2024年北京市通州区高考二模物理试题

2024年北京市通州区高考二模物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
气缸中有一定质量的理想气体，气体由初始状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到初始状态，其图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．bc过程中气体分子数密度增大
B．ab过程中每个气体分子的动能增大
C．ab过程中气体对外做的功大于ca过程中外界对气体做的功
D．ca过程中气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
第(2)题
如图1所示，质量均为m的小物块A、B紧靠在一起放置在水平地面上，劲度系数为k的轻弹簧一端与A拴接，另一端固定在竖直墙壁上，开始时弹簧处于原长，小物块A、B保持静止。

现给B施加一方向水平向左，大小为的恒力，使A、B一起向左运动，当A、B的速度为零时，立即撤去恒力，以此时为计时起点，计算机通过传感器描绘出小物块B的图像如图2所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线。

已知A、B与地面间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能可表示为（x为弹簧的形变量），重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻弹簧刚好恢复原长B．时刻物块A、B刚要分离
C
．弹簧的最大压缩量为D．
第(3)题
如图所示，一固定的不带电金属球壳接地，半径为R，球心为A，将一带电量为+q的点电荷固定在离球心为
2R的B点，D、E是AB连线上的两点，BD=BE，BC与球壳相切于C点，球壳静电平衡时，C点的场强，下列说法正确的是（ ）
A．C点电势低于A点B．D点电势低于E点
C．A点的场强D．球上的感应电荷在C处的场强大小
第(4)题
如图所示，半径为R的球面下方有一圆周ABC，该圆周与球面直径PM垂直，在该圆周上等分的三点位置分别固定电荷量为+q的三个点电荷A、B、C，且点电荷A与球心O的连线与球直径PM的夹角，在球面的最高点处固定另一电荷量同为+q的点电
荷P，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）
A．点电荷P受到的库仑力大小为B．O点的场强竖直向下
C．从P到O，电势一直降低D．沿着直径由O到M电势先降低再升高
第(5)题
如图所示，正方形内有一垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），一束电子以不同的速度沿ab方向垂直磁场射入，形成从c点离开磁场区域和从d点离开磁场区域的甲、乙两种轨迹。

设沿甲、乙轨迹运动的电子速度大小分别为、，在磁场中
运动的时间分别为、，则（ ）
A
．，B．，
C．，D．，
第(6)题
若某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有时间会经历“日全食”过程，如图所示，已知引力常量为G，太阳光可看作平行光，则地球的平均密度为（）
A．B．C．D．
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，虚线为匀强电场中的等势线，相邻两条虚线间的电势差相等，实曲线为一个带电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹。

A、B、D为粒子的运动轨迹与等势线的交点，C点为轨迹与该处等势线的切点，则下列判断正确的是（ ）
A．沿轨迹从A到D，轨迹上各点的电势先升高后降低
B．沿轨迹从A到D，粒子的电势能先增大后减小
C．粒子从A到C与从C到D运动的时间之比为8：1
D．粒子从A到B与从B到C电场力的冲量之比为
第(2)题
我国北斗卫星导航系统（BDS）已经开始提供全球服务，具有定位、导航、授时、5G传输等功能。

A、B为“北斗”系统中的两颗工作卫星，其中A是高轨道的地球静止同步轨道卫星，B是中轨道卫星。

已知地球表面的重力加速度为g，地球的自转周期为T0。

下列判断正确的是（ ）
A．卫星A可能经过重庆上空
B．卫星B的运行速度大于近地卫星环绕速度
C．周期大小
D．向心加速度大小
第(3)题
如图所示，横截面积为0.005m2的10匝线圈，其轴线与大小均匀变化的匀强磁场B1平行。

间距为0.8m的两平行光滑竖直轨
道PQ、MN足够长，底部连有一阻值为2Ω的电阻，磁感应强度B2=0.5T的匀强磁场与轨道平面垂直。

K闭合后，质量为0.01kg、电阻为2Ω的金属棒ab恰能保持静止，金属棒始终与轨道接触良好，其余部分电阻不计，g取10m/s2.则（ ）
A．B1均匀减小
B．B1的变化率为10T/s
C．断开K之后，金属棒ab下滑的最大速度为1.25m/s
D．断开K之后，金属棒所受安培力的最大功率为0.25W
第(4)题
如图，、是间距为L的两条水平放置的平行光滑金属导轨，导轨的右端接有阻值为R的定值电阻，电阻不计的导体棒
垂直、放在导轨上，导体棒的右侧有宽度为d的垂直轨道平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，从时刻开始，导体棒在图示位置与磁场右边界之间往复运动，其速度随时间变化的规律是，导体棒开始的位置离磁场左边界的距离等于磁场的宽度，导轨电阻不计。

则（ ）
A．导体棒从开始位置向右运动到磁场右边界所用时间为
B．闭合回路中的最大电流为
C．导体棒从磁场左边界运动到磁场右边界的过程中，电阻R中的平均电流为
D．电阻R消耗的电功率为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某探究小组要测量某一电阻R x的阻值，给定的器材有：
电流表A（量程l0mA，内阻R A=10Ω）；
电压表V（量程3V，内阻约为4kΩ）；
直流电源E（电动势约3V，内阻约0.1Ω）；
待测电阻R x约300Ω；
滑动变阻器R（最大阻值约20Ω）；
开关S及导线若干。

实验要求：①方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据；②测量时两电表指针偏转均能够超过其满量程的一半。

（1）根据题目要求，电流表接法采用_______（填“内接法”或“外接法”），滑动变阻器接法采用_______（填“分压式”或“限流
式”）。

（2）在下方左图的线框内画出测量电路的原理图_______。

（要求电路中各器材用题中给定的符号标出）
（3）根据你所画出的测量电路原理图，在下方右图所给的实物图上连线_______。

（4）闭合开关S，电路接通后，把滑动变阻器的滑动端滑动到某一位置，若此时电压表读
数为U，电流表读数为I，则待测电流表的内阻R x=____。

第(2)题
在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。

已知铁块A的质
量m A＝0.5kg，金属板B的质量m B＝1kg。

用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的动摩擦因数μ＝________（g取10m/s2）。

该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F＝________N。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
某过街人行天桥安装了电梯，及大地方便了人们的出行。

该天桥高度H=5m，电梯满载上行一次用时t=10s。

电梯结构简化如图所示，质量的轿厢（不含乘客）通过钢索跨过两个定滑轮与质量的配重相连；电机通过给轿厢额外的沿钢索方向的力来控制轿厢的运行。

由于上行距离较短，电梯的运动可视为先匀加速再匀减速，且两段加速度大小相同。

已知电梯满载时乘客的总质量m=1t，重力加速度g取，摩擦均不计。

当电梯满载乘客向上运行过程中，求：
（1）轿厢的最大速度v；
（2）电机的最大功率P。

第(2)题
如图所示，在竖直面内的直角坐标系中，y轴竖直，A、B两点的坐标分别为与。

的区域内有沿x轴负方向的匀强电场；第二象限内有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场（图中未画出）；第四象限内有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场和竖直方向的匀强电场（图中均未画出）。

一质量为m、电荷量为q的带正电小球（视为质点）从A点以大小（g为重力加速度大小）的速度沿做直线运动，通过O点（第一次通过x轴）后在第四象限内做匀速圆周运动，恰好通过B点（第二
次通过x轴）。

求：
（1）第二象限内磁场的磁感应强度大小；
（2）小球从O点到第四次通过x轴的时间t；
（3）小球第五次通过x轴时的位置坐标以及第四次通过x轴后在第一象限内运动过程中到x轴的最大距离。

第(3)题
火星是太阳系的内层行星，火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二、2021年5月15日，“天问一号”带着“祝融号”火星车成功着陆火星，开展对火星物质结构的研究。

1．现已测出火卫一距离火星9378km，火卫二距离火星23495km。

若仅考虑火星对其作用力，两者绕火星转动的线速度分别为和，周期分别为和，则（）
A．，B．，
C．，D．，
2．已知火星的质量为m、半径为r，太阳的质量为M，火星与太阳的距离为l。

小李同学认为：由，就可以求出火星
表面的重力加速度。

你认为小本同学的解法是______的（选填“正确”或“错误”），这是因为：_______。

3．祝融号火星探测器在火星表面着陆过程可以简化为三个过程：先无动力加速下降，后匀速下降，再减速下降，则祝融号在下落过程中（）
A．先失重，后平衡，再超重B．先超重，后平衡，再失重
C．先平衡，后失重，再超重D．先失重，后超重，再失重
4．“祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。

现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，已知定值电阻，太阳能电池电动势，内阻r未知，电动机线圈电阻，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压，R消耗的功率为125W．则太阳能电池的内电阻r为______，电动机输出的机械功率为______W。

5．科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置用于火星探测器在火星表面实现软着陆，其原理如图所示。

该装置的主要部件有两部分：①由高强绝缘材料制成的缓冲滑块K，其边缘绕有闭合的矩形线圈；②包括绝缘光滑缓冲轨道等部件的探测器主体。

探测器主体能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。

当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，探测器主体继续下降，磁场下移，致使探测器主体减速缓冲，则在缓冲过程中（）
A．磁场对线圈段的作用力向上
B．线圈段中电流方向由b到a
C．探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热
D．探测器主体的重力势能减少量等于线圈中产生的焦耳热。