北京市中央美術(shù)學(xué)院附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校2024屆高三下學(xué)期入學(xué)考試題物理試題理試題

北京市中央美術(shù)學(xué)院附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校2024屆高三下學(xué)期入學(xué)考試題物理試題理試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、空中飛椅是游樂場里少年兒童們十分喜愛的娛樂項(xiàng)目，其模型如圖所示，頂端轉(zhuǎn)盤上吊著多個座椅，甲、乙兩個兒童分別坐在A、B兩個吊椅中，當(dāng)轉(zhuǎn)盤以一定的角速度穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動時，連接座椅的鋼絲繩與豎直方向的夾角分別為a、θ。巳知連接A、B座椅的鋼絲繩長度分別為L1、L2，甲、乙兩兒童的質(zhì)量分別為m1、m2，兩座椅的質(zhì)量相等，若a>θ，則一定有A．L1>L2 B．L1<L2C．m1>m2 D．m1<m22、如圖所示，在屏MN的上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。P為屏上的一小孔，PC與MN垂直。一群質(zhì)量為m、帶電荷量為－q（q>0）的粒子（不計(jì)重力），以相同的速率v，從P處沿垂直于磁場的方向射入磁場區(qū)域。粒子入射方向在與磁場B垂直的平面內(nèi)，且散開在與PC夾角為θ的范圍內(nèi)。則在屏MN上被粒子打中的區(qū)域的長度為（）A． B． C． D．3、一蹦床運(yùn)動員豎直向上跳起，從離開蹦床算起，上升到最大高度一半所用的時間為t1，速度減為離開蹦床時速度一半所用的時間為t2，若不計(jì)空氣阻力，則t1A．t1<C．t14、甲、乙兩運(yùn)動員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運(yùn)動，速度大小都是2m/s，甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運(yùn)動，速度大小分別為1m/s和2m/s。求甲、乙兩運(yùn)動員的質(zhì)量之比（）A． B． C． D．5、某同學(xué)釆用如圖所示的裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某單色光照射光電管的陰極K時，會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰為零，此時電壓表顯示的電壓值U稱為反向截止電壓?，F(xiàn)分別用頻率為v1和v2的單色光照射陰極，測量到的反向截止電壓分別為U1和U2設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則下列關(guān)系式中不正確的是A．頻率為的單色光照射陰極K時光電子的最大初速度B．陰極K金屬的極限頻率C．普朗克常量D．陰極K金屬的逸出功6、如圖所示，A、B、C是三級臺階的端點(diǎn)位置，每一級臺階的水平寬度是相同的，其豎直高度分別為h1、h2、h3，將三個相同的小球分別從A、B、C三點(diǎn)以相同的速度v0水平拋出，最終都能到達(dá)A的下一級臺階的端點(diǎn)P處，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于從A、B、C三點(diǎn)拋出的小球，下列說法正確的是（）A．在空中運(yùn)動時間之比為tA∶tB∶tC=1∶3∶5B．豎直高度之比為h1∶h2∶h3=1∶2∶3C．在空中運(yùn)動過程中，動量變化率之比為=1∶1∶1D．到達(dá)P點(diǎn)時，重力做功的功率之比PA：PB：PC=1：4：9二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、如圖所示，地球質(zhì)量為M，繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，半徑為R．有一質(zhì)量為m的飛船，由靜止開始從P點(diǎn)在恒力F的作用下，沿PD方向做勻加速直線運(yùn)動，一年后在D點(diǎn)飛船掠過地球上空，再過三個月，又在Q處掠過地球上空．根據(jù)以上條件可以得出A．DQ的距離為B．PD的距離為C．地球與太陽的萬有引力的大小D．地球與太陽的萬有引力的大小8、圖甲為一簡諧橫波在時的波形圖，是平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)，是平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)的振動圖象。下列說法正確的是________。A．這列波沿軸正方向傳播B．這列波的傳播速度為C．時，質(zhì)點(diǎn)位于波谷位置D．在到時間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程為E.時，質(zhì)點(diǎn)的加速度沿軸負(fù)方向9、如圖，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中固定著兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上靜止著與導(dǎo)軌接觸良好的兩根相同金屬桿1和2，兩桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同且不為零，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F(xiàn)用平行于導(dǎo)軌的恒力F拉金屬桿2使其開始運(yùn)動，在足夠長時間里，下列描述兩金屬桿的速度v隨時間t變化關(guān)系的圖像中，可能正確的是（）A． B． C． D．10、圖為回旋加速器的示意圖，形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，高頻交流電頻率為，加速電壓為。處粒子源產(chǎn)生氘核，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。若加速過程中粒子在磁場中運(yùn)動的周期與高頻交流電周期相等，則下列說法正確的是（）A．若加速電壓增加為原來2倍，則氘核的最大動能變?yōu)樵瓉淼?倍B．若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍C．若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的頻率應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?倍D．若該加速器對氦核加速，則氦核的最大動能是氘核最動能的2倍三、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)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn),OB和OC為細(xì)繩.實(shí)驗(yàn)的主要的步驟有:

A．在桌上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩,細(xì)繩的另一端系著繩套;C．用兩個彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O,記錄下O點(diǎn)的位置,讀出兩個彈簧測力計(jì)的示數(shù);D．按選好的標(biāo)度,用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則求出合力F;E.只用一只彈簧測力計(jì),通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù),記下細(xì)繩的方向,按同一標(biāo)度作出這個力F′的圖示;F.比較F′和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結(jié)論.（1）上述步驟中,有重要遺漏的步驟的序號是__________和__________;(填字母)（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在白紙上所作圖如圖乙所示,已知實(shí)驗(yàn)過程中操作正確.①乙圖中F1、F2、F、F′四個力，其中力__________(填上述字母)不是由彈簧測力計(jì)直接測得的實(shí)驗(yàn)中.②丙圖是測量中某一彈簧測力計(jì)的示數(shù),讀出該力大小為__________N.12．（12分）某同學(xué)為了測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，找來了一塊電流表和三個定值電阻，電流表的規(guī)格為“0~10mA，30Ω”，三個定值電阻的阻值分別為2Ω、10Ω、120Ω，該同學(xué)連接了如圖所示的電路?；卮鹣铝袉栴}：(1)該電路中，R1的阻值為________，R2的阻值為________；(2)電鍵S1閉合至a，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I1；(3)電鍵S1閉合至b，電鍵S2閉合至____，電鍵S3閉合至_____，電流表的讀數(shù)為I2；(4)根據(jù)(2)(3)，可求得干電池的電動勢E=____________，內(nèi)電阻r=___________。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）如圖直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限內(nèi)存在場強(qiáng)為E，沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子，從P（l，l）處由靜止開始運(yùn)動，第1次通過x軸時沿y軸負(fù)方向。不計(jì)粒子重力。求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（2）粒子第3次經(jīng)過y軸時的縱坐標(biāo)；（3）通過計(jì)算說明粒子離開P點(diǎn)后能否再次經(jīng)過P點(diǎn)。14．（16分）如圖所示是研究電子槍中電子在電場中運(yùn)動的簡化模型示意圖。在xOy平面坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在兩個電場強(qiáng)度大小均為E，方向分別水平向左和豎直向上的勻強(qiáng)電場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ。兩電場的邊界均是邊長為L的正方形，位置如圖所示。（不計(jì)電子所受重力）(1)在Ⅰ區(qū)域AO邊的中點(diǎn)處由靜止釋放電子，求電子離開Ⅱ區(qū)域的位置坐標(biāo)；(2)在電場區(qū)域Ⅰ內(nèi)某一位置（x、y）由靜止釋放電子，電子恰能從Ⅱ區(qū)域右下角B處離開，求滿足這一條件的釋放點(diǎn)x與y滿足的關(guān)系。15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二、第三象限內(nèi)有一垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域△ABC，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，3a），C點(diǎn)坐標(biāo)為（0，﹣3a），B點(diǎn)坐標(biāo)為(，-3a）．在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，加上方向沿y軸正方向、場強(qiáng)大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏，其與x軸的交點(diǎn)為Q．粒子束以相同的速度v0由O、C間的各位置垂直y軸射入，已知從y軸上y=﹣2a的點(diǎn)射入磁場的粒子在磁場中的軌跡恰好經(jīng)過O點(diǎn)．忽略粒子間的相互作用，不計(jì)粒子的重力．（1）求粒子的比荷；（2）求粒子束射入電場的縱坐標(biāo)范圍；（3）從什么位置射入磁場的粒子打到熒光屏上距Q點(diǎn)最遠(yuǎn)？求出最遠(yuǎn)距離．

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】

設(shè)座椅做勻速圓周運(yùn)動時轉(zhuǎn)速為n，由重力和繩子的拉力的合力提供座椅圓周運(yùn)動的向心力，如圖，則有：解得據(jù)題知：n相同，r也相同，則當(dāng)L變長時，θ變大，與m無關(guān)。A.L1>L2與計(jì)算結(jié)果相符，故A正確。B.L1<L2與計(jì)算結(jié)果不符，故B錯誤。C.m1>m2與計(jì)算結(jié)果不符，故C錯誤。D.m1<m2與計(jì)算結(jié)果不符，故D錯誤。2、A【解題分析】

粒子做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得粒子沿著右側(cè)邊界射入，軌跡如圖1此時出射點(diǎn)最近，與邊界交點(diǎn)與P間距為粒子沿著左側(cè)邊界射入，軌跡如圖2此時出射點(diǎn)最近，與邊界交點(diǎn)與P間距為粒子垂直邊界MN射入，軌跡如3圖此時出射點(diǎn)最遠(yuǎn)，與邊界交點(diǎn)與P間距為2r，故范圍為在熒光屏上P點(diǎn)右側(cè)，將出現(xiàn)一條形亮線，其長度為故A正確，BCD錯誤。故選A。3、A【解題分析】

根據(jù)速度位移公式得，設(shè)上升到最大高度一半的速度為v，則有：v0-聯(lián)立解得：v=則運(yùn)動的時間為：t速度減為初速一半所用的時間為t1：t2則：t1＜t1．A．t1B．t1C．t1D．不能確定，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選A。4、B【解題分析】

甲、乙相遇時用力推對方的過程系統(tǒng)動量守恒，以甲的初速度方向?yàn)檎较?，由動量守恒定律得m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲′+m乙v乙′代入數(shù)據(jù)可得m甲×2+m乙×（-2）=m甲×（-1）+m乙×2解得m甲：m乙=4：3故B正確，ACD錯誤。

故選B。5、C【解題分析】

A.光電子在電場中做減速運(yùn)動，根據(jù)動能定理得：則得光電子的最大初速度：故A不符題意；BCD.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：聯(lián)立可得普朗克常量為：代入可得金屬的逸出功：陰極金屬的極限頻率為：故C符合題意，B、D不符題意。6、C【解題分析】

A．根據(jù)水平初速度相同，A、B、C水平位移之比為1:2:3，所以它們在空中運(yùn)動的時間之比為1:2:3，A錯誤。B．根據(jù)，豎直高度之比為，B錯誤。C．根據(jù)動量定理可知，動量的變化率為物體受到的合外力即重力，重力相同，則動量的變化率相等，故C正確。D．到達(dá)P點(diǎn)時，由知，豎直方向速度之比為1:2:3，重力做功的功率所以重力做功的功率之比為故D錯誤。故選C。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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、ABC【解題分析】

根據(jù)DQ的時間與周期的關(guān)系得出D到Q所走的圓心角，結(jié)合幾何關(guān)系求出DQ的距離．抓住飛船做勻加速直線運(yùn)動，結(jié)合PD的時間和PQ的時間之比得出位移之比，從而得出PD的距離．根據(jù)位移時間公式和牛頓第二定律，結(jié)合地球與太陽之間的引力等于地球的向心力求出引力的大小．【題目詳解】地球繞太陽運(yùn)動的周期為一年，飛船從D到Q所用的時間為三個月，則地球從D到Q的時間為三個月，即四分之一個周期，轉(zhuǎn)動的角度為90度，根據(jù)幾何關(guān)系知，DQ的距離為，故A正確；因?yàn)镻到D的時間為一年，D到Q的時間為三個月，可知P到D的時間和P到Q的時間之比為4：5，根據(jù)得，PD和PQ距離之比為16：25，則PD和DQ的距離之比為16：9，，則，B正確；地球與太陽的萬有引力等于地球做圓周運(yùn)動的向心力，對PD段，根據(jù)位移公式有：，因?yàn)镻到D的時間和D到Q的時間之比為4：1，則，即T=t，向心力，聯(lián)立解得地球與太陽之間的引力，故C正確D錯誤．8、BCE【解題分析】

A．分析振動圖像，由乙圖讀出，在t=0.10s時Q點(diǎn)的速度方向沿y軸負(fù)方向，根據(jù)波動規(guī)律結(jié)合圖甲可知，該波沿x軸負(fù)方向的傳播，故A錯誤；B．由甲圖讀出波長為λ=4m，由乙圖讀出周期為T=0.2s，則波速為故B正確；C．由乙圖可知時，質(zhì)點(diǎn)位于波谷位置。故C正確；D．在t=0.10s時質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置和最大位移處，所以從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程s≠A=10cm，故D錯誤；E．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P振動了，根據(jù)波動規(guī)律可知，t=0.15s時，質(zhì)點(diǎn)P位于平衡位置上方，則加速度方向沿y軸負(fù)方向，故E正確。故選BCE。9、BD【解題分析】

AB．當(dāng)力F作用到桿2上時，桿2立刻做加速運(yùn)動，隨著速度的增加產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生向左的安培力，此時的加速度則隨速度增加，桿2做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)加速度減為零時做勻速運(yùn)動；此時對桿1所受的安培力若小于最大靜摩擦力，則此過程中桿1始終不動，則圖像A錯誤，B正確；CD．由上述分析可知，若安培力增加到一定值時桿2開始運(yùn)動，則隨著安培力的增加，棒2做加速度逐漸增加的加速運(yùn)動，桿1做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)兩桿的加速度相等時，兩桿的速度差恒定，此時兩桿所受的安培力恒定，加速度恒定，則選項(xiàng)C錯誤，D正確。故選BD。10、BD【解題分析】

A．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則根據(jù)知則最大動能為與加速的電壓無關(guān)，故A錯誤；B．電場的變化周期與粒子在磁場中運(yùn)動的周期相等，若高頻交流電的頻率增加為原來2倍，則T為原來一半，而，則磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍。故B正確；C．氦核的比荷為，氚核的比荷為，根據(jù)可知，若該加速器對氦核加速，則高頻交流電的周期應(yīng)變?yōu)樵瓉淼谋叮l率為原來的．故C錯誤；D．最大動能若該加速器對氦核加速，則氦核的最大功能是氘核最大功能的2倍。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、CEF′9.0【解題分析】

(1)[1][2].本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，采用的方法是作力的圖示法，作出合力和理論值和實(shí)際值，然后進(jìn)行比較，得出結(jié)果．所以實(shí)驗(yàn)時，除記錄彈簧秤的示數(shù)外，還要記下兩條細(xì)繩的方向，以便確定兩個拉力的方向，這樣才能作出拉力的圖示．步驟C中未記下兩條細(xì)繩的方向；步驟E中未說明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O．(2)①[3].F在F1與F2組成的平行四邊形的對角線上，為實(shí)驗(yàn)的理論值，用一個彈簧秤橡皮筋時，其彈力一定與橡皮筋共線，因此用彈簧秤直接測量值為F′，所以F不是由彈簧秤直接測得的．②[4].由圖示測力計(jì)可知，其分度值為1N，示數(shù)為9.0N；12、2Ω120Ωdfce【解題分析】

(1)[1][2]從電路結(jié)構(gòu)中可看出，電流表與電阻R1并聯(lián)，改裝成大量程的電流表；電流表與電阻R2串聯(lián)，改裝成大量程的電壓表，所以R1的阻值為2Ω，R1分流為電流表的15倍，則改裝后的電流表的量程為160mA；R2的阻值為120Ω，電流表滿偏電壓為電阻R2分壓為電流表滿偏電壓的4倍，則改裝后的電壓表的量程為1.5V(2)[3][4]當(dāng)電鍵S1閉合至a時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電流表串聯(lián)，所以電鍵S2閉合至d，電鍵S3閉合至f(3)[5][6]當(dāng)電鍵S1閉合至b時，電路結(jié)構(gòu)為電阻R0與改裝后的電壓表并聯(lián)，所以電鍵S2閉合至c，電鍵S3閉合至e(4)[7][8]由(2)中有=I1(190+16r)由(3)中有E=I2(RA+R2)+(I2+I2)r=I2(150+16r)兩式聯(lián)立解得E=，r=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）；（3）以后粒子的軌跡逐漸向上不會再次經(jīng)過P點(diǎn)，證明見解析?！窘忸}分析】

（1）設(shè)粒子經(jīng)第Ⅰ象限的電場加速后，到達(dá)y軸時的速度為，根據(jù)動能定理①由左手定則可以判斷，粒子向－y方向偏轉(zhuǎn)，如圖所示：由幾何關(guān)系知，粒子在磁場中運(yùn)動的半徑為②由牛頓第二定律得：③由①②③得：④（2）粒子第2次經(jīng)過x軸時，速度沿+y方向，位置坐標(biāo)為⑤粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，經(jīng)歷的時間，第3次經(jīng)過y軸時，軌跡如圖⑥⑦⑧由①⑤⑥⑦⑧得（3）粒子第2次離開電場時，根據(jù)動能定理有：解得，θ=45°