲雙縫的間距小，C正確；D．因為波長大小未知，故無法比較哪個光發(fā)生明顯的衍射，D錯誤。故選BC。9、BD【解析】

A．如果僅在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），電子在兩極間發(fā)生偏轉，做類平拋運動，電子射出時沿垂直于板面的方向偏移為電子離開電場的偏轉角度為則電子達到屏上距離中心的距離為其中是極板到屏的垂直距離，即與U成正比，所加電壓不變，電子的在光屏的位置不變，所以在熒光屏的正X軸上將出現一個亮斑，所以A錯誤；B．如果僅在XX′之間加圖乙所示的電壓，所以電子只在X方向偏轉，由圖象可知，電壓均勻增大，又與U成正比，所以亮點在X軸上均勻分布，所以在X軸上是一條水平的亮線，所以B正確；C．如果在XX′之間加不變的電壓（X正X′負），在YY′之間加圖丙所示的電壓，電子既要在X方向偏轉，也要在Y方向偏轉，由于XX′之間的電壓不變，所以看到的也是一條平行與Y軸的亮線，在Ⅰ、Ⅳ象限，所以C錯誤；D．如果在XX′之間加圖乙所示的電壓，在YY′之間加圖丙所示的電壓，電子既要在X方向偏轉，也要在Y方向偏轉，但在X軸方向均勻分布，所以看到的就是和圖丙一樣的正弦曲線，所以D正確。故選BD。10、BD【解析】

AB．木塊沿斜面下滑過程中，動能增大，則圖線為木塊的動能隨位移變化的關系。由機械能的變化量等于動能的變化量與重力勢能變化量之和，有得，即木塊的重力勢能減少了，故A錯誤，B正確；C．由功能關系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的除重力之外的合力大小，故C錯誤；D．由功能關系可知圖線斜率的絕對值表示木塊所受的合力大小，故D正確。故選BD。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、20.5小于大【解析】

(1)圖線與縱軸的交點表示外電路斷路時的，即，所以，由得，所以圖線的斜率為，即，所以；(2)當兩外電阻相同時，由圖象可知，，即，所以由得，由公式可知，圖線的橫截距的絕對值表示內阻的倒數，故由圖可知，電池內電阻，又電池效率，在兩外電阻相等的情況下，有【點睛】本題考查了閉合電路歐姆定律的數據處理的方法，應用了圖象法及電源的輸入功率的表達式，難度較大．12、C104.4大于【解析】

(1)[1]本實驗為了減小實驗誤差，應滿足滑動變阻器的最大阻值遠小于電流表的內阻，即應選用C(2)[2]根據實驗電路圖連接實物圖如圖所示(4)[3]由實驗原理可知[4]由于閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器R的滑片P，使電流表的示數為3mA，調節(jié)電阻箱R0，使電流表的示數為1mA，讀出此時電阻箱的阻值R1；電阻箱阻值變大，并聯(lián)等效電阻變大，故并聯(lián)部分分擔電壓增大，由于電阻箱兩端電壓變大，故電阻箱阻值偏大，故電流表內阻測量偏大。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、（1）（2）【解析】①等壓過程氣體的壓強為，則氣體對外做功為由熱力學第一定律得，解得；②停止對氣體加熱后,活塞恰好下降了,氣體的溫度為則初態(tài)，，熱力學溫度為，末態(tài)，，熱力學