【区级联考】北京市顺义区2024届高三第二次统练理综物理试题

【区级联考】北京市顺义区2024届高三第二次统练理综物理试题
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
直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。

a、b光相比（ ）
A．玻璃对a光的折射率较大
B．玻璃对a光的临界角较小
C．b光在玻璃中的传播速度较小
D．b光在玻璃中的传播时间较短
第(2)题
天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂，点的竖直轴无摩擦地旋转。

一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为和
的小球A、B。

两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且两球始终在同一水平面内，则（ ）
A．两球的向心加速度大小相等
B．两球运动的角速度大小相等
C．A、B两球的质量之比等于
D．A、B两球的线速度大小之比等于
第(3)题
下列关于物理学史的说法，正确的是（ ）
A．奥斯特第一个发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说
B．开普勒研究了前人的观测数据，提出了行星运动三条基本定律
C．胡克发现在任何情况下，弹簧的弹力与弹簧的形变量都成正比
D．牛顿通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因
第(4)题
2023年8月13日在西昌卫星发射中心，我国成功将世界第一颗高轨道合成孔径雷达卫星“陆地探测四号01星”送到了3.6万千米的倾斜同步轨道上。

这是中国专门用来服务防灾减灾及地震监测、国土资源勘查及海洋、水利等民用需求的卫星。

不过美国专家表示，由于这款卫星拥有强大的合成孔径雷达技术和对于海洋的观测能力，这颗卫星也能够对海洋上的美国航母编队进行识别跟踪。

下列说法正确的是（ ）
A．此卫星的加速度比我国空间站的加速度大
B．此卫星的运行周期比我国空间站的运行周期要小
C．此卫星运行速度大于第一宇宙速度
D．此卫星运行线速度比地球赤道上的物体大
第(5)题
如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，两导轨间距为L，左端接一电阻R，质量为m的金属杆静置于导轨上。

现给金属杆一个水平向右的冲量，金属杆运动一段距离后停止，运动过程中金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。

不计杆和导轨的电阻，重力加速度为g。

则金属杆在运动过程中（ ）
A．刚开始运动时加速度大小为
B．杆中的电流大小逐渐减小，方向从a流向b
C．金属杆运动的位移为
D．电阻R上消耗的电能为
第(6)题
某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。

处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体，经判断，它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。

为了判断卡车是否超速，需要测量的是（ ）
A．车的长度，车的质量
B．车的高度，车的重量
C．车的长度，零件脱落点与陷落点的水平距离
D．车的高度，零件脱落点与陷落点的水平距离
第(7)题
核能是蕴藏在原子核内部的能量，合理利用核能，能有效缓解能源短缺问题。

在核聚变实验中，核反应方程是
，核的结合能为，核的结合能为，核的结合能为。

则一次核反应过程中（ ）
A．反应前后的动量不守恒
B．X为
C．释放的核能大小为
D．电荷数守恒，质量数不守恒
第(8)题
质量为5kg的物体做直线运动，其速度—时间图像如图所示，则物体在前10s内和后10s内所受合外力的冲量分别是（ ）
A．，B．，C．0，D．0，
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和PQ为相互垂直的同一圆上的两条直径，长度均为L，O点为该圆的圆心。

在M点和O点各固定一点电荷，处
于O点的点电荷的电荷量为-q（q>0），它们形成的电场在N点处的电场强度为0，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．处于M点的点电荷的电荷量为+4q
B．使另一负电荷沿MN延长线从N点向右移动，其电势能逐渐增大
C．N点的电势比P点的电势高
D．P点处的电场强度大小为
第(2)题
如图甲所示，光滑且足够长的固定斜面与水平面的夹角为，斜面上两平行水平虚线MN和PQ之间有垂直于斜面向下的匀强磁场；PQ以下区域有垂直于斜面向上的匀强磁场，PQ两侧匀强磁场的磁感应强度大小相等。

正方形导线框abcd四条边的阻值相等，时刻将处于斜面上的导线框由静止释放，开始释放时ab边恰好与虚线MN重合，之后导线框的运动方向始终垂直于两虚线，其运动的v-t图像如图乙所示，时间内导线框的速度大小为v
0，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．时间内，导线框的ab边一定没有经过虚线PQ
B
．时间内，导线框的速度大小为
C．时间内，导线框a、c两点间的电势差为0
D．时间内，导线框的位移大小为
第(3)题
截至2024年2月10日，“天问一号”火星环绕器已“上岗”工作三周年。

已知火星与地球的质量之比约为1：9，半径之比约为1：2，公转半径之比约为3：2，自转周期之比约为1：1，行星的公转视为匀速圆周运动。

下列说法正确的是（ ）
A
．火星同步卫星的轨道半径约为地球同步卫星轨道半径的
B．同一单摆在火星表面的摆动周期约为在地球表面摆动周期的1.5倍
C．火星的公转周期约为年
D．火星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的
第(4)题
如图所示，一根长为3L的光滑轻杆一端用铰链固定于地面上的O点，另一端固定一质量为m的小球A，轻杆紧贴着边长为L、质量为m的光滑小立方体方块B，开始时轻杆处于竖直状态，受到轻微扰动后，轻杆开始顺时针转动，推动方块B沿地面向右滑至图示虚线位置（此时杆与地面的夹角）时，设小球A的速度和方块B的速度分别为v A、v B，已知重力加速度为g，则（ ）
A
．B．
C
．此时小球A的速度大小为D．轻杆从开始转动到此时对方块B所做的功为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
五行八卦在中国传统文化中较为神秘，用来推演空间时间各类事物之间的关系。

有一兴趣小组制作了一个“八卦”轨道游戏装置，如图所示，ABC和CDE是半径r= 0.3m的光滑半圆磁性轨道，AFE是半径R= 0.6m的光滑半圆塑料细管道，两轨道在最高点A处前后略有错开（错开距离相对于两个轨道的半径都很小）。

左侧有一与水平面夹角θ= 37°，长度L= 1.25m的斜面MN，斜面底端M和轨道最低点E在同一水平面上，在斜面底端有一弹射器用于发射质量m= 0.3kg的小滑块P，在斜面顶端N处有一被插销锁定的相同质量的小钢球Q。

某次试验时，将小滑块以初动能E k= 6.5J发射，到达斜面顶端后与小钢球发生对心弹性撞击，同时小钢球解除锁定，小钢球恰能无碰撞进入塑料细管道的A点，经塑料管道和“八卦”轨道后返回。

设小钢球和磁性轨道间的磁力大小恒为F，方向始终与接触面垂直，不考虑小钢球脱离磁性轨道后的磁力。

小滑块在斜面上运动时受到的摩擦力大小恒定，小滑块P、小球Q在运动中均可视为质点，忽略空气阻力。

（sin37° = 0.6，cos37° = 0.8）求：
（1）Q恰能无碰撞进入细管道时在A点的速度大小v A；
（2）要使Q不脱离磁性轨道，求所需磁力F的最小值；
（3）P从发射到与Q发生碰撞过程中，斜面摩擦力对P做的功W f；
（4）通过调节斜面长度L和ME间水平距离x，使Q始终能无碰撞地从A点进入细管道，求发射P的初动能E k与x之间的关系。

第(2)题
如图甲所示，一长度为L，横截面积为S的圆柱形绝热汽缸内置加热丝，倒置放置，下端有绝热活塞封住汽缸，活塞下端连一
弹簧，开始时活塞距汽缸底部的距离为，汽缸连同加热丝的总质量为M，大气压强为，汽缸内初始温度为，重力加速度为g。

（1）若某时刻加热丝开始缓慢加热，直至活塞刚好静止在汽缸缸口AB处，停止加热，求此时的温度；
（2）若保持温度不变，在汽缸外面的顶部缓慢加入沙子，当沙子的质量等于M时停止加沙子如乙图所示，求此时活塞距汽缸顶部的距离。

第(3)题
如图，光源S到水面的距离为，其发出的光照射到P点处恰好发生全发射，S到P的距离为，真空中光速。

求
（1）水的折射率n；
（2）光在水中的传播速度v。

第(4)题
肺活量是指在标准大气压下，人一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体体积。

某同学用“吹气球法”粗测自己的肺活量。

如图所示，该同学尽力吸气后，通过一个粗细均匀的管子，将全部气体吹入气球内并封住出气口（吹气前气球内部的空气可忽略不计）。

若吹气后气球可看作半径r＝10cm的球形，球内气体的压强p＝1.1atm，环境温度。

（取，，）
（1）求该同学的肺活量；
（2）估算该同学吹气球过程中吹气所做的功；
（3）已知在标准状态下（，），1mol空气的体积，求该同学一口气吹出的空气分子数。

（计算结
果保留两位有效数字）
四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
橡皮筋像弹簧一样，也遵守胡克定律，即在弹性限度内伸长量△x与弹力F成正比，可表达为，某同学用铁架台、刻度
尺、钩码和待测橡皮筋组成如图所示装置，测定橡皮筋的劲度系数，是通过改变钩码个数测得一系列弹力F与橡皮筋总长
度x的值，并作出图象如图。

请回答下列问题：
（1）若将图线延长与F轴相交，该交点的物理意义是_________________；
（2）由图线计算得该橡皮筋的劲度系数为_________；
（3）橡皮筋的劲度系数的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。

已知该实验所测橡皮筋未受到拉力时圆形横截面的直径D=4.00 mm，则其杨氏模量Y=__________。

第(2)题
城市街道的路灯用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。

光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，在夜晚打开。

为模拟自动照明控制系统，某同学利用光敏电阻的阻值随照度变化的特性，制作了一个装置。

（1）该同学首先利用多用电表欧姆“×1”挡粗测该光敏电阻在某状态下的阻值，示数如图甲所示，则此时光敏电阻的阻
值R1=________Ω。

（2）该同学再利用该光敏电阻设计了图乙所示的光控电路，从而实现对灯的开关控制。

光敏电阻阻值与照度的关系如图丙所示，可知当照度为0.4lx（lx为照度的单位）时，光敏电阻的阻值为________Ω。

（3）如图乙所示，由于弹簧的弹力作用，当励磁线圈电流小于0.1A时，电磁铁将吸不住衔铁。

若要实现照度较低时，灯光保持开启，则灯应接在________（填“AB”或“BC”）之间。

已知电源电压为3V（内阻不计），若要实现照度低于1.0lx时，灯光开启，需要将滑动变阻器R的阻值调为________Ω，安装该电路时，光敏电阻R1应________（填“远离”或“靠近”）灯。