THUSSAT北京市清華大學(xué)中學(xué)2024屆高三下學(xué)期期中考試試卷物理試題

THUSSAT北京市清華大學(xué)中學(xué)2024屆高三下學(xué)期期中考試試卷物理試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、“禮讓行人”是城市文明交通的體現(xiàn)。小王駕駛汽車以36km/h的速度勻速行駛，發(fā)現(xiàn)前方的斑馬線上有行人通過，立即剎車使車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直至停止，剎車加速度大小為10m/s2。若小王的反應(yīng)時(shí)間為0.5s，則汽車距斑馬線的安全距離至少為A．5m B．10mC．15m D．36m2、靠近地面運(yùn)行的近地衛(wèi)星的加速度大小為a1，地球同步軌道上的衛(wèi)星的加速度大小為a2，赤道上隨地球一同運(yùn)轉(zhuǎn)（相對地面靜止）的物體的加速度大小為a3，則（）A．a(chǎn)1=a3＞a2 B．a(chǎn)1＞a2＞a3 C．a(chǎn)1＞a3＞a2 D．a(chǎn)3＞a2＞a13、如圖所示，直線1和曲線2分別是汽車a和b在同一平直公路上行駛的位置－時(shí)間（x－t）圖像，由圖像可知（）A．在t1時(shí)刻，a、b兩車的運(yùn)動(dòng)方向相同B．在t2時(shí)刻，a、b兩車的運(yùn)動(dòng)方向相反C．在t1到t3這段時(shí)間內(nèi)，a、b兩車的平均速率相等D．在t1到t3這段時(shí)間內(nèi)，a、b兩車的平均速度相等4、在豎直平面內(nèi)有一條拋物線，在拋物線所在平面建立如圖所示的坐標(biāo)系。在該坐標(biāo)系內(nèi)拋物線的方程為，在軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)處，向右沿水平方向拋出一個(gè)小球，經(jīng)后小球落到拋物線上。則小球拋出時(shí)的速度大小為（?。〢． B． C． D．5、如圖所示，金星和火星均繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，金星半徑是火星半徑的n倍，金星質(zhì)量為火星質(zhì)量的K倍。忽略行星的自轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是（）A．金星表面的重力加速度是火星的倍B．金星的第一宇宙速度是火星的倍C．金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的加速度比火星大D．金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期比火星大6、如圖所示，一傾角為30°的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離d處有一帶負(fù)電的電荷量為q、質(zhì)量為m的小物體與圓盤始終保持相對靜止．整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度,則物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g為重力加速度）()A． B．C． D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、下列說法正確的是A．一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列不規(guī)則C．物體內(nèi)能改變時(shí)，其溫度一定變化D．機(jī)械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它的變化E.將0.05mL濃度為0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，測得油膜面積為20cm2，則可測得油酸分子的直徑為5×10-9m8、如圖所示，是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，正對的異名磁極間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，A為理想交流電流表。匝數(shù)為n、面積為S。阻值為r的線圈繞垂直于磁場的水平軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，定值電阻阻值為R，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。下列說法正確的是（）A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變2次B．圖示位置時(shí)交流電流表的示數(shù)為C．時(shí)，線框中的磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大D．電阻R消耗的熱功率為9、如圖所示，A、B兩帶電小球的質(zhì)量均為m，電荷量的大小均為Q（未知）。小球A系在長為L的絕緣輕繩下端，小球B固定于懸掛點(diǎn)的正下方，平衡時(shí)，小球A、B位于同一高度，輕繩與豎直方向成角。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，則以下說法正確的是（）A．小球A、B帶異種電荷B．小球A所受靜電力大小為C．小球A、B所帶電荷量D．若小球A的電荷量緩慢減小，則小球A的重力勢能減小，電勢能增大10、如圖甲所示，豎直放置的U形導(dǎo)軌上端接一定值電阻R，U形導(dǎo)軌之間的距離為2L，導(dǎo)軌內(nèi)部存在邊長均為L的正方形磁場區(qū)域P、Q，磁場方向均垂直導(dǎo)軌平面(紙面)向外。已知區(qū)域P中的磁場按圖乙所示的規(guī)律變化(圖中的坐標(biāo)值均為已知量)，磁場區(qū)域Q的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。將長度為2L的金屬棒MN垂直導(dǎo)軌并穿越區(qū)域Q放置，金屬棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r，且金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，導(dǎo)軌的電阻可忽略，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．通過定值電阻的電流大小為B．0~t1時(shí)間內(nèi)通過定值電阻的電荷量為C．定值電阻的阻值為D．整個(gè)電路的電功率為三、實(shí)驗(yàn)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(xué)利用DIS、定值電阻R0、電阻箱R1等實(shí)驗(yàn)器材測量電池a的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)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(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的1/U－1/R關(guān)系圖線a.重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測量電池b的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b.(1)由圖線a可知電池a的電動(dòng)勢Ea＝________V，內(nèi)阻ra＝________Ω.(2)若用同一個(gè)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）學(xué)習(xí)了“測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”后，物理課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中電源電動(dòng)勢用E，內(nèi)阻用r表示。(1)若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖乙所示，寫出關(guān)系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(2)若斷開S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向b，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電流表的讀數(shù)I，處理數(shù)據(jù)得到圖像如圖丙所示，寫出關(guān)系式___。（不考慮電表內(nèi)阻的影響）(3)課外小組的同學(xué)們對圖像進(jìn)行了誤差分析，發(fā)現(xiàn)將兩個(gè)圖像綜合起來利用，完全可以避免由于電壓表分流和電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差。已知圖像乙和丙縱軸截距分別為b1、b2，斜率分別為k1、k2。則電源的電動(dòng)勢E=____，內(nèi)阻r=____。(4)不同小組的同學(xué)用不同的電池組（均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成），按照(1)中操作完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)不同組的電池組的電動(dòng)勢基本相同，只是內(nèi)電阻差異較大。同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲、乙兩個(gè)電池組繼續(xù)進(jìn)一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖丁所示的P—R和P—U圖像。若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大，則下列各圖中可能正確的是____（選填選項(xiàng)的字母）。A．B．C．D．四、計(jì)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）圖示為直角三角形棱鏡的截面，，，AB邊長為20cm，D點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為7cm，一束細(xì)單色光平行AC邊從D點(diǎn)射入棱鏡中，經(jīng)AC邊反射后從BC邊上的F點(diǎn)射出，出射光線與BC邊的夾角為，求：(1)棱鏡的折射率；(2)F點(diǎn)到C點(diǎn)的距離。14．（16分）如圖a所示是常見的飲水機(jī)的壓水器，他可以簡化為圖b所示的模型，上面氣囊的體積為V1=0.5L，擠壓時(shí)可以把氣囊中的氣體全部擠入下方橫截面積為S=0.05m2的水桶中，隨下方氣體壓強(qiáng)增大，桶中的液體會(huì)從細(xì)管中流出，已知在擠壓氣囊過程中，氣體的溫度始終不變，略去細(xì)管的體積及桶口連接處的體積，已知外部大氣壓為P0=105Pa，水的密度為ρ=103kg/m3，重力加速度為g=10m/s2，某次使用過程時(shí)，桶內(nèi)氣體體積為V2=12.5L，擠壓氣囊一下后，桶內(nèi)的水恰好上升到出水口處，認(rèn)為每次擠壓都能使氣囊中的氣體全部擠入桶中，則①桶中液面離出水口多高？②至少擠壓多少次才能從桶內(nèi)流出體積為V3=2.5L的水？15．（12分）一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖像如圖所示．己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上．取重力加速度的大小g=10ｍ/s2.求：（1）物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對于木板的位移的大?。?/p>

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

汽車的初速度為，反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有：剎車過程的加速度大小為，由勻減速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：可得剎車距離為故安全距離為：；故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。2、B【解題分析】

題中涉及三個(gè)物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)物體3、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星1、地球同步衛(wèi)星2；物體3與衛(wèi)星1轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，物體3與同步衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同，從而即可求解．【題目詳解】地球上的物體3自轉(zhuǎn)和同步衛(wèi)星2的周期相等為24h，則角速度相等，即ω2=ω3，而加速度由a=rω2，得a2＞a3；同步衛(wèi)星2和近地衛(wèi)星1都靠萬有引力提供向心力而公轉(zhuǎn)，根據(jù)，得，知軌道半徑越大，角速度越小，向心加速度越小，則a1＞a2，綜上B正確；故選B．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵要將赤道上自轉(zhuǎn)物體3、地球同步衛(wèi)星2、近地衛(wèi)星1分為三組進(jìn)行分析比較，最后再綜合；一定不能將三個(gè)物體當(dāng)同一種模型分析，否則會(huì)使問題復(fù)雜化．3、D【解題分析】

AB．由圖像的斜率正負(fù)表示速度方向，由圖像可知，t1時(shí)刻，a、b兩車的運(yùn)動(dòng)方向相反，t2時(shí)刻，a、b兩車的運(yùn)動(dòng)方向相同，故AB錯(cuò)誤；C．由圖像可知，b汽車的路程大于a汽車的路程，由于時(shí)間相同，所以b車的平均速率大于a車的平均速率，故C錯(cuò)誤；D．在t1到t3這段時(shí)間內(nèi)，兩汽車的位移相同，時(shí)間相同，故a、b兩車的平均速度相等，故D正確。故選D。4、C【解題分析】

小球做平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示在豎直方向有在水平方向有由題意得聯(lián)立解得小球拋出時(shí)的速度大小為故A、B、D錯(cuò)誤，C正確；故選C。5、C【解題分析】

A．由有故A錯(cuò)；B．由有故B錯(cuò)誤；C．由公式得由圖可知，金星軌道半徑比火星軌道半徑小，則金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的加速度比火星大，故C正確；D．由公式得由圖可知，金星軌道半徑比火星軌道半徑小，則金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期比火星小，故D錯(cuò)誤。故選C。6、A【解題分析】

物體以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，物體在垂直盤面方向上合外力為零，故支持力物體在盤面上的合外力即向心力則最大靜摩擦力至少為故物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為故A正確，BCD錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、ADE【解題分析】

A．根據(jù)氣態(tài)方程，壓強(qiáng)變小時(shí)，如果溫度降低，則氣體的體積可能減小，分子間的平均距離可能變小，故A正確；B．晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，是由于組成晶體的微粒在空間排列規(guī)則，故B錯(cuò)誤；C．物體的內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢能兩部分，物體內(nèi)能改變時(shí)，可能是分子勢能發(fā)生了變化，而分子平均動(dòng)能并沒有發(fā)生變化，即溫度可能不變化。故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，機(jī)械能可通過做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能一定不能通過做功全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它的變化，故D正確；E．根據(jù)題意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸體積為：V=0.05×0.02%mL=1×10-5mL所以油酸分子直徑的大?。汗蔈正確；故選ADE。8、AD【解題分析】

A．線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，正弦交流電一個(gè)周期內(nèi)，電流方向改變2次。故A正確；B．交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為故B錯(cuò)誤；C．時(shí)，線框轉(zhuǎn)到中性面位置，磁通量最大，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零，故C錯(cuò)誤；D．電阻R消耗的熱功率為故D正確。故選AD。9、BD【解題分析】

AB．帶電的小球A處于平衡狀態(tài)，A受到庫侖力F、重力mg以及繩子的拉力T的作用，其合力為零，則有解得由圖可知，AB間庫侖力為排斥力，即AB為同種電荷，故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)庫侖定律有，而解得故C錯(cuò)誤；D．若小球A的電荷量緩慢減小，AB間的庫侖力減小，小球A下擺，則小球A的重力勢能減小，庫侖力做負(fù)功，電勢能增大，故D正確。故選BD。10、BD【解題分析】

A．金屬棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，有解得電流大小故A錯(cuò)誤；B．0～t1時(shí)間內(nèi)通過定值電阻的電荷量B項(xiàng)正確；C．根據(jù)題圖乙可知，感應(yīng)電動(dòng)勢又聯(lián)立解得故C錯(cuò)誤；D．整個(gè)電路消耗的電功率故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)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【解題分析】

(1)圖線與縱軸的交點(diǎn)表示外電路斷路時(shí)的，即，所以，由得，所以圖線的斜率為，即，所以；(2)當(dāng)兩外電阻相同時(shí)，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(nèi)阻的倒數(shù)，故由圖可知，電池內(nèi)電阻，又電池效率，在兩外電阻相等的情況下，有【題目點(diǎn)撥】本題考查了閉合電路歐姆定律的數(shù)據(jù)處理的方法，應(yīng)用了圖象法及電源的輸入功率的表達(dá)式，難度較大．12、BC【解題分析】

（1）[1]若閉合電鍵S1，將單刀雙擲電鍵S2擲向a，改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數(shù)U，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知?jiǎng)t（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律變形得到與R的關(guān)系式，（3）[3][4]由題圖所示電路圖可知，利用伏阻法時(shí)，由于電壓表的分流作用，通過電源的電流大于，這是造成系統(tǒng)誤差的原因。若考慮通過電壓表的電流，則表達(dá)式為則則利用安阻法時(shí)，考慮電流表內(nèi)阻，可得則圖丙中圖像的斜率的倒數(shù)等于電源的電動(dòng)勢E。那么根據(jù)，可得，（4）[5]AB．根據(jù)電源的輸出規(guī)律可知，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)輸出功率最大，當(dāng)外電阻大于內(nèi)電阻時(shí)，隨著外電阻的增大，輸出功率將越來越小，又由可知，電動(dòng)勢相同，內(nèi)阻越小，最大輸出功率越大，甲的電阻大于乙的電阻，所以乙的最大功率大于甲的最大功率，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí)，輸出功率最大，此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢的一半，且電池組乙的輸出功率比甲的大，而當(dāng)外電路斷開時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢，此時(shí)輸出功率為零，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。四、計(jì)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)【解題分析】

(1)由幾何知識(shí)可知，光束從點(diǎn)入射的入射角，做出光路圖：設(shè)對應(yīng)折射角為，則光束在邊的入射角為在邊上的入射角在邊上的折射角由折射定律，可知在點(diǎn)入射時(shí)在點(diǎn)入射時(shí)解得折射率為(2)由幾何知識(shí)，