2024北京北師大實驗中學高三4月月考物理

第1頁/共1頁2024北京北師大實驗中學高三4月月考物理行政班______教學班______姓名______學號______成績______考生須知1．本試卷共14頁，共三道大題，20道小題；答題紙共2頁。滿分100分?？荚嚂r間90分鐘。2．試卷答案一律填寫在答題卡上，在試卷上作答無效。一、單項選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。）1．北京冬奧會速滑館內裝有歷經5年發(fā)明的高科技“獵豹”高速攝像機，讓犯規(guī)無處遁形。某次速度滑冰比賽中，攝像機和運動員的水平位移x隨時間t變化的圖像分別如圖所示，下列說法中正確的是（）A．攝像機做直線運動，運動員做曲線運動B．時間內攝像機在前，時間內運動員在前C．時間內攝像機與運動員的平均速度相同D．時間內任一時刻攝像機的速度都大于運動員的速度2．“神舟十六號”載人飛船安全著陸需經過分離、制動、再入和減速四個階段。如圖所示，在減速階段，巨型降落傘為返回艙提供阻力，假設返回艙做直線運動，則在減速階段（）A．傘繩對返回艙的拉力大于返回艙對傘繩的拉力B．傘繩對返回艙的拉力小于返回艙對傘繩的拉力C．合外力對返回艙做的功等于返回艙機械能的變化D．除重力外其他力對返回艙做的總功等于返回艙機械能的變化3．用如圖所示的實驗裝置探究“質量一定時，物體加速度與所受合外力的關系”，小車的質量為M，托盤和砝碼的總質量為m，平衡摩擦力后進行實驗（）A．要保證m遠小于M B．在托盤中增加砝碼，重復實驗C．小車所受的合外力等于2mg D．釋放小車后立即接通打點計時器4．一列沿x軸傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖如圖甲所示，a、b為介質中的兩個質點，處的質點a的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．該波的波長為6m B．該波沿x軸負方向傳播C．時，質點a的速度為0 D．時，質點b偏離平衡位置的位移為－5cm5．如圖甲、乙所示為自行車氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開關控制，其結構如圖丙所示，彈簧一端固定在頂部，另一端與小物塊P連接，當車輪轉動的角速度達到一定值時，P拉伸彈簧后使觸點A、B接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光。觸點B與車輪圓心距離為R，車輪靜止且氣嘴燈在最低點時觸點A、B距離為d，已知P與觸點A的總質量為m，彈簧勁度系數為k，重力加速度大小為g，不計接觸式開關中的一切摩擦，小物塊P和觸點A、B均視為質點。當該自行車在平直的道路上行駛時，下列說法中正確的是（）A．要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為B．要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為C．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為D．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為6．北京冬奧會高臺滑雪場地示意如圖。一運動員（含裝備）的質量為m，從助滑坡上A點由靜止沿坡（曲線軌道）下滑，經最低點B從坡的末端C起跳，在空中飛行一段時間后著陸于著陸坡上D點。已知A、C的高度差為，C、D的高度差為，重力加速度大小為g，摩擦阻力和空氣阻力不能忽略，運動員可視為質點。則下列判定正確的是（）A．運動員在B點處于失重狀態(tài) B．運動員起跳時的速率C．運動員著陸前瞬間的動能 D．運動員在空中飛行的時間7．2023年10月26日，神舟十七號載人飛船與天和核心艙進行了對接，“太空之家”迎來湯洪波、唐勝杰、江新林3名中國航天史上最年輕的乘組入駐。如圖為神舟十七號的發(fā)射與交會對接過程示意圖，圖中①為飛船的近地圓軌道，其軌道半徑為，②為橢圓變軌軌道，③為天和核心艙所在的圓軌道，其軌道半徑為，P、Q分別為②軌道與①、③軌道的交會點。關于神舟十七號載人飛船與天和核心艙交會對接過程，下列說法正確的是（）A．飛船從②軌道到變軌到③軌道需要在Q點點火減速B．飛船在軌道3上運行的速度大于第一宇宙速度C．飛船在①軌道的動能一定大于天和核心艙在③軌道的動能D．若核心艙在③軌道運行周期為T，則飛船在②軌道從P到Q的時間為8．如圖所示，小球A、B用一根長為L的輕桿相連，豎直放置在光滑水平地面上，小球C挨著小球B放置在地面上。由于微小擾動，小球A沿光滑的豎直墻面下滑，小球B、C在同一豎直面內向右運動。當桿與墻面夾角為，小球A和墻面恰好分離，最后小球A落到水平地面上。下列說法中不正確的是（）A．當小球A的機械能取最小值時，小球B與小球C的加速度為零B．小球A由靜止到與墻面分離的過程中，小球B的速度先增大后減小C．當小球A和墻面恰好分離時，小球B與小球C也恰好分離D．當小球A和墻面恰好分離時，A、B兩球的速率之比為9．如圖所示，一帶負電粒子（不計重力）質量為m、電荷量大小為q，以初速度沿兩板中央水平方向射入水平放置、距離為d、電勢差為U的一對平行金屬板間，經過一段時間從兩板間飛出，在此過程中，已知粒子動量變化量的大小為，下列說法中不正確的是（）A．粒子在兩板間運動的加速度大小為 B．粒子從兩板間離開時的速度大小為C．金屬板的長度為 D．入射點與出射點間的電勢差為10．熱膨脹材料在生產生活中有著重要的應用，因此對材料的熱膨脹現象的研究一直是科技領域研究工作中的熱點問題，如圖所示為利用單電容熱膨脹測量儀測量材料豎直方向尺度隨溫度變化的簡化示意圖，電容器上極板固定，下極板可隨材料尺度的變化上下移動，兩極板間連接如圖所示的電路，電源的電動勢保持不變，其中當電流從左接線柱流入時靈敏電流計的指針向左偏轉，電流從右接線柱流入時靈敏電流計的指針向右偏轉，現在測量某圓柱形材料的熱膨脹，將待測材料平放在加熱器上進行加熱使其溫度升高，下列說法正確的是（）A．當被測材料保持兩個不同溫度不變時，極板的帶電量一定相等B．若被測材料僅存在水平方向膨脹，靈敏電流計的指針將向左偏轉C．當被測材料的高度增加時電阻R右側的電勢高于左側的電勢D．當靈敏電流計指針向左偏轉時，則被測材料出現了反常膨脹（溫度升高，高度變小）11．某處地下有水平埋設的長直導線，現用圖所示的閉合線圈和電流傳感器探測導線的位置及其走向。探測時線圈保持水平，探測過程及電流情況如下表所示：線圈移動情況初始時靜止放置南北方向移動南北方向移動后靜止東西方向移動東西方向移動后靜止電流情況無電流無電流無電流有電流有電流下列判斷正確的是（）A．導線南北走向，但不能確定其具體位置B．導線東西走向，但不能確定其具體位置C．導線南北走向，且可以確定其在初始時線圈中心點O的正下方D．導線東西走向，且可以確定其在初始時線圈中心點O的正下方12．如圖所示，利用霍爾元件可以監(jiān)測無限長直導線的電流。無限長直導線在空間任意位置激發(fā)磁場的磁感應強度大小為：，其中k為常量，I為直導線中電流大小，d為空間中某點到直導線的距離?；魻栐墓ぷ髟硎菍⒔饘俦∑怪敝糜诖艌鲋?，在薄片的兩個側面a、b間通以電流時，e、f兩側會產生電勢差。下列說法正確的是（）A．該裝置無法確定通電直導線的電流方向B．輸出電壓隨著直導線的電流強度均勻變化C．若想增加測量精度，可增大霍爾元件沿磁感應強度方向的厚度D．用單位體積內自由電子個數更多的材料制成霍爾元件，能夠提高測量精度13．圖為蘋果自動分揀裝置，可以把質量大小不同的蘋果，自動分揀開。該裝置的托盤秤壓在一個以為轉動軸的杠桿上，杠桿末端壓在壓力傳感器上。當大蘋果通過托盤秤時，所受的壓力較大因而電阻較小，兩端獲得較大電壓，該電壓激勵放大電路并保持一段時間，使電磁鐵吸動分揀開關的銜鐵，打開下面通道，讓大蘋果進入下面通道；當小蘋果通過托盤秤時，兩端的電壓不足以激勵放大電路，分揀開關在彈簧向上彈力作用下處于水平狀態(tài)，小蘋果進入上面通道。托盤停在圖示位置時，設進入下面通道的大蘋果最小質量為，若提高分揀標準，要求進入下面通道的大蘋果的最小質量M大于，其他條件不變的情況下，下面操作可行的是（）A．只適當減小的阻值 B．只增大電源的電動勢C．只增加纏繞電磁鐵線圈的匝數 D．只將托盤秤壓在杠桿上的位置向左移動一些14．近10年來我國大力發(fā)展空軍和海軍，新增艦船是除美國外其他國家的總和。無論是飛機還是戰(zhàn)艦設計，都需要復雜的流體力學知識。當流體流動時，根據流動特征可以分成湍流和層流：如果流體質點的軌跡（一般說隨初始空間坐標x、y、z隨時間t而變）是有規(guī)則的光滑曲線（最簡單的情形是直線），這種流動叫層流，此時流體分層流動，各層互不混合，沒有這種性質的流動叫湍流。不同狀態(tài)的流體動力學方程不一樣。流體力學中用一個無量綱的數—雷諾數Re（Reynoldsnumber），來表征流體的這一特征，一般情況下，雷諾數小的時候是層流，雷諾數大的時候是湍流。已知雷諾數由四個變量決定，流體的流速v、流體的密度、特征長度d，黏性系數。請根據所學知識對雷諾數的表達式做出判斷，以下表達式中可能正確的是：（已知黏性系數為流體中相距dx的兩平行液層，由于內摩擦，使垂直于流動方向的液層間存在速度梯度，當速度梯度為1個單位，相鄰層“單位”接觸面S上所產生的黏滯力F（亦稱內摩擦力）即黏性系數，以表示：/它的單位是）（）A． B． C． D．二、實驗題（本題共2小題，共20分。）15．（1）用單擺測重力加速度實驗中，單擺擺線長為l，擺球直徑為d，用秒表測得n個周期的總時間為t，圓周率為，則實驗中重力加速度的表達式______。（2）某同學采用圖1所示的電路圖測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻。①實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應處在______（填“M”或“N”）端。②按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關前檢查電路時，發(fā)現有一根導線接錯，該導線為______（填“a”“b”或“c”）。該錯誤連接會帶來的問題是____________。（3）如圖3所示，用伏安法測量待測電阻的阻值，M、N間電壓為保持不變。選用三種不同規(guī)格的滑動變阻器，最大阻值分別是，，，從左向右移動滑片P，研究待測電阻兩端的電壓U與滑片的滑動距離L（滑片從左向右滑動的最大距離為）的關系，獲得如圖4所示的數據結果。請你結合數據結果判斷：在使用圖3所示電路測量待測電阻阻值的實驗中，選擇哪一種規(guī)格的滑動變阻器最合適，簡要說明理由____________。16．某同學利用氣墊導軌上滑塊間的碰撞來驗證動量守恒定律，滑塊1上安裝遮光片，光電計時器可以測出遮光片經過光電門的遮光時間，滑塊質量可以通過天平測出，實驗裝置如題1圖所示。（1）游標卡尺測量遮光片寬度如題2圖所示，其寬度______cm。（2）打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后，將滑塊1輕輕從左側推出，發(fā)現其經過光電門1的時間比光電門2的時間短，應該調高氣墊導軌的______端（填“左”或“右”），直到通過兩個光電門的時間相等，即軌道調節(jié)水平。（3）在滑塊上安裝配套的粘扣?；瑝K2（未安裝遮光片）靜止在導軌上，輕推滑塊1（安裝遮光片），使其與滑塊2碰撞，記錄碰撞前滑塊1經過光電門1的時間，以及碰撞后兩滑塊經過光電門2的時間。重復上述操作，多次測量得出多組數據如下表：64.7269.7370.6980.31104.0515.514.314.112.59.6109.08121.02125.02138.15185.199.28.38.07.25.4根據表中數據在方格紙上作出圖線。從圖像中可以得到直線的斜率為，而從理論計算可得直線斜率的表達式為______。（用、表示）若，即可驗證動量守恒定律。（4）多次試驗，發(fā)現總大于，產生這一誤差的原因可能是______。A．滑塊1的質量測量值偏小 B．滑塊1的質量測量值偏大C．滑塊2的質量測量值偏小 D．滑塊2的質量測量值偏大三、計算論述題（本題共4小題，共40分。解答應有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。解題過程中需要用到，但題目中沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的，答案中必須寫出數值和單位。）17．如圖所示，把一個質量的小鋼球用細線懸掛起來，就構成一個擺。懸點O距地面的高度，擺長。將擺球拉至擺線與豎直方向成37°角的位置，由靜止釋放，忽略空氣阻力，取重力加速度，。（1）求小球運動到最低點時細線對小球拉力的大小F；（2）若小球運動到最低點時細線斷了，小球沿水平方向拋出，求它做平拋運動水平位移的大小x；（3）求小球落地時重力的瞬時功率P。18．如圖所示，寬為L的光滑固定導軌與水平面成角，質量為m的金屬桿ab，水平放置在導軌上?？臻g中存在垂直于導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度為B。S為單刀雙擲開關，電源的內阻為r，定值電阻和金屬桿接入電路的阻值均為R，重力加速度為g。（1）開關S接1，金屬桿恰好能靜止在導軌上。求電源電動勢E的大??；（2）開關S接2，金屬桿由靜止開始運動，沿斜面下滑距離s后速度達到最大，此后金屬桿勻速運動。求：a．最大速度；b．金屬桿從靜止開始到最大速度過程中產生的焦耳熱。19．法拉第提出場的概念，并且用場線直觀地描繪了場，場線的疏密程度表示場的強弱，場線上每一點的切線方向表示場強的方向。（1）狄拉克曾經預言，自然界應該存在只有一個磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布，與點電荷的電場線分布相似。如圖1所示，若空間中有一固定的N極磁單極子，一帶電微粒Q在其上方沿順時針方向（俯視）做勻速圓周運動，運動軌跡的圓心O到磁單極子的距離為d，運動周期為T，重力加速度為g。①在圖1中畫出N極磁單極子周圍的磁感線；②分析該微粒帶正電還是負電，并求出該微粒運動軌跡的