2024-2025學年北京市中國人民人大附屬中學高三第四次聯考物理試題含解析

2024-2025學年北京市中國人民人大附屬中學高三第四次聯考物理試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、工在生產紡織品、紙張等絕緣材料時為了實時監(jiān)控其厚度，通常要在生產流水線上設置如圖所示傳感器。其中A、B為平行板電容器的上、下兩個極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上（電源電壓小于材料的擊穿電壓）。當流水線上通過的產品厚度減小時，下列說法正確的是（）A．A、B平行板電容器的電容增大B．A、B兩板上的電荷量變大C．有電流從a向b流過靈敏電流計D．A、B兩板間的電場強度變大2、如圖甲所示，在粗糙的水平面上，質量分別為mA和mB的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數相同，它們的質量之比mA:mB=2:1．當用水平力F作用于B上且兩物塊以相同的加速度向右加速運動時（如圖甲所示），彈簧的伸長量xA；當用同樣大小的力F豎直向上拉B且兩物塊以相同的加速度豎直向上運動時（如圖乙所示），彈簧的伸長量為xB，則xA:xB等于（）A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．3:23、如圖甲所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內阻）。通過改變電路中的元件參數對同一電容器進行兩次充電，對應的電荷量q隨著時間t變化的曲線如圖乙中的a、b所示。曲線形狀由a變化為b，是由于（）A．電阻R變大B．電阻R減小C．電源電動勢E變大D．電源電動勢E減小4、研究光電效應現象的實驗電路如圖所示，A、K為光電管的兩個電極，電壓表V、電流計G均為理想電表。已知該光電管陰極K的極限頻率為ν0，元電荷電量為e，普朗克常量為h，開始時滑片P、P＇上下對齊?，F用頻率為ν的光照射陰極K（ν>ν0），則下列說法錯誤的是A．該光電管陰極材料的逸出功為hν0B．若加在光電管兩端的正向電壓為U，則到達陽極A的光電子的最大動能為hv-hv0+eUC．若將滑片P向右滑動，則電流計G的示數一定會不斷增大D．若將滑片P＇向右滑動，則當滑片P、P＇間的電壓為時，電流計G的示數恰好為05、用如圖a所示的圓弧一斜面裝置研究平拋運動，每次將質量為m的小球從半徑為R的四分之一圓弧形軌道不同位置靜止釋放，并在弧形軌道最低點水平部分處裝有壓力傳感器測出小球對軌道壓力的大小F．已知斜面與水平地面之間的夾角θ=45°，實驗時獲得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如圖b所示的F﹣x圖象，g取10m/s2，則由圖可求得圓弧軌道的半徑R為（）A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．1.0m6、下列說法正確的是（）A．盧瑟福的粒子散射實驗揭示了原子核具有復雜的結構B．在一根長為0.2m的直導線中通入2A的電流將導線放在勻強磁場中，受到的安培力為0.2N，則勻強磁場的磁感應強度的大小可能是0.8TC．伽利略利用理想斜面實驗得出物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，開創(chuàng)了物理史實驗加合理外推的先河D．比值定義法是物理學中定義物理量的一種常用方法，電流強度I的定義式是二、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、如圖甲所示，一個匝數為的多匝線圈，線圈面積為，電阻為。一個勻強磁場垂直于線圈平面穿過該線圈。在0時刻磁感應強度為，之后隨時間變化的特點如圖乙所示。取磁感應強度向上方向為正值。線圈的兩個輸出端、連接一個電阻。在過程中（）A．線圈的點的電勢高于點電勢B．線圈的、兩點間的電勢差大小為C．流過的電荷量的大小為D．磁場的能量轉化為電路中電能，再轉化為電阻、上的內能8、如圖所示，一個邊長為l的正六邊形的區(qū)域內有勻強磁場，勻強磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外。在點處的粒子源發(fā)出大量質量為電荷量為的同種粒子，粒子的速度大小不同，方向始終沿方向。不計粒子間的相互作用力及重力，下列說法正確的是（）A．速度小于的粒子在磁場中運動的時間一定相同B．速度大于的粒子一定打在邊上C．經過點的粒子在磁場中運動的時間為D．垂直打在邊上的粒子在磁場中運動的時間為9、如圖甲所示，用一水平力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖乙所示，若重力加速度g取10m/s2，根據圖乙中所提供的信息不能計算出A．物體的質量B．斜面的傾角C．物體能靜止在斜面上所施加的最小外力D．加速度為6m/s2時物體的速度10、如圖所示，光滑圓環(huán)固定在豎直面內，一個小球套在環(huán)上，用穿過圓環(huán)頂端光滑小孔的細線連接，現用水平力F拉細線，使小球緩慢沿圓環(huán)向上運動，此過程中圓環(huán)對小球的彈力為N，則在運動過程中（）A．F增大 B．F減小C．N不變 D．N增大三、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）在研究“加速度與力的關系”實驗中，某同學根據學過的理論設計了如下裝置（如圖甲）：水平桌面上放置了氣墊導軌，裝有擋光片的滑塊放在氣墊導軌的某處（檔光片左端與滑塊左端齊平）。實驗中測出了滑塊釋放點到光電門（固定）的距離為s，擋光片經過光電門的速度為v，鉤碼的質量為m，（重力加速度為g，摩擦可忽略）（1）本實驗中鉤碼的質量要滿足的條件是__；（2）該同學作出了v2—m的關系圖象（如圖乙），發(fā)現是一條過原點的直線，間接驗證了“加速度與力的關系”，依據圖象，每次小車的釋放點有無改變__（選填“有”或“無”），從該圖象還可以求得的物理量是__。12．（12分）某實驗小組在探究彈力和彈簧伸長的關系的實驗中，實驗裝置如圖甲所示。(1)下列說法正確的是________。A．彈簀被拉伸時，不能超出它的彈性限度B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應保證彈簧位于水平位置且處于平衡狀態(tài)C．用直尺測得彈簧的長度即為彈簣的伸長量D．用幾個不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比一定相等(2)某同學由實驗測得某彈簧的彈力F與長度L的關系如圖乙所示，則彈簧的原長為L0=______________cm，勁度系數k=____________N/m；(3)該同學將該彈簧制成一把彈簧測力計，當彈簧測力計的示數如圖丙所示時，該彈簧的長度x=_______cm。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，水平光滑的桌面上有一質量M=4kg的長木板靜止在光滑水平面上，質量m=1kg的小滑塊置于長木板左端，小滑塊可視為質點。長木板右側與固定豎直擋板間的距離L=10m，小滑塊以v0=10m/s的速度向右滑上長木板，經過一段時間后，長木板與豎直擋板發(fā)生碰撞，碰撞過程無機械能損失。已知小滑塊與長木板間的動摩擦因數μ=0.4，重力加速度g=10m/s2，長木板足夠長，小滑塊始終未脫離長木板。求：(1)經過多長時間，長木板與豎直擋板相碰？(2)長木板與豎直擋板碰撞后，小滑塊和長木板相對靜止時，小滑塊距長木板左端的距離。14．（16分）如圖所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段長1.6m且光滑．質量為1kg的小物塊由A處以12m/s的初速度沿斜面向上滑行，到達C處速度為零．此過程中小物塊在AB段速度的變化率是BC段的2倍，兩段運動時間相等．g=10m/s2，以A為零勢能點．求小物塊：（1）通過B處的速度；（2）在C處的重力勢能；（3）沿斜面下滑過程中通過BA段的時間．15．（12分）在xOy平面的x軸上方區(qū)域范圍內存在著范圍足夠大的勻強磁場（如圖甲所示）。在空間坐標（x=0，y=a）處有一粒子源，在某一時刻向平面內各個方向均勻發(fā)射N個（N足夠大）質量為m、電荷量為-q，速度為v0的帶電粒子：（不計粒子重力及粒子間的相互作用，題中N、a、m、-q、v0均為已知量）(1)若放射源所發(fā)出的粒子恰好有不能到達x軸，求磁感應強度為多大；(2)求解第(1)問中，x軸上能接收到粒子的區(qū)域長度L；(3)若磁場僅限制在一個半徑為a的圓形區(qū)域內，圓心在坐標處。保持磁感應強度不變，在x軸的正半軸區(qū)間上鋪設擋板，粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在擋板上并被擋板吸收，求：這部分粒子在先后到達板上的時間內對擋板的平均作用力。

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、C【解析】

A．根據可知當產品厚度減小，導致減小時，電容器的電容C減小，A錯誤；BC．根據可知極板帶電量Q減小，有放電電流從a向b流過，B錯誤，C正確；D．因兩板之間的電勢差不變，板間距不變，所以兩板間電場強度為不變，D錯誤。故選C。2、A【解析】

設mA=2mB=2m，對甲圖，運用整體法，由牛頓第二定律得，整體的加速度：對A物體有：F彈-μ?2mg=2ma，得；對乙圖，運用整體法，由牛頓第二定律得，整體的加速度：對A物體有：F彈′-2mg=2ma′，得

則x1：x2=1：1．A．1:1，與結論相符，選項A正確；B．1:2，與結論不相符，選項B錯誤；C．2:1，與結論不相符，選項C錯誤；D．3:2，與結論不相符，選項D錯誤．3、A【解析】

由圖象可以看出，最終電容器所帶電荷量沒有發(fā)生變化，只是充電時間發(fā)生了變化，說明電容器兩端電壓沒有發(fā)生變化，即電源的電動勢不變，而是電路中電阻的阻值發(fā)生了變化。圖象b比圖象a的時間變長了，說明充電電流變小了，即電阻變大了，故A正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解析】

A．由極限頻率為ν0，故金屬的逸出功為W0=hν0，A正確；B．由光電效應方程可知，電子飛出時的最大動能為由于加的正向電壓，由動能定理解得故B正確；C．若將滑片P向右滑動時，若電流達到飽和電流，則電流不在發(fā)生變化，故C錯誤；D．P＇向右滑動時，所加電壓為反向電壓，由可得則反向電壓達到遏止電壓后，動能最大的光電子剛好不能參與導電，則光電流為零，故D正確；故選C。5、B【解析】

在圓軌道上運動時，小球受到重力以及軌道的支持力作用，合力充當向心力，所以有小球做平拋運動時時的水平射程小球的豎直位移：根據幾何關系可得聯立即得x圖像的縱截距表示重力，即mg=5N所以有解得：R=0.25m故選B；知道平拋運動水平方向和豎直方向上運動的規(guī)律，抓住豎直位移和水平位移的關系，尤其是掌握平拋運動的位移與水平方向夾角的正切值的表達式進行求解．注意公式和圖象的結合，重點是斜率和截距6、B【解析】

A．天然放射現象的發(fā)現揭示了原子核具有復雜的結構，故A錯誤；B．長為0.2m的直導線中通入2A的電流，將導線放在勻強磁場中,受到的安培力為0.2N，故有因為故可得，即大小可能是0.8T，故B正確；C．物體不受外力作用時總保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，是牛頓在伽利略、笛卡爾的研究基礎上得到的牛頓第一定律，故C錯誤；D．比值定義法是物理學中定義物理量的一種常用方法，電流強度I的定義式是故D錯誤。故選B。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、ABC【解析】

A．結合圖乙知磁場方向向上且逐漸減小。由楞次定律知感應電流的方向由點經線圈到點，則點電勢高，A正確；B．感應電動勢為又有電勢差大小解得B正確；C．流過電路的電荷量大小為解得C正確；D．電磁感應的過程中磁場能量不轉化，而是作為媒介將其他形式的能轉化為電能，然后再在電阻、上轉化為內能，D錯誤。故選ABC。8、ACD【解析】

A．根據幾何關系，粒子恰好經過點時運動半徑由可知速度則速度小于的粒子均從邊離開磁場，根據幾何關系可知轉過的圓心角均為，運動時間均為為粒子在磁場中的運動周期，A正確；BC．粒子恰好經過點時運動半徑根據幾何關系可知運動時間速度則速度大于的粒子一定打在邊上，B錯誤，C正確；D．粒子垂直打在邊上時，如圖：根據幾何關系可知圓心角為，運動時間D正確。故選ACD。9、ABC【解析】

AB.對物體受力分析，受推力、重力、支持力，如圖x方向：y方向：從圖象中取兩個點（20N，2m/s2）、（30N，6m/s2）代入各式解得：故A正確，B正確；C.物體能靜止在斜面上，當F沿斜面向上時所施加的外力最小：故C正確；D.題中并未說明推力隨時間的變化關系，故無法求出加速度為6m/s2時物體的速度大小。故D錯誤。10、BC【解析】

小球沿圓環(huán)緩慢上移可看做勻速運動，對小球進行受力分析，小球受重力G，F，N，三個力。滿足受力平衡。作出受力分析圖如圖所示；

由圖可知△OAB∽△GFA，即：小球沿圓環(huán)緩慢上移時，半徑不變，AB長度減小，故F減小，N不變；

A.F增大，與結論不相符，選項A錯誤；B.F減小，與結論相符，選項B正確；C.N不變，與結論相符，選項C正確；D.N增大，與結論不相符，選項D錯誤。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、鉤碼質量遠小于滑塊質量無滑塊質量【解析】

（1）設鉤碼質量為m，滑塊質量為M，對整體分析，根據牛頓第二定律，滑塊的加速度a=隔離對滑塊分析，可知細繩上的拉力FT=Ma=要保證繩子的拉力FT等于鉤碼的重力mg，則鉤碼的質量m要遠小于滑塊的質量M，這時有FT；（2）滑塊的加速度a=，當s不變時，可知加速度與v2成正比，滑塊的合力可以認為等于鉤碼的重力，滑塊的合力正比于鉤碼的質量，所以可通過v2﹣m的關系可以間接驗證加速度與力的關系，在該實驗中，s不變，v2—m的關系圖象是一條過原點的直線，所以每次小車的釋放點無改變；因為a與F成正比，則有：，則，結合圖線的斜率可以求出滑塊的質量M。12、AB105016【解析】

(1)[1]A．彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度，否則彈簧會損壞，故A正確；B．用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要保證彈簧位于水平位置，使鉤碼的重力等于彈簧的彈力，待鉤碼靜止時再讀數，故B正確；C．彈簧的長度不等于彈簧的伸長量，伸長量等于彈簧的長度減去原長，故C錯誤；D．拉力與伸長量之比是勁度系數，由彈簧決定，同一彈簧的勁度系數是不變的，不同彈簧的勁度系數可能不同，故D錯誤。故選AB。(2)[2]由F－L圖像和胡克定律分析知，圖像的斜率為彈簧的勁度系數，當F=0時，橫軸的截距為彈簧的原長，據圖所知，橫軸截距為10cm，即彈簧的原長為10cm；[3]圖像的斜率k==50N/m(3)[4]彈簧測力計示數F=3.0N，彈簧的伸長量為彈簧長度x==16cm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)6s；(2)11.6m【解析】

(1)小滑塊剛滑上長木板后，小滑塊和長木板水平方向動量守恒mv0=(m+M)v解得v=2m/s對長木板μmg=Ma得長木板的加速度a=1m/s2自小滑塊剛滑上長木板至兩者達相同速度v=at1解