北京市西城區(qū)北京師大附屬實驗中學2024學年高三物理第一學期期中考試模擬試題含解析

北京市西城區(qū)北京師大附屬實驗中學2024學年高三物理第一學期期中考試模擬試題請考生注意：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、下列說法正確的是()A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，總結出了行星運動的規(guī)律B．開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律C．開普勒總結出了行星運動的規(guī)律，找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因D．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了引力常量2、如圖所示，質子和α粒子）以相同的初動能垂直射入偏轉電場（不計粒子重力），則這兩個粒子射出電場時的偏轉位移y之比為（）A． B． C． D．3、圖甲所示為一對長度為L的平行金屬板，在兩板之間加上圖乙所示的電壓?，F(xiàn)沿兩板間的中軸線從左端向右端連續(xù)不斷地射入初速度為v0＝的相同帶電粒子（重力不計），若所有粒子均能從兩極板間飛出，則粒子飛出時的最小偏轉位移與最大偏轉位移大小之比是（）甲乙A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶44、我國國家大劇院外部呈橢球型，將國家大劇院的屋頂近似為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務，必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行(如圖所示)，他在向上爬的過程中（）A．屋頂對他的支持力變大B．屋頂對他的支持力變小C．屋頂對他的摩擦力變大D．屋頂對他的摩擦力大小不變5、關于電磁波的下列說法，正確的是()A．電磁波可以在真空中傳播B．電磁波不具有能量C．麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在D．赫茲預言了電磁波的存在6、如圖所示，實線表示某電場的電場線（方向未標出），虛線是一帶負電的粒子只在電場力作用下的運動軌跡，設M點和N點的電勢分別為，粒子在M和N時加速度大小分別為，速度大小分別為，電勢能分別為．下列判斷正確的是A． B．C． D．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、一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行等距的實線可能是電場線也可能是等勢面，則以下說法正確的是A．無論圖中的實線是電場線還是等勢面，a點的場強都比b點的場強小B．無論圖中的實線是電場線還是等勢面，a點的電勢都比b點的電勢高C．如果實線是電場線，電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大D．如果實線是等勢面，電子在a點的速率一定大于在b點的速率8、如圖所示，虛線框abcd內存在著平行于線框平面的勻強電場或垂直于線框平面的勻強磁場，一帶正電的粒子從bc邊上的P點以速度v1射入，在虛線框內運動到cd邊上的Q點飛出，飛出時的速度大小也為v1．已知PQ間距離為L，粒子在P、Q兩點的速度方向與PQ連線的夾角都為θ（θ＜91o），粒子重力不計．下列說法中正確的是（）A．若為勻強電場，場強方向可能與PQ平行B．若為勻強電場，粒子從P到Q的最小速度為v1conθC．不論是電場或磁場，都可以求出粒子從P到Q的時間D．若為勻強磁場，磁場方向垂直紙面向內9、如圖所示為一列沿軸負方向傳播的簡諧橫波，實線為時刻的波形圖，虛線為時的波形圖，波的周期，則以下說法正確的是（）A．波的周期為0.8sB．在時，P點沿y軸正方向運動C．至，P點經(jīng)過的路程為0.4mD．在時，Q點到達波峰位置10、一質量為0.2kg的物體在水平面上運動，它的兩個正交分速度圖象分別如圖所示，由圖可知，下列說法中錯誤的是()A．開始4

s內物體的位移為8

mB．開始4

s內物體的平均速度為2

m/sC．從開始至6

s末物體一直做曲線運動D．開始4

s內物體做曲線運動，接著2

s內物體做直線運動三、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）某實驗小組進行“驗證機械能守恒定律”的實驗．（1）甲同學用圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，將電火花計時器固定在鐵架臺上，把紙帶的下端固定在重錘上，紙帶穿過電火花計時器，上端用紙帶夾夾住，接通電源后釋放紙帶，紙帶上打出一系列的點，所用電源的頻率為50Hz，實驗中該同學得到一條點跡清晰的紙帶如圖2所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點．紙帶連續(xù)的計時點A、B、C、D至第1個點O的距離如圖2所示，已知重錘的質量為1.00kg，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，從起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為=_________J，重錘動能的增加量為ΔEk=_________J，從以上數(shù)據(jù)可以得到的結論是______________．（結果保留3位有效數(shù)字）．（2）乙同學利用上述實驗裝置測定當?shù)氐闹亓铀俣龋虺隽艘粭l紙帶后，利用紙帶測量出了各計數(shù)點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數(shù)點對應的速度v，以h為橫軸，以v2為縱軸畫出了如圖3所示的圖線．由于圖線明顯偏離原點，若測量和計算都沒有問題，其原因可能是___________________．乙同學測出該圖線的斜率為k，如果阻力不可忽略，則當?shù)氐闹亓铀俣萭_____k（選填“大于”、“等于”或“小于”）．（3）丙同學用如圖4所示的氣墊導軌裝置來驗證機械能守恒定律，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，為此還需測量的物理量是_______________，機械能守恒的表達式為_______________________．12．（12分）為了“探究做功與速度變化的關系”，現(xiàn)提供如圖所示實驗裝置。以下為該實驗中的部分內容：（1）在實驗中，得到一條如圖所示的紙帶，已知相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出，打點計時器的頻率為50Hz，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.77cm、4.10cm、4.44cm、4.77cm，則小車的加速度大小為_____m/s2，小車在打點計時器打下F點時的速度大小為_____m/s(結果保留兩位有效數(shù)字)。（2）由于該實驗中小車的質量和阻力未知，由另一組同學設計了以下實驗來測算小車的質量和小車在水平長木板上運動時所受的阻力，實驗中保持小車質量一定，且遠大于砝碼盤及盤中砝碼的總質量，他們在軌道水平及傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖線。如圖所示，圖線_____是在軌道傾斜情況下得到的(填“①”或“②”)。由圖像可求得小車的質量m=_____kg，小車在水平運動時所受到的阻力f=________N。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，A、B是水平傳送帶的兩個端點，起初以的速度順時針運轉，今將一小物塊（可視為質點）無初速度地輕放在A處，同時傳送帶以的加速度加速運轉，物體和傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2，水平桌面右側有一豎直放置的光滑軌道CPN，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，PN為其豎直直徑，C點與B點的豎直距離為R，物體離開傳送帶后由C點恰好無碰撞落入軌道，，求：（1）判斷物體能否沿圓軌道到達N點。（2）物塊由A端運動到B端所經(jīng)歷的時間。（3）AC間的水平距離；14．（16分）如圖所示,兩個導熱的圓筒底部有一條細短管連通,圓筒內裝有約20cm深的水銀,K為閥門,處于關閉狀態(tài).左側大圓筒的橫截面積S1=800cm2,水銀面到圓筒頂部的高度H=115cm,水銀上方是空氣,空氣的壓強P1=100cmHg,室溫t1=27°C．左側圓筒中豎直放置一根托里拆利管,管的橫截面積遠小于兩圓筒的橫截面積,托里拆利管中水銀上方有氮氣,氮氣柱的長度L1=20cm,水銀柱的高度L2=70cm.右側小圓筒的橫截面積S2=100cm2,一個活塞緊貼水銀放置.已知大氣壓強P0=75cmHg.求:（I）若環(huán)境溫度緩慢升高60°C，左側圓筒內空氣的壓強變?yōu)槎啻?（II）在環(huán)境溫度升高60°C后，用力控制右側圓筒中活塞，打開閥門K，使活塞緩慢升高h1=40cm后固定，則托里拆利管中氮氣柱的長度最終變?yōu)槎啻?結果可以帶根號)15．（12分）民用航空器在空中飛行時是非常害怕鳥群的，盡管后者體積小、重量輕，但因為航空器的速度一般都相當高，二者相撞時產(chǎn)生的沖擊力和破壞力往往是難以想象的．據(jù)航空媒體報道，當?shù)貢r間9月24日，非洲國家蘇丹航空公司的一架波音客機，在執(zhí)飛航班，由前往時不幸遭遇鳥擊．從現(xiàn)場圖版看，飛機受損嚴重，機鼻整流罩被大面積擊穿，形成一個大洞，內部也有明顯損傷．而那只可憐的小鳥也被撞得尸骨粉碎，羽毛和血內糊滿撞擊部位．不過幸運的是，事發(fā)后飛行員覺著應對，駕駛飛機安全降落，沒有造成更大損失．設自設相關必須數(shù)據(jù)，建立合理模型，估算此次飛鳥撞擊飛機作用力的大?。獯鹬姓堈f明所設各量的物理意思．

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【解題分析】

ABC、開普勒在他的導師第谷天文觀測數(shù)據(jù)的基礎上，總結出了行星運動的規(guī)律，但并未找出了行星按照這些規(guī)律運動的原因；牛頓在開普勒行星運動定律的基礎上推導出萬有引力定律，故B正確，AC錯誤；D、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測量出引力常量，故D錯誤；故選B?！绢}目點撥】關鍵是記住物理學史和常識，記住著名物理學家的主要貢獻即可。2、B【解題分析】

水平方向：x=v0t豎直方向：而初動能：，聯(lián)立可得：可知y與q成正比，兩個粒子射出電場時的偏轉位移y之比為1:2，故B正確，ACD錯誤。故選：B3、C【解題分析】

由于v0＝，粒子在兩板之間的運動時間均為T，在t＝nT時刻進入的粒子的側移量最大，在豎直方向上前半個周期加速，后半個周期勻速在時刻進入的粒子，在前半個周期在水平方向上做勻速直線運動，豎直方向上速度為零，后半個周期在豎直方向上做勻加速運動，側移量最小故ymin∶ymax＝1∶3故選C．4、A【解題分析】對警衛(wèi)人員受力分析，如圖所示：根據(jù)共點力平衡條件，將F支、Ff進行力的合成，可得：F支=Gcosθ，F(xiàn)f=Gsinθ，當緩慢向上爬行時，θ漸漸變小，則F支變大，F(xiàn)f變小，故A正確，BCD錯誤。5、A【解題分析】

A．電磁波既可以在介質中傳播，也可以在真空中傳播，故A正確；B．電磁波能夠傳播能量，說明電磁波具有能量，它是一種物質，故B錯誤；CD．麥克斯韋預言了電磁波，赫茲第一個在實驗室證實了電磁波的存在，故C、D錯誤；故選A。6、D【解題分析】試題分析：將粒子的運動分情況討論：從M運動到N；從N運動到M，根據(jù)電場的性質依次判斷；電場線越密，電場強度越大，同一個粒子受到的電場力越大，根據(jù)牛頓第二定律可知其加速度越大，故有；若粒子從M運動到N點，則根據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內側，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做負功，電勢能增大，動能減小，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；若粒子從N運動到M，則根據(jù)帶電粒子所受電場力指向軌跡彎曲的內側，可知在某點的電場力方向和速度方向如圖所示，故電場力做正功，電勢能減小，動能增大，即，負電荷在低電勢處電勢能大，故；綜上所述，D正確；【題目點撥】考查了帶電粒子在非勻強電場中的運動；本題的突破口是根據(jù)粒子做曲線運動時受到的合力指向軌跡的內側，從而判斷出電場力方向與速度方向的夾角關系，進而判斷出電場力做功情況．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、CD【解題分析】

若圖中的實線為電場線，電場線是一組平行等距直線，則該電場為勻強電場，故a點的等于b點的場強，根據(jù)電子的運動軌跡可判斷，電子所受電場力方向向右，電場線方向向左，則a點的電勢比b點的電勢低，并且電場力方向與速度方向的夾角小于90°，則電場力做正功，電勢能減小，故電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大；若圖中的實線為等勢線，等勢線是一組平行等距直線，則電場強度方向垂直實線，根據(jù)電子的運動軌跡可判斷，電子所受電場力方向向下，則電場線向上，故a點電勢高于b點電勢，電子從a點運動到b點電場力做負功，電勢能增加，動能減小，故電子在a點的速率一定大于在b點的速率．綜上所述，AB錯誤，CD正確．8、BC【解題分析】

AB．虛線框內若為勻強電場，帶電粒子從P到Q做類類斜拋運動，運動軌跡為拋物線，根據(jù)對稱性，電場方向應與PQ垂直，其最小速度為v1conθ，A錯誤、B正確；D．虛線框內若為勻強磁場，根據(jù)左手定則，磁場方向應垂直紙面向外，D錯誤；C．若為電場，則；若為磁場，粒子在磁場中的偏向角為2θ，圓心角也為2θ，則，，解得：，故C正確.9、ACD【解題分析】由題，簡諧橫波沿x軸負方向傳播，波的周期，則知，得，A正確；該波的波速；時，虛線波向左移動0.3s，即點右方7m處的波傳到該點，則是P點向y軸負方向運動，B錯誤；經(jīng)過0.4s，P點振動了半個周期，故點經(jīng)過的路程為0.4cm，C正確；0.5s時，波由實物圖向左移動了5m；則點波形為10m處的波形，故Q點到達波峰位置，D正確．選ACD．10、AD【解題分析】試題分析：圖象與時間軸圍成的面積為物體運動的位移，開始4s內物體x方向位移8m，y方向位移8m，所以開始4s內物體的位移為82m，故B錯誤，A正確．開始時物體初速度方向為x方向，加速度方向為y方向，兩者不在一條直線上，所以物體做曲線運動，4s末物體的速度方向與x方向夾角的正切值為vyvx考點：運動的合成.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、5.505.45在實驗誤差允許的范圍內重錘下落的過程中機械能守恒先釋放重錘，后接通電源大于滑塊的質量M和砂桶的質量m【解題分析】（1）重錘重力勢能的減少量為Ep=mghC=1.00×9.8×0.561J≈5.50J；重錘動能的增加量為Ek=≈5.45J；由以上數(shù)據(jù)可得到如下結論：在實驗誤差允許的范圍內重錘下落的過程中機械能守恒．（2）從圖中可以看出，當重錘下落的高度為0時，重錘的速度不為0，說明了操作中先釋放重錘，后接通電源．若無阻力，則根據(jù)機械能守恒定律知，mgh=，則=gh，斜率k=g．若有阻力則測得的重力加速度k小于當?shù)氐闹亓铀俣萭，即g大于k．（3）滑塊和砂桶組成的系統(tǒng)機械能守恒，為此還需用天平測出滑塊的質量M和砂桶的質量m．滑塊通過兩個光電門的速度大小分別為、，系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，所以系統(tǒng)機械能守恒的表達式為．12、(1)1.34，1.46(2)①1.51.1【解題分析】

（1）由勻變速運動的規(guī)律得：s4-s1=3aT2

s5-s2=3aT2

s6-s3=3aT2

聯(lián)立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2

解得：a=s6+s5+（2）由圖象可知，當F=1時，a≠1．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高。所以圖線①是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的。

根據(jù)F=ma得a-F圖象的斜率k=1m，由a-F圖象得圖象斜率k=2，所以m=1.5kg。圖像②是在水平軌道運動得到的圖像，由圖像可知當F=1.1N時小車才有加速度，可知小車在水平軌道上所受的阻力【題目點撥】對于實驗我們要明確實驗原理、具體實驗操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，只有掌握好了基本知識和基本方法才能順利解決實驗題目，所以要重視基本知識和基本方法的學習和訓練。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）不能（2）3s（3）8.6m【解題分析】

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