2024届北京市昌平区高三二模物理试卷

2024届北京市昌平区高三二模物理试卷
一、单选题 (共6题)
第(1)题
2023年12月8日，百亿级中核核能产业园签约落地成都，助力打造国家级核能产业集聚战略高地。

核能是通过核反应从原子核释放的能量，如氦3与氘核的核反应方程是，方程中为释放的核能．已知氘核的比结合能为，氦核
的比结合能为，则下列说法中正确的是（ ）
A．该反应为核裂变反应，生成的新核x是
B．氦4核中有4个质子2个中子，氦4核与氦3核不是互为同位素
C．该反应中氦3的比结合能为
D．该反应生成物的质量数将小于反应物的质量数
第(2)题
一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C，A、B和C三个状态的体积分别为、和．状态
变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是（）
A．，
B．，
C．状态A到状态B的过程中气体的内能增大
D．状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小
第(3)题
如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从圆周上的P点沿半径方向射入磁场．若粒子射入磁场时的速度大小为，运动轨迹为；若粒子射入磁场时的速度大小为，运动轨迹为．不计粒子的重力．下列判断正确的是
（）
A．粒子带负电
B．速度大于速度
C．粒子以速度射入时，在磁场中运动时间较长
D．粒子以速度射入时，在磁场中受到的洛伦兹力较大
第(4)题
如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处大小不计的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，重力加速度为g，则（ ）
A．A对地面的压力等于（M＋m）g B．A对地面的摩擦力方向向左
C ．A对B的支持力大小为mg D．细线对B的拉力大小为mg
第(5)题
嫦娥1号奔月卫星与长征3号火箭分离后，进入绕地运行的周期约为16小时的椭圆轨道，称为16小时轨道（如图中曲线1所示）。

随后，为了使卫星离地越来越远，星载发动机先在远地点点火，使卫星进入图中曲线2所示新轨道，以抬高近地点。

后来又连续三次在抬高以后的近地点点火，使卫星加速和变轨，抬高远地点，相继进入24小时轨道、48小时轨道和地月转移轨道（分别如图中曲线3、4、5所示）。

卫星最后进入绕月圆形轨道，距月面高度为h，周期为。

已知月球半径为r，万有引力常量为G，则以下正确的是（ ）
A．卫星在16小时轨道上运行时，在近地点的机械能比在远地点的机械能小
B．24小时轨道与48小时轨道的半长轴之比为
C．卫星在地月转移轨道上运行时速度大于第二宇宙速度
D．月球的质量为
第(6)题
如图，一交流发电机中，矩形导线框ABCD绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连。

变压器原、副线圈匝数之比，副线圈接入一规格为“6V；12W”的小灯泡时，小灯泡恰好正常发光，导线框、输电导线电阻均不计，下
列说法正确的是（ ）
A．图示位置穿过导线框的磁通量最大
B．导线框产生电动势的最大值为60V
C．通过原线圈电流的有效值为0.2A
D．原、副线圈中电流的频率之比为
二、多选题 (共4题)
第(1)题
手摇式交流发电机结构如图所示，灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连，摇动手柄，使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′逆时针匀速转动。

某时刻线圈平面与磁感线垂直，则（ ）
A．此时线圈的磁通量最大B．此时电流表A示数为零
C．此时线圈中的电流最大D．经过该位置灯泡L中电流方向改变
第(2)题
图甲为某小型水电站的电能输送示意图，其输入电压如图乙所示。

输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为、
，降压变压器原、副线圈匝数分别为、（变压器均为理想变压器）。

降压变压器右侧部分为一火灾报警系统（报警器未画
出），和为定值电阻，R为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（ ）
A
．
B．乙图中电压的瞬时值表达式为
C．R处出现火警时，输电线上的电流增大
D．R处出现火警时，电压表V的示数增大
第(3)题
一个质量为的长木板静止在粗糙水平地面上，木板右端静止一个质量为的小物块，小物块可视为质点，如图甲所示。

某时刻，给长木板一个向右大小为的冲量，此后小物块和长木板运动的图像如图之所示，且小物块始终没
有滑离长木板，若已知图中，，小物块木板间的动摩擦因数设为，长木板与地面的动摩擦因数设为，重
力加速度，则从初始到二者最终停下的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．，
B．时间内，小物块与长木板间摩擦产生的内能为
C．小物块比长木板提前停下
D．小物块相对长木板的位移为
第(4)题
一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t=2s时刻该简谐横波的波形图；图乙是平衡位置在x=3m处的质点P的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．简谐横波沿x轴负方向传播
B．简谐横波的频率为0.5Hz
C．简谐横波的波速为4m/s
D．t=1.5s时质点P在波谷
E．t=2.5s时平衡位置在x=5m处的质点Q在波谷
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某小组利用拉力传感器验证“圆周运动的向心力表达式”，实验装置如图甲所示，拉力传感器竖直固定。

一根不可伸长的细线上端固定在传感器的挂钩上，下端系着质量为m的小钢球，钢球静止于A处，其底部固定一竖直遮光片，A处正下方安装有光电门。

拉起钢球使细线与竖直方向成适当角度，钢球由静止释放后在竖直平面内运动，得到遮光片通过光电门的遮光时间为
△t。

重力加速度大小为g：
(1)用游标卡尺测遮光片宽度d的示数如图乙所示，则其读数为__________mm，并测得钢球做圆周运动的半径为r；
(2)钢球经过A点时拉力传感器的示数为F，则钢球受到的合力大小F1=F－mg。

利用光电门测得此时钢球的速度后，求出钢球经过A点时向心力大小F2=__________（用m、r、d、△t表示），在实验误差允许范围内通过比较F1、F2是否相等进行验证；(3)由于测量速度时引起的误差，第(2)问中F1__________F2（选填“略大于”或“略小于”）。

第(2)题
在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，可供同学利用的仪器有：干电池组、两只电流表和两只滑动变阻器和、电键
和导线若干，其中的量程为1.5mA，的量程为1.5A。

的最大阻值为10Ω；的最大阻值为2000Ω。

某同学设计了如图a所示的电路，进行实验，测得的实验数据如下表所示：
12345
1.351.301.201.101.05
0.300.400.600.800.90
（1）在图a上标出、、和____；
（2）在图b中绘出图线_______；
（3）由图线得出，被测电池的电动势为______V，内阻为______Ω。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图所示，两根间距为的平行金属导轨在同一水平面内，质量为的金属杆b垂直放在导轨上。

整个装置处于磁感应强度为
的匀强磁场中，磁场方向与金属杆垂直且与导轨平面成角斜向上。

闭合开关S，当电路电流为时，金属杆ab处于静止状态，重力加速度为。

求：
（1）金属杆ab受到的安培力大小；
（2）导轨对金属杆ab的支持力大小；
（3）滑动变阻器的滑片P向右移动，金属杆ab受到的支持力减小，金属杆ab仍保持静止。

某同学认为：由于金属杆ab受到的支持力减小，所以它受到的摩擦力减小。

你是否同意该同学的说法，请分析说明。

第(2)题
如图所示，在电场强度E=2.0×104N/C的匀强电场中，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离d=0.10m。

求：
（1）A、B两点间的电势差U AB；
（2）现将电荷量q=+1.0×10-8C的点电荷放在电场中的A点，求该点电荷在A点所受电场力的大小F。

（3）将该检验电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中电场力对检验电荷所做的功W。

第(3)题
物理源自生活，生活中处处有物理。

清洗玻璃杯外表面时，水流与玻璃杯表面的粘滞力会影响水流下落的速度，并使水流沿着玻璃杯的外表面流动，如图所示。

已知该水龙头水流的流量为Q（单位时间内流出水的体积），水龙头内径为D。

（1）求水流出水龙头的速度；
（2）现用该水龙头清洗水平放置的圆柱形玻璃杯，柱状水流离开水龙头，下落高度为h，与玻璃杯横截面圆心O处于同一水平面时，开始贴着玻璃杯外表面流动，经过一段时间后达到如图所示的稳定状态。

水流经过玻璃杯的最低点A时，垂直于速度方向的横截面可认为是宽度为d的矩形。

水流在A点沿水平方向离开玻璃杯，落至水池底部B点，落点B到A点正下方C点的距离
为x，AC竖直高度为H（H远大于玻璃杯表面水流厚度）。

已知水池底面为水平面，不考虑空气阻力的影响，且认为下落过程水不散开，水的密度为，玻璃杯的外半径为R，重力加速度为g，求：
a.水流在A点还未离开玻璃杯时，竖直方向上单位面积受到的合力大小F；
b.达到稳定状态后，t时间内玻璃杯对水流的作用力所做的功W。