2024年北京海淀區(qū)高三二模高考物理試卷試題及答案詳解

海淀區(qū)2023—2024學(xué)年第二學(xué)期期末練習(xí)高三物理2024.05本試卷共8頁，100分?？荚嚂r(shí)長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．下列核反應(yīng)方程中，屬于核裂變的是A．B．C．D．2．下列關(guān)于光的現(xiàn)象說法正確的是A．水面上漂著的油膜呈彩色，是光的折射現(xiàn)象B．相機(jī)鏡頭上的增透膜，利用了光的偏振C．泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動(dòng)性D．雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的干涉現(xiàn)象3．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是A．兩熱力學(xué)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡的標(biāo)志是內(nèi)能相同B．氣體溫度上升時(shí)，每個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)都變得更劇烈C．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變-4圖1x/m-4圖1x/m034y/cm214．位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)從t=0時(shí)開始沿y軸振動(dòng)，形成一列沿x軸傳播的簡諧波，t=0.5s時(shí)的波形如圖1所示，此時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)位于波峰位置。圖2中能正確描述x=2m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的圖像是yy/cmt/s012A3-44y/cmt/s012B3-44y/cmt/s00.51C1.5-44y/cmt/s00.511D1.5-44圖2壓力表柱塞空氣柱橡膠套5壓力表柱塞空氣柱橡膠套A．該實(shí)驗(yàn)必須保證良好的密封性B．該實(shí)驗(yàn)必須測量柱塞的直徑C．應(yīng)快速移動(dòng)柱塞，以減少氣體向環(huán)境中放熱D．為方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞Fθ6．如圖所示，一物體在與水平方向夾角為θ的恒定拉力F作用下以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為m，物體和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。在物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t的過程中，F(xiàn)θA．支持力可能為零B．摩擦力做功為?μmgvtC．拉力和摩擦力的合力方向豎直向上D．合力做功為FvtIIIIIIAB地球IIIIIIAB地球A．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度B．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機(jī)械能等于在軌道Ⅲ上的機(jī)械能C．衛(wèi)星在軌道Ⅰ上和軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)周期均與地球自轉(zhuǎn)周期相同D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率小于地球的第一宇宙速度SL1L2LAB圖1LabtiI0-I0-It0O圖28SL1L2LAB圖1LabtiI0-I0-It0O圖2A．閉合S，燈泡A和B都緩慢變亮B．?dāng)嚅_S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢C．圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時(shí)間的變化關(guān)系D．由圖2可知兩燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡A的阻值大于燈泡B的阻值φ/kVh/km051015201002003004009．地球表面與大氣電離層都是良導(dǎo)體，兩者與其間的空氣介質(zhì)φ/kVh/km05101520100200300400A．大氣電場的方向豎直向上B．地面帶電量約為2.5×105CC．地面和大氣電離層組成的電容器電容值約0.6FD．高度h越大，大氣電場強(qiáng)度越小10．如圖1所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，左端接有電阻R。在x>0的一側(cè)存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨空間均勻變化，滿足B=B0+kx（k>0且為定值）。一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，在外力作用下沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng)。t=0時(shí)金屬桿位于x=0處，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻。圖2中關(guān)于金屬桿兩端的電壓U和所受安培力F大小的圖像正確的是圖2圖2RBOx圖1vyUtOAUxOBFtOCFxOD11．如圖所示為某靜電除塵裝置的簡化原理圖，兩塊平行帶電極板間為除塵空間。質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電塵埃分布均勻，均以沿板方向的速率v射入除塵空間，當(dāng)其碰到下極板時(shí)，所帶電荷立即被中和，同時(shí)塵埃被收集。調(diào)整兩極板間的電壓可以改變除塵率η（相同時(shí)間內(nèi)被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入除塵空間塵埃的數(shù)量之百分比）。當(dāng)兩極板間電壓為U0時(shí)，η=80%。不計(jì)空氣阻力、塵埃的重力及塵埃之間的相互作用，忽略邊緣效應(yīng)。下列說法正確的是高壓直流+-vA．兩極板間電壓為U0時(shí)，塵埃的最大動(dòng)能為qU高壓直流+-vB．兩極板間電壓為U0時(shí)，除塵率可達(dá)100%C．僅增大塵埃的速率v，可以提升除塵率D．僅減少塵埃的電荷量，可以提升除塵率12．如圖所示，一個(gè)沙漏沿水平方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿途連續(xù)漏出沙子，單位時(shí)間內(nèi)漏出的沙子質(zhì)量恒定為Q，出沙口距水平地面的高度為H。忽略沙子漏出瞬間相對沙漏的初速度，沙子落到地面后立即停止，不計(jì)空氣阻力，已知重力加速度為g。在已有沙子落地后的任意時(shí)刻，下列說法正確的是vHA．沙子在空中形成vHB．在空中飛行的沙子的總質(zhì)量為C．沙子落到地面時(shí)對地面的作用力為QvD．沙子落到地面時(shí)與沙漏的水平距離為13．如圖1所示，某同學(xué)在表面平坦的雪坡下滑，不借助雪杖，能一直保持固定姿態(tài)加速滑行到坡底。該同學(xué)下滑情境可簡化為圖2，雪坡傾角為α，人可視為質(zhì)點(diǎn)，圖中用小物塊表示，下滑過程中某一時(shí)刻滑行的速度v的方向與雪坡上所經(jīng)位置的水平線夾角為β（β<90），已知該同學(xué)和滑雪裝備的總質(zhì)量為m，滑雪板與雪坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于該下滑過程，下列說法正確的是圖1圖1圖2αβvA．該同學(xué)所受摩擦力小于μmgcosαB．該同學(xué)所受摩擦力的方向不變C．該同學(xué)沿v的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．該同學(xué)所受重力的瞬時(shí)功率一直在增加14．類比是研究問題的常用方法。與電路類比就可以得到關(guān)于“磁路”（磁感線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動(dòng)勢來維持電流，在磁路中靠“磁動(dòng)勢”來維持鐵芯中的磁場，如圖1所示，磁動(dòng)勢Em=NI，其中N為線圈的匝數(shù)，I為通過線圈中的電流。類比閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律Em=ΦRm，其中Φ為磁通量，Rm被稱為磁阻，磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可類比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結(jié)合以上關(guān)于磁路的信息以及你所學(xué)過的知識，下列說法不正確的是I圖3丙RI圖3丙Rm4Rm3IEmRm圖1I圖2Rm1Rm2A．變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率B．在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為C．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足Em=Φ(Rm1+Rm2)D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大第二部分本部分共6題，共58分。15．（1）在“用雙縫干涉測光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上，如圖1所示。雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖2所示，若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為。（用所給物理量的字母表示）使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時(shí)游標(biāo)尺上的示數(shù)情況如圖3所示，其讀數(shù)為mm。ABAB圖2光源透鏡雙縫遮光筒毛玻璃目鏡單縫圖11123cm01020圖3（2）用如圖4所示裝置研究兩個(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。圖5中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓a球多次從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，其平均落地點(diǎn)的位置為P。再把b球放在水平軌道末端，將a球仍從位置C由靜止釋放，a球和b球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作多次，其平均落地點(diǎn)的位置為M、N。測量出a、b兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m1、m2（m1>m2），OM、OP、ON的長度分別為x1、x2、x3。a球a球Cb球白紙復(fù)寫紙圖4重垂線CabOMP重垂線N圖5①在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________________________（用所測物理量的字母表示），則可以認(rèn)為兩球碰撞前后的動(dòng)量守恒。②換用不同材質(zhì)的小球再次進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，計(jì)算得出，若碰撞過程滿足動(dòng)量守恒，請分析說明兩球碰撞過程機(jī)械能是否守恒。16．某同學(xué)用圖1所示裝置測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。?）關(guān)于器材選擇及測量時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是。A．?dāng)[線盡量選擇細(xì)些、伸縮性小些且適當(dāng)長一些的B．?dāng)[球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C．為了使擺的周期大一些以方便測量，應(yīng)使擺角大一些（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，測得單擺擺長為L、單擺完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，則利用上述測量量可得重力加速度的表達(dá)式g=________。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變擺長，測出幾組擺長L和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出L-T2圖像，如圖2所示。①利用A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)可得重力加速度的表達(dá)式g=。②因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。若只考慮擺長測量偏小造成的影響，則由①計(jì)算得到的重力加速度的測量值真實(shí)值。（選填“大于”“等于”或“小于”）圖1圖1LT2O圖2L2L1T12T22AB圖4擺線擺桿圖5βα圖3（4）關(guān)于摩擦力可以忽略的斜面上的單擺，某同學(xué)猜想單擺做小角度擺動(dòng)時(shí)周期滿足，如圖3所示。為了檢驗(yàn)猜想正確與否，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖4所示，鐵架臺上裝一根重垂線，在鐵架臺的立柱跟重垂線平行的情況下，將小球、擺線、擺桿組成的“桿線擺”裝在立柱上，調(diào)節(jié)擺線的長度，使擺桿與立柱垂直，擺桿可繞著立柱自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且不計(jì)其間的摩擦。如圖5所示，把鐵架臺底座的一側(cè)墊高，立柱傾斜，靜止時(shí)擺桿與重垂線的夾角為β，小球?qū)嶋H上相當(dāng)于是在一傾斜平面上運(yùn)動(dòng)。下列圖像能直觀地檢驗(yàn)猜想是否正確的是。A．-sinβ圖像B．-cosβ圖像C．-tanβ圖像AOBrh17．如圖所示，不可伸長的輕繩一端固定在距離水平地面高為h的O點(diǎn)，另一端系有質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，將小球從與O等高的A點(diǎn)由靜止釋放，小球在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)，繩恰好被拉斷，小球水平飛出。不計(jì)空氣阻力及繩斷時(shí)的能量損失，AOBrh（1）小球飛出時(shí)的速率v。（2）繩能承受拉力的最大值Fm。（3）小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離x。18．如圖所示，寬為L的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成α角，金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。電源電動(dòng)勢為E，當(dāng)電阻箱接入電路的阻值為R0時(shí)，金屬桿恰好保持靜止。不計(jì)電源內(nèi)阻、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，重力加速度為g。abααabααB（2）求金屬桿的質(zhì)量m。（3）保持磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，改變其方向，同時(shí)調(diào)整電阻箱接入電路的阻值R以保持金屬桿靜止，求R的最大值。19．熱氣球的飛行原理是通過改變熱氣球內(nèi)氣體的溫度以改變熱氣球內(nèi)氣體的質(zhì)量，從而控制熱氣球的升降，可認(rèn)為熱氣球在空中運(yùn)動(dòng)過程中體積及形狀保持不變。設(shè)熱氣球在體積、形狀不變的條件下受到的空氣阻力f=kv2，其方向與熱氣球相對空氣的速度v相反，k為已知常量。已知熱氣球的質(zhì)量（含載重及熱氣球內(nèi)的熱空氣）為m時(shí)，可懸浮在無風(fēng)的空中，重力加速度為g。不考慮熱氣球所處環(huán)境中空氣密度的變化。（1）若熱氣球初始時(shí)懸浮在無風(fēng)的空中，現(xiàn)將熱氣球的質(zhì)量調(diào)整為0.9m（忽略調(diào)整時(shí)間），設(shè)向上為正，請?jiān)趫D中定性畫出此后熱氣球的速度v隨時(shí)間t變化的圖像。tvO（2）若熱氣球初始時(shí)處在速度為v0的水平氣流中，且相對氣流靜止。將熱氣球質(zhì)量調(diào)整為1.1m（忽略調(diào)整時(shí)間），熱氣球下降距離h時(shí)趨近平衡（可視為達(dá)到平衡狀態(tài)tvO①求熱氣球平衡時(shí)的速率v1及下降距離h過程中空氣對熱氣球做的功W。②熱氣球達(dá)到平衡速率v1后，若水平氣流速度突然變?yōu)?，經(jīng)過時(shí)間t熱氣球再次達(dá)到平衡狀態(tài)，求該過程中空氣對熱氣球的沖量大小I。20．分析電路中的電勢變化是研究電路規(guī)律的重要方法。比如閉合電路歐姆定律可以通過分析電勢的變化得出：在電源內(nèi)部，電流I從負(fù)極流向正極，非靜電力的作用使電勢升高E（電動(dòng)勢），電流流過電源內(nèi)阻r時(shí)電勢降低Ir，因此電源兩端電壓U=E-Ir。（1）如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、K與一個(gè)電阻相連，線圈的電阻r=5Ω。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，線圈中的磁通量隨時(shí)間均勻變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=1A，A、K兩點(diǎn)間的電勢差UAK=45V。求：①線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E。BIUegfBIUegf圖3MPNQBcdm圖22圖1AK（2）電動(dòng)機(jī)的模型示意圖如圖2所示，MN、PQ是間距為L的固定平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下的勻強(qiáng)磁場中，M、P間接有電源。一根與導(dǎo)軌接觸良好、長度也為L、阻值為R、質(zhì)量為m的金屬棒cd垂直導(dǎo)軌放置，通過輕滑輪以速率v勻速提升質(zhì)量為m的重物。摩擦阻力、導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，重力加速度為g。當(dāng)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)，求cd兩端的電勢差Ucd。（3）如圖3所示，將一長方體金屬薄片垂直置于勻強(qiáng)磁場中，在薄片的左右兩個(gè)側(cè)面間通以向右的電流時(shí)，上下兩側(cè)面間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，在垂直上下表面的連線上e、f兩點(diǎn)間電勢差的絕對值通常稱為霍爾電壓。實(shí)際測量霍爾電壓時(shí)的測量點(diǎn)往往不在垂直上下表面的連線上（如e、g兩點(diǎn)），從而導(dǎo)致測量出現(xiàn)偏差，但仍可以采用一定的辦法推測出準(zhǔn)確的霍爾電壓。某次測量，先測得e、g兩點(diǎn)間的電勢差為Ueg，僅將磁場反向，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變，再測得e、g兩點(diǎn)間的電勢差為Ueg′，求上述情況中該金屬薄片產(chǎn)生的霍爾電壓UH。海淀區(qū)2023—2024學(xué)年第二學(xué)期期末練習(xí)參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)高三物理2024.05第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14B C C A A C D C D B B B D D第二部分本部分共6題，共58分。15．（8分）（1）9.15或9.20（2）①m1x2=m1x1+m2x3②根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1v2=m1v1+m2v3若機(jī)械能守恒，有解得v2=v3-v1有x2=x3-x1，即題目中，可知兩球碰撞過程機(jī)械能不守恒16．（10分）（1）AB（2）（3）①②等于（4）B17．（9分）（1）根據(jù)動(dòng)能定理有解得小球飛出時(shí)的速率（2）設(shè)繩對小球的拉力為T依據(jù)牛頓第二定律有T=3mg根據(jù)牛頓第三定律，繩受到的拉力大小Fm=T=3mg（3）設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則解得拋出的水平距離18．（9分）（1）電路中的電流金屬桿受到的安培力（2）金屬桿受力平衡，有解得（3）當(dāng)磁