【区级联考】北京市西城区2024届高三下学期4月统一测试(一模)理综物理试题

【区级联考】北京市西城区2024届高三下学期4月统一测试（一模）理综物理试题
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
孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。

已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则（ ）
A．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为
B．每根椽子对瓦片的支持力大小为
C．椽子对瓦片支持力的合力大小为
D．椽子对瓦片作用力的合力大小为
第(2)题
关于近代物理知识，下列说法中正确的是（）
A．光电效应现象说明了光具有粒子性
B．铀核裂变的一种核反应方程为
C．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
D．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
第(3)题
如图甲为滑雪大跳台场地的简化示意图。

某次训练中，运动员从A点由静止开始下滑，到达起跳点B时借助设备和技巧，保持到达起跳点B时的速率，沿与水平面夹角为15°的方向斜向上飞出，到达最高点C，最终落在坡道上的D点（C、D均未画出），已知A、B之间的高度差H=45m，坡面与水平面的夹角为30°。

不计空气阻力和摩擦力，重力加速度g取
10m/s2，sin15°=0.26，cos15°=0.97。

下列说法正确的是（ ）
A．运动员在B点起跳时的速率为20m/s
B．运动员起跳后达到最高点C时的速度大小约为7.8m/s
C．运动员从起跳点B到最高点C所用的时间约为2.9s
D．运动员从起跳点B到坡道上D点所用的时间约为4.9s
第(4)题
当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时
A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出
C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子
第(5)题
2022年11月12日10时03分，天舟五号货运飞船由长征七号遥六运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，12时10分，天舟五号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。

对接后的“结合体”仍在空间站原轨道运行。

对接前“天宫空间站”与“天舟五号”的轨道如图所示，则（ ）
A．对接前，“天宫空间站”的线速度大于“天舟五号”的线速度
B．对接前，“天宫空间站”的向心加速度小于“天舟五号”的向心加速度
C．为实现对接，“天舟五号”需要太空刹车，减速与“天宫空间站”对接
D．对接后，“结合体”绕地球公转周期小于对接前“天宫空间站”的公转周期
第(6)题
原子核可以经过多次α和β衰变成为稳定的原子核，在该过程中，可能发生的β衰变是（ ）
A．
B．
C．
D．
第(7)题
现代家居常用吊篮美化室内环境。

如图所示，三根等长的轻质铁链对称地悬挂在吊篮架上，另一端接在一起，悬挂在支架上。

已知吊篮、花和花盆的总质量为3m。

下列说法正确的是（ ）
A．每根铁链的拉力均为mg
B．给花浇水后支架对墙面的作用力变大
C．改变铁链的长度，铁链的拉力大小不变
D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对相互作用力
第(8)题
如图所示，竖直放置的肥皂膜的照片，按拍摄时间先后顺序从左至右排列，可以看出干涉条纹间距随时间推移逐渐变化。

下列说法正确的是（ ）
A．过肥皂膜最高和最低点的截面是梯形
B．肥皂膜上的条纹是前后两表面的反射光形成的干涉条纹
C．肥皂膜从形成到破裂，前后两表面夹角逐渐变大
D．将肥皂膜外金属环上端的把柄在纸面内顺时针转动90°，条纹也会跟着转动90°
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，水平固定的小圆盘A带电荷量为Q。

从盘心上方O处（电势为零）释放一质量为m、带电荷量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点，OC=h，已知小球到达竖直线上B点时，小球速度最大，由此可确定Q形成的电场中下述物理量的是（重力加速度g）（ ）
A．B点的场强B．C点的场强
C．B点的电势D．C点的电势
第(2)题
图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。

带电粒子从静止开始运动的速率v随时间t变化如图乙，已知t n时刻粒子恰射出回旋加速器，不考虑相对论效应、粒子所受的重力和穿过狭缝的时间，下列判断正确的是（ ）
A．t3-t2=t2-t1=t1
B．v1：v2：v3=1：2：3
C．粒子在电场中的加速次数为
D．同一D形盒中粒子的相邻轨迹半径之差保持不变
第(3)题
中国行星探测任务名称为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为“天问一号”。

若已知“天问一号”探测器在距离火星中心为的
轨道上做匀速圆周运动，其周期为。

火星半径为，自转周期为。

引力常量为，若火星与地球运动情况相似，下列说法
正确的是（ ）
A．火星的质量为
B．火星表面两极的重力加速度为
C．“天问一号”探测器环绕速度为
D．火星的同步卫星距离星球表面高度为
第(4)题
如图甲所示，平行长直金属导轨水平固定，间距为，导轨右端接有阻值为的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良
好，导体棒及导轨的电阻均不计，在导轨间圆形区域内加一方向竖直向上的磁场，圆形区域的直径与导轨垂直，长度也为
，从0时刻开始，所加磁场的磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示（和均已知）。

时刻，导体棒以某速度向
左进入磁场，导体棒在导轨上在外力作用下始终做匀速直线运动，在时刻导体棒受到的安培力最大。

下列说法正确的是（　
　）
A．导体棒在运动过程中受到的最大安培力为
B．导体棒在运动过程中受到的最大安培力为
C．导体棒在运动过程中的最大电流为
D．导体棒在运动过程中的最大电流为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
如图甲所示，两根圆形金属导线镶嵌在一个半径为R的绝缘圆柱体的两底面边缘上，且圆柱体可绕中心轴旋转；两导线之间用4根完全相同的细导体棒a、b、c、d连接，导体棒在圆柱面上水平分布且间距均匀，每根导体棒的电阻均为r、长度均
为l；在圆柱的区域内分布着垂直轴线、沿半径方向向外辐射的磁场，圆柱边缘处的磁感应强度大小均为B，如图乙所示。

现让圆柱绕中心轴以角速度匀速转动（磁场区域始终只有一个导体棒），不计导线电阻和一切摩擦，求：
（1）导体棒a处在磁场中时，通过导体棒a的电流大小；
（2）圆柱体转动一圈，导体棒a产生的焦耳热。

第(2)题
横截面边长ab为3L的正方形薄壁不透明容器内，盛有透明液体，在容器的右侧壁上液面下方的位置有一点光源S。

在容器左侧与容器水平距离为L、液面上方处有一点P，从P点通过液面观察光源S，过P点的光线反向延长线与右侧器壁交
于S1点，S1位于液面下方处，其正视图如图所示。

求：
（1）透明液体的折射率n；
（2）如果光在真空传播速度为c，观察到的这束光在液体中传播时间。

第(3)题
如图所示，一小球沿固定的光滑斜面加速下滑，先后经过P、Q两点，已知P、Q两点之间的距离为，小球经过P、Q两点的时间差为，经过Q点时的动能为经过P点时动能的16倍，求小球沿斜面下滑的加速度大小。

第(4)题
如图所示，一根L型轻质细杆abc可绕过b点水平转轴（垂直于纸面）在竖直面内转动，ab长度m，bc长度m，ab垂
直于bc。

a、c两端分别固定两个大小可忽略、质量均为kg的小球。

不计空气阻力和转轴的摩擦，取重力加速度
m/s。

现将轻质细杆由图示位置（ac连线水平）无初速度的释放，当c端的小球到达最低点时，求：（结果均保留一位小数）（1）c端小球的动能；
（2）此过程中杆ab对a端小球做的功及杆bc对c端小球做的功。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某实验小组利用如图所所示的电路，测量某一玩具电动机M（有正负接线柱）的电阻，实验方案如下：
(1)插上红、黑表笔，把多用电表的选择开关拨到欧姆挡的“×10”位置，将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指到欧姆表的0刻度处。

(2)考虑到电动机的两个接线柱标有正负，为了和电动机的标注一致，将图甲中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端，在电动机不转的情况下读数，结果发现多用电表指针偏转过大，因此需选
择__________（填“×1”或“×100”）倍率的电阻挡，并进欧姆调零后进行测量，多用电表的示数如图乙所示，则测量结果
为__________Ω。

多用电表使用长久其电源电动势降低，仍能进行欧姆调零，则实际值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）测量结果。

第(2)题
某同学欲利用实验室给出的下列器材测量从电动自行车上拆卸的一块废旧电池的电动势和内阻。

A．废旧电池一块（电动势约为12V，内阻约为6Ω） B. 滑动变阻器（最大阻值为50Ω）
C. 电阻箱（最大阻值为9999.99Ω）
D. 电压表（量程3V，内阻2kΩ左右）
E. 电流表（量程0.6A，内阻为3Ω）
F. 开关、导线若干
（1）该同学首先利用所给部分器材连接成如图甲所示的电路，将电压表与电阻箱串联改装成一个量程为15V的电压表。

①先将滑动变阻器触头移至最右端，电阻箱的阻值调为零，然后闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数达到满偏；
②保持滑动变阻器触头位置不变，调节电阻箱（电阻箱阻值变化对电路总电阻的影响可忽略不计），直到电压表示数变为______V，便可得到一个量程为15 V的电压表。

（2）在测量电源的电动势和内阻时，采用图______（填“乙”或“丙”）中电路会因电压表分流而产生系统误差，该系统误差会导致电源内阻的测量值______（填“大于”或“小于”）电源内阻的真实值。

（3）根据测得的实验数据，该同学作出了电压表示数U和电流表示数I的关系图像如图丁所示，则该电池的电动势
_____________V，内阻____________Ω。