2024届北京市丰台区高三3月综合练习(一)理综全真演练物理试卷

2024届北京市丰台区高三3月综合练习（一）理综全真演练物理试卷
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。

(共8题)
第(1)题
一台发电机的结构示意图如图甲所示，内阻为的线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所
示。

外接电表均为理想交流电表，小灯泡的电阻为恒定不变，则（ ）
A．发电机输出交流电的电压有效值为
B．电压表的示数为
C．发电机的输出功率为
D．在时，穿过线圈的磁通量变化率为零
第(2)题
如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。

现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。

下列说法正确的是（ ）
A．偏转原因是圆盘周围存在电场
B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场
C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变
D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变
第(3)题
复兴号电力动车组是由中国铁路总公司牵头组织研制，具有完全自主知识产权，达到世界先进水平的电力动车组的统称。

图为一列质量为m正在高速行驶的动车，最大功率为P，假设启动加速有两种方式，一种是以恒定的加速度a启动，另一种是以恒定的功率P启动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变，都在平直的轨道上运动，则下列说法正确的是（ ）
A．以恒定的加速度a启动，加速到所需时间等于
B．以恒定的加速度a启动，加速到所需时间小于
C
．动车行驶过程所受到的阻力为
D．以恒定的功率P启动达到最大速度走过的位移是
第(4)题
2023年10月23日，抚州籍英雄航天员邓清明来到临川一中为广大师生上了一堂别开生面的国防教育课，他给大家分享了自己的航天经历，生动阐述了中国载人航天精神，2022年11月29日晚，邓清明和费俊龙、张陆3名航天员搭乘神舟十五号载人飞船顺
利升空执行飞行任务，假设神舟十五号载人飞船在距地面高度为h 的轨道做匀速圆周运动，已知运行周期为T ，地球的半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，引力常量为G ，下列说法正确的是（ ）
A ．地球的质量等于
B ．地球的平均密度大于
C ．神舟十五号载人飞船的线速度等于
D ．神舟十五号载人飞船轨道处的重力加速度大于g
第(5)题
设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道．该卫星与月球相比，一定相等的是（ ）
A ．质量
B ．向心力大小
C ．向心加速度大小
D ．受到地球的万有引力大小
第(6)题
为发展新能源，某科研小组制作了一个小型波浪发电机，磁铁固定在水中，S 极上套有一个浮筒，浮筒上绕有线圈，其截面示意图如图甲所示。

浮筒可随波浪上下往复运动切割磁感线而产生电动势，线圈中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图乙所示，线圈电阻r =2Ω，把线圈与阻值R =8Ω的小灯泡串联，小灯泡恰好正常发光。

下列说法正确的是（ ）
A ．小灯泡的额定电压为
B ．线圈中电流的有效值为
C ．发电机的输出功率为
D ．一周期内线圈产生的焦耳热为
第(7)题
欧洲核子研究中心的科学家近日发现了希格斯玻色子衰变为两个轻子和一个光子——“达利兹衰变”的首个证据，这是研究人员发现的最罕见的希格斯玻色子衰变之一，有助于科学家发现新物理学。

关于原子核的衰变、三种射线的特点、半衰期，下列说法正确的是（ ）
A ．射线是电子流，机场安检时，借助射线能看到箱内物品
B ．衰变中的电子来自原子核内，衰变现象说明电子是原子核的组成部分
C ．射线是高速运动的电子，经过衰变后原子在周期表中的位置向后移一位
D ．12个放射性元素的原子核，经过1个半衰期后只剩下6个该元素的原子核
第(8)题如图所示是一列高铁进站减速过程中，传感器记录下的速度随时间变化图像的一部分。

高铁进站时的加速度大小和高铁在
内通过的位移大小分别为（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的答案中有多个符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

(共4题)
第(1)题
如图所示，MN 是磁感应强度为B 的匀强磁场的边界。

一质量为m 、电荷量为q 的粒子在纸面内从O 点射入磁场。

若粒子速度为v 0，最远能落在边界上的A 点。

下列说法正确的有
A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0
B．若粒子落在A 点的右侧，其速度一定大于v0
C．若粒子落在A 点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于
D．若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于
第(2)题
如图所示，某实验列车头部底端固定有边长为l的n匝正方形线框abcd，进站时利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。

已知列车的总质量为m，线框总电阻为R，磁场区域宽度为l，磁感应强度为B，列车运动过程中铁轨对列车的阻力恒为f，某次列车进站时，线框以速度v水平向右进入磁场，最终停止时线框cd边在磁场正中央，忽略进站时火车受到的空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A
．线框ab边刚进入磁场时，a、b两点之间的电压大小为
B．线框ab边刚进入磁场时，列车的加速度大小为
C．线框dc边进入磁场时，列车的速度大于
D
．从线框进入磁场到停止运动的过程，线框产生的焦耳热为
第(3)题
如图所示，一段弯成四分之一圆弧形状的粗细均匀的玻璃棒截面图，ME=MO，一细束蓝光由ME端面的中点A垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射。

下列说法正确的是（ ）
A．玻璃棒的折射率小于
B．发生全反射的临界角小于45°
C．若蓝光换成紫光，在弧面EF上发生全反射
D．若将入射光向E端平移，在弧面EF上不发生全反射
第(4)题
一透明体的横截面如图所示，，四分之一圆弧OBC的半径为R，一单色光从OA面上的D点垂直OA射入
透明体，经AB面发生全反射后又在圆面上的E点刚好发生全反射，最终从OC上的F点（图中未标出）射出。

已知弧BE长为
，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ）
A．透明体对该单色光的折射率为
B．O、D两点之间的距离为
C．该单色光由D点传播到F点所需的时间为
D．将入射点左移一些，此单色光在BC面上仍会发生全反射
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
2021年是建党100周年，某玩具厂家为此专门设计了一个字型为“100”的模型玩具，如图所示，三个数字竖直放置，高度均为2R，数字右边固定一个横截面为长方形的球框GHIJ，球框GH、IJ两边的长为l，底边HI的长为2l、数字底端B、C、F和球框上端G、J均在同一水平线上。

左、右两个“0”字形轨道分别为半径为R的圆管道和圆轨道，一质量为m的小球P（可视为质点）
从“1”字的上端A点以速度v0竖直向下进入轨道，经过三个数字轨道后从G点水平向右飞出，最终落入球框。

已知m = 0.1kg、R = 0.5m、l = 0.8m，BC长为d = 1m，小球P在BC段运动时所受阻力为其重力的0.2，轨道其他部分的阻力均不计、忽略空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。

假设小球P与球框右边IJ发生的是弹性碰撞，且碰撞前后小球的速度方向与水平方向的夹角相等，小球P落到底边HI上时速度立即变为零。

（1）若v0 = 3m/s，求小球P经过圆管道最高点D时的速度大小及对管道的作用力；
（2）若在CF段的中点静置有一个质量为2m的小球Q，已知小球P、Q间发生正碰。

小明认为通过调节v0，有可能使小球P、Q 在碰后恰好能分别通过圆管道和圆轨道的最高点D、E，请你通过计算说明是否存在这种可能性；
（3）要使小球P在不脱离数字轨道且在不触碰到GH边的情况下最终落入框中，求v0的取值范围。

第(2)题
如图所示，B和C分别是打气筒和抽气筒（两者内部最大容积均为），各自通过带阀门的细管与容积为V= 10 dm3的容器A连通，开始时，阀门K 1和K2关闭，A内气体压强等于外界大气压。

每次打气时，打气筒可将体积、压强等于外界大气压p 0的空气打入容器A内；每次抽气时，相当于将容器A内的气体等温膨胀到体积为（）后，再将抽气筒内的气体排出到大气里。

忽略打气和抽气时气体的温度变化和连接管的容积，空气可认为是理想气体。

问∶
（1）打气时，打开阀门K 1、关闭阀门K2，若要容器A中气体压强增大到，应打气多少次？
（2）关闭阀门K
1、打开阀门K2，对容器A（压强为）抽气，要使A内的压强低于，至少抽气多少次？（如有需要，取l g2=0.301、l g10=1、l g 10.5=1.0211）
第(3)题
如图所示，水平面放置两根足够长平行金属导轨MN和PQ，导轨间距为，左端连接阻值为的电阻，其余电阻不计。

在处，存在垂直于水平面磁感应强度为0.2T的匀强磁场，一根质量为、金属棒放置在水平导轨上。

金属棒从
处开始在外力作用下做“另类匀加速”运动，即速度随位移均匀增大，，其中初速度，。

当金属棒运动到时，撤去外力，同时磁场随时间发生变化，金属棒则做匀速直线运动到处，此时磁感应强度为0.1T，此后磁场保持不变，金属棒立即受到水平向左的恒力，金属棒恰好回到时撤去恒力，恒力作用时长为1.4s。

设运动过程中金属
棒始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦。

求
（1）磁场变化的时间；
（2）金属棒做“另类匀加速”时电阻的焦耳热？金属棒运动到处，外力的大小；
（3）金属棒在间，金属棒的动生电动势大小与位置的关系。

第(4)题
如图所示，导体棒、水平放置于足够长的光滑平行金属导轨上，导轨左右两部分的间距分别为，，导体棒、的质量分别为、，接入电路的电阻分别为和，其余部分电阻均忽略不计。

导体棒、均处于方向竖直向上、磁感应强度大小为
的匀强磁场中，、两导体棒均以的初速度同时水平向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，
导体棒始终在窄轨上运动，导体棒始终在宽轨上运动，直到两导体棒达到稳定状态。

求：
（1）导体棒中的最大电流。

（2）稳定时导体棒和的速度。

（3）电路中产生的焦耳热及该过程中流过导体棒的某一横截面的电荷量。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
如图甲是实验室测定小物块和水平桌面之间动摩擦因数的实验装置。

轻质弹簧的一端固定，另一端接触小物块，向左移动物块使弹簧压缩到一定长度，释放后，经过一段时间物块停在水平桌面上的某一位置。

某同学调整手机使其摄像头正对桌面，开启视频摄像功能，用手机记录小物块在水平桌面上从开始释放直至停下做直线运动情况。

然后通过视频回放，选择小物块刚好脱离弹簧时的位置作为参考点，得到小物块相对于该点的运动距离x与运动时间t的数据。

为了减小实验误差，该组同学采用图像法来处理实验数据，他们根据测量的x和t，所绘图像如乙所示，算出该图线斜率的绝对值为k，图线在纵轴上的截距为b，重力加速度大小为g。

（1）小物块刚脱离弹簧时的速度大小为_____________。

（2）小物块和水平面之间的动摩擦因数为_____________。

（3）本实验中，若要根据能量的转化与守恒定律测量刚释放物块时弹簧的弹性势能，则还需要测量的两个物理量
是_____________和_____________。

第(2)题
图甲为欧姆表“×10”挡的内部电路，电流表G的满偏电流I g=10mA，内阻R g=90Ω。

（1）某同学为了测量电路中电源的电动势，先将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器R，使电流表G的指针满偏，接着在两表笔间接一阻值为82.0Ω的定值电阻，电流表G的指针位置如图乙所示，则电流表G的电流读数为_______mA，可求出电源的电动势为_______V（结果保留两位有效数字）。

（2）该同学欲将此欧姆表改装为“×1”的倍率，可在图甲中电流表G两端并联一个阻值为_______Ω的定值电阻。