2024年北京十三中高三（上）期中物理試題及答案

2024北京十三中高三（上）期中物理本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，第I卷第1頁(yè)至第4頁(yè)；第II卷第4頁(yè)至第8頁(yè)，答題紙第1頁(yè)至第2頁(yè)。共100分，考試時(shí)間分鐘。請(qǐng)?jiān)诖痤}紙第1、2頁(yè)左側(cè)密封線內(nèi)書寫班級(jí)、姓名、準(zhǔn)考證號(hào)。考試結(jié)束后，將本試卷的答題紙和答題卡一并交回。第I卷一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分1．如圖所示，是觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。用高倍顯微鏡觀察懸浮在液體中的小炭粒的運(yùn)動(dòng)情況。選三個(gè)小炭粒，每隔30s記錄一次它們的位置，然后用線段把這些位置按時(shí)間順序連接起來(lái)得到它們的位置連線圖。下列說(shuō)法正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．該實(shí)驗(yàn)用顯微鏡觀察到的是小炭粒分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．這樣得到的位置連線圖就是該小炭粒實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡D．小炭粒越小，液體的溫度越高，觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯2．如圖所示的平面內(nèi)，光束a經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光。下列說(shuō)法正確的是（）A．這是光的干涉現(xiàn)象B．在真空中光束b的波長(zhǎng)大于光束c的波長(zhǎng)C．玻璃磚對(duì)光束b的折射率大于對(duì)光束c的折射率D．在玻璃磚中光束b的傳播速度大于光束c的傳播速度3．下表中記錄了三種交通工具在某段時(shí)間中的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知（）/ms?)(/ms?)11交通工具初速度末速度經(jīng)過(guò)時(shí)間/s自行車下坡火車出站飛機(jī)飛行20622010010200200A．飛機(jī)的速度變化量最大B．自行車的速度變化最快C．火車的速度變化最快D．火車的加速度最大4．如圖所示，把系在絲線上的帶電小球A掛在鐵架臺(tái)的P點(diǎn)，帶電球C置于鐵架臺(tái)旁。小球A靜止時(shí)與帶電球C處于同一水平線上，絲線與豎直方向的夾角為。已知小球的質(zhì)量為，重力加速度為g，AmA不計(jì)絲線質(zhì)量，則可知小球受到的靜電力的大小為（）mgsintanA．mgsinB．mgtanC．D．5．為了研究超重和失重現(xiàn)象，某同學(xué)站在力傳感器上做“下蹲”和“站起”的動(dòng)作，力傳感器將采集到a、b、c為的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，可以繪制出壓力隨時(shí)間變化的圖線。某次實(shí)驗(yàn)獲得的圖線如右圖所示，圖線上的三點(diǎn)，有關(guān)圖線的說(shuō)法可能正確的是（）A．a(chǎn)→b→c為一次“下蹲”過(guò)程B．a(chǎn)→b→c為一次“站起”過(guò)程C．a(chǎn)→b為“下蹲”過(guò)程，b→c為“站起”過(guò)程D．a(chǎn)→b為“站起”過(guò)程，b→c為“下蹲”過(guò)程6．如圖所示，一單擺在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．單擺的振幅越大，振動(dòng)周期越大B．?dāng)[球質(zhì)量越大，振動(dòng)周期越大C．若將擺線變短，振動(dòng)周期將變大D．若將單擺拿到月球上去，振動(dòng)周期將變大7．圖1所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的波形圖，圖2是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖線，那么該波的傳播速度和傳播方向是（）A．v=25cm/s，向左傳播B．v=50cm/s，向左傳播C．v=25cm/s，向右傳播D．v=50cm/s，向右傳播8B位A置?，F(xiàn)用手托重物使之緩慢上升至位置，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度恢復(fù)至原長(zhǎng)。之后放手，使重物從靜止開始下A位置和C落，沿豎直方向在位置（圖中未畫出）之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。重物運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限）A．重物在C位置時(shí)，其加速度的大小大于當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹礏．在重物從A位置下落到C位置的過(guò)程中，重力的沖量大于彈簧彈力的沖量C．在手托重物從B位置緩慢上升到A位置的過(guò)程中，手對(duì)重物所做的功等于重物往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所具有的最大動(dòng)能D．在重物從A位置到B位置和從B位置到C位置的兩個(gè)過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)重物所做功之比是1:49．如圖所示，一個(gè)原來(lái)不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上，右側(cè)放一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷到金屬球的球心距離為3r。達(dá)到靜電平衡后，下列說(shuō)法正確的是（）A．金屬球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷，右側(cè)感應(yīng)出正電荷B．點(diǎn)電荷Q在金屬球內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)處處為零C．金屬球最左側(cè)表而的電勢(shì)高于最右側(cè)表而的電勢(shì)QD．感應(yīng)電荷在金屬球球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為Ek=9r210．根據(jù)高中所學(xué)知識(shí)可知，做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，將落在正下方位置。但實(shí)際上，赤道上方200m處無(wú)初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處。這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由于地球自轉(zhuǎn)，下豎直上拋，考慮對(duì)稱性，上升過(guò)程該“力”水平向西，則小球（）A．到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均為零B．到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均不為零C．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè)D．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。每小題全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分．兩列頻率、振幅、相位均相同的簡(jiǎn)諧橫波在水平面上傳播，某時(shí)刻的干涉圖樣如圖所示，實(shí)線代表波MNP、三質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上，以下說(shuō)法正確的是（）峰，虛線代表波谷，、A．質(zhì)點(diǎn)M是振動(dòng)減弱點(diǎn)B．質(zhì)點(diǎn)N正在向上運(yùn)動(dòng)C．它們的振幅都等于兩列波振幅之和D．再經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)至M處12．靜電除塵用于粉塵較多的各種場(chǎng)所，以除去有害的微?；蚧厥瘴镔Y。如圖所示，靜電除塵器由板狀收A集器和線狀電離器組成。當(dāng)BABB兩端連接上千伏高壓電源時(shí)，附近的空氣分子被電離，成為正、AA離子和電子。電子向若運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，遇到煙氣中的粉塵，使粉塵帶負(fù)電，從而被吸附到板上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。下列說(shuō)法正確的是（）A．板狀收集器A連接電源的正極B．板狀收集器A連接電源的負(fù)極C．帶電后的粉塵向A板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功D．帶電后的粉塵向A板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能逐漸增加13．如圖1所示，A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用，從A點(diǎn)B沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)。在此過(guò)程中，該點(diǎn)電荷的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。則下列說(shuō)法中正vt2確的是（）A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)的小B．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高D．A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低14．美妙的樂(lè)音源于發(fā)聲物體的振動(dòng)，已知琴弦振動(dòng)的頻率由琴弦質(zhì)量、長(zhǎng)度及其所受張力（沿琴弦方向m的彈力）共同決定。小提琴上某根質(zhì)量為、長(zhǎng)度為的琴弦，將其兩端固定，可以通過(guò)撥動(dòng)使其振動(dòng)發(fā)LF聲，當(dāng)張力為時(shí)，琴弦振動(dòng)的頻率為。表中給出了次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果：f4次琴弦質(zhì)量m/kg長(zhǎng)度L/m張力F/N頻率f/Hz12340.050.050.9001.211.441.001.001200200030000.9000.2250.1000.050.05下列判斷正確的是（）A．由表中數(shù)據(jù)可知，可能存在關(guān)系：隨琴弦質(zhì)量m增大，振動(dòng)的頻率f變大B．由表中數(shù)據(jù)可知，可能存在關(guān)系：隨張力F增大，振動(dòng)的頻率f變大FC．分析物理量的量綱，可能存在關(guān)系式fD．分析物理量的量綱，可能存在關(guān)系式f==kk（k為無(wú)單位常量）L（k為無(wú)單位常量）第II卷三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共分158分）某同學(xué)在“用傳感器觀察電容器的充放電過(guò)程”實(shí)驗(yàn)中，按圖1所示連接電路。電源電動(dòng)勢(shì)為6.0V，內(nèi)阻可以忽略。單刀雙擲開關(guān)S先跟2相接，某時(shí)刻開關(guān)改接，一段時(shí)間后，把開關(guān)再改接2。實(shí)驗(yàn)中使用了電流傳感器來(lái)采集電流隨時(shí)間的變化情況。（1）開關(guān)S改接2后，電容器進(jìn)行的是________I?t圖像如圖2所示，圖中用陰影標(biāo)記的狹長(zhǎng)矩形的而積的物理意義是________。（2）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得該電容器在整個(gè)放電過(guò)程中釋放的電荷量________F。Q3.4510=3C，則該電容器的電容為（3）關(guān)于電容器在整個(gè)充、放電過(guò)程中的q?t圖像和U?t圖像的大致形狀，可能正確的有________q為電容器極板所帶的電荷量，UA、B（為1610分）某同學(xué)做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)。（1）該同學(xué)先用圖1所示的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)，改變小球距地面的高度和打擊小球的力度，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，均可以觀察到A、B兩球同時(shí)落地。關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是________。A．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)B．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)C．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以同時(shí)說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（2）為了在（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，該同學(xué)用圖2所示的器材繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，描繪出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。如圖3所示，以小球的拋出點(diǎn)O為原點(diǎn)，水平方向?yàn)檩S，豎直方向x()(、)(和)3,y。3yAB、C1,y2,y為軸建立坐標(biāo)系。該同學(xué)在軌跡上測(cè)量出、三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為12如果坐標(biāo)滿足________關(guān)系，說(shuō)明小球拋出后在O、A、B、C相鄰兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷了相等的時(shí)間間隔。同時(shí)，如果坐標(biāo)還滿足________關(guān)系，那么證明小球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動(dòng)的家庭實(shí)驗(yàn)裝置。如圖4所示，在一個(gè)較高的塑料筒側(cè)壁靠近底部的位置鉆一個(gè)小孔，在小孔處沿水平方向固定一小段吸管作為出水口。將塑料簡(jiǎn)放在距地面一定高度的水平桌面上，在簡(jiǎn)中裝入一定高度的水，水由出水口射出，落向地面，測(cè)量出水口到地面的高度y和水柱的xxx水平射程。在實(shí)驗(yàn)測(cè)量的過(guò)程中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)測(cè)量水柱的水平射程時(shí)，若測(cè)量讀數(shù)太慢，的數(shù)值會(huì)變化。a．請(qǐng)分析水平射程x的數(shù)值變化的原因。b．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用直徑較大的容器，還是直徑較小的容器？請(qǐng)說(shuō)明判斷依據(jù)。四、計(jì)算論述題（本題共4小題，共分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。解題過(guò)程中需要用到，但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫出最后答案的不179分）如圖1所示，游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來(lái)。我們把這種情形抽象為如圖2所示的模型：弧形軌道的下端與半徑為的豎直圓軌道相接，RB、C分別為圓軌道的最低點(diǎn)和最高m點(diǎn)。質(zhì)量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道上的點(diǎn)由靜止?jié)L下，到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度為ABvB=6gR，且恰好能通過(guò)C點(diǎn)。已知、B間的高度差為h=4R，重力加速度為g。求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力的大??；BF（2）小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率vc；（3）小球從189分）A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，摩擦阻力做的功W。如圖，粗糙斜面與光滑水平面通過(guò)光滑小圓弧平滑連接，斜面傾角=37。AB、是兩個(gè)質(zhì)量均為m=1kgB的左端連接一輕質(zhì)彈簧。讓滑塊A從斜面上，距斜面底端L=1mA處，由靜止開始下滑。已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因素=0.5，g=m/s，sin37=0.6，2cos37=0.8。（1）求滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大??；A（2）求滑塊由靜止滑到斜面底端的過(guò)程中所受合外力的沖量的大??；A（3）滑塊與彈簧接觸后粘連在一起。求此后彈簧的最大彈性勢(shì)能。A1910分）如圖所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為U，S、S為板上正對(duì)012P和Q水平放置在板右側(cè)，關(guān)于小孔NSSP、Q兩板的長(zhǎng)度的小孔。平行金屬板和兩板間的距離均為d，光屏，熒光屏垂直于金屬板、所在直線對(duì)稱，21P、QP和Q右邊緣處固定有一熒d兩板間加電壓可形成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)；距金屬板P和Q；屏上OS1SK共線。加熱的陰極發(fā)出的電子經(jīng)小孔進(jìn)入S1點(diǎn)與、2MNMNP、Qm間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。已知電子的質(zhì)量為，、兩板間，通過(guò)、間的加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入eSn電荷量為，單位時(shí)間內(nèi)從小孔進(jìn)入的電子個(gè)數(shù)為，初速度可以忽略。整個(gè)裝置處于真空中，偏轉(zhuǎn)電1場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，忽略電子重力及電子間的相互作用，不考慮相對(duì)論效應(yīng)。（1）求電子到達(dá)小孔S時(shí)的速度大小v。20（2）aP、QP兩板間加一恒定電壓，使電子剛好從板的右邊緣離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，打在熒光屏上，求P、Q兩板間的恒定電壓U；1b．若在P、Q兩板間加一周期為T的交變電壓u=Usint，電子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于0，0T時(shí)0000P、Q間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩板間的電壓恒定，不考慮電場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)，求可以認(rèn)為每個(gè)電子在A間內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù)目。2012分）有人設(shè)想：可以在飛船從運(yùn)行軌道進(jìn)入返回地球程序時(shí)，借飛船需要減速的機(jī)會(huì)，發(fā)射一個(gè)小型太空探測(cè)器，從而達(dá)到節(jié)能的目的．()如圖所示，飛船在圓軌道I上繞地球飛行，其軌道半徑為地球半徑的k倍k1。當(dāng)飛船通過(guò)軌道I的A點(diǎn)時(shí)，飛船上的發(fā)射裝置短暫工作，將探測(cè)器沿飛船原運(yùn)動(dòng)方向射出，并使探測(cè)器恰能完全脫離地球的引力范圍，即到達(dá)距地球無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的速度恰好為零，而飛船在發(fā)射探測(cè)器后沿橢圓軌道II向前運(yùn)動(dòng)，其近地BR到地心的距離近似為地球半徑。以上過(guò)程中飛船和探測(cè)器的質(zhì)量均可視為不變。已知地球表面的重點(diǎn)力加速度為g．（1）求飛船在軌道I運(yùn)動(dòng)的速度大??；（2）若規(guī)定兩質(zhì)點(diǎn)相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零，則質(zhì)量分別為GMmMmr的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為時(shí)的引力勢(shì)能、Ep=?，式中G為引力常量。在飛船沿軌道I和軌道II的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，其動(dòng)能和引力勢(shì)能之和保持r不變；探測(cè)器被射出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其動(dòng)能和引力勢(shì)能之和也保持不變。①求探測(cè)器剛離開飛船時(shí)的速度大??；②已知飛船沿軌道II運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)點(diǎn)與點(diǎn)的速度大小與這兩點(diǎn)到地心的距離成反比。根據(jù)計(jì)算AB結(jié)果說(shuō)明為實(shí)現(xiàn)上述飛船和探測(cè)器的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，飛船與探測(cè)器的質(zhì)量之比應(yīng)滿足什么條件。參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，每小題3分，共30分題號(hào)答案12345678910DDCBBADBCD二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。每小題全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分題號(hào)121314答案BCACACBC三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共分）158分）（1）放電；0.2s內(nèi)電容器放出的電荷量。（2）5.7510?4（3）BD（每空2分）1610分）（1）B（2分）（2）y:y:y=1:4:9；x:x:x=1:2:3（4分，每空各2分）說(shuō)明：其他表達(dá)式正確也可得分1231231mgh=mv2可知v=2gh，在測(cè)量過(guò)程中隨著水不斷流出，水柱的高度h會(huì)不斷減小，（3）a212y，可知x=h=gtx=vv導(dǎo)致水從出水口射出時(shí)的速度也減小。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律2v，速度，2gx減小會(huì)導(dǎo)致水平射程分）2b1分）根據(jù)V=Sh可知，選用直徑較大的容器，在流出相同體積的水的情況下，h的變化較小，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)1分）四、計(jì)算論述題（本題共4小題，共分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。解題過(guò)程中需要用到，但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫出最后答案的不179分）v2BR（1）小球在點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有BF?=m解得F=7mg（3分）（2）因?yàn)樾∏蚯∧芡ㄟ^(guò)C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有v2CRmg=m解得c=gR（3分）（3）在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有1(?)+Wh2R=?02C2解得W=?1.5mgR（3分）189分）（1）滑塊沿斜面加速下滑時(shí)受力如圖所示f=N=mgcos（1分）設(shè)滑塊滑到斜面低端時(shí)的速度為1，根據(jù)牛頓第二定律mgsin?f=ma（1分）運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=2aL?（1分）21代入數(shù)據(jù)解得1=2m/s?（1分）（2）設(shè)沿斜面向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理：I=1（1分）代入數(shù)據(jù)解得I=2Ns（1分）（3）以A、B、彈簧為研究對(duì)象，設(shè)它們共同的速度為v2根據(jù)動(dòng)量守恒定律=2（1分）12設(shè)彈簧的最大彈性勢(shì)能為p，根據(jù)能量守恒12112=2+p（1分）222Ep