2024届北京市首师大附中高三下学期高考模拟全真演练物理试题

2024届北京市首师大附中高三下学期高考模拟全真演练物理试题
学校：_______ 班级：__________姓名：_______ 考号：__________
（满分：100分时间：75分钟）
总分栏
题号一二三四五六七总分
得分
评卷人得分
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)
第(1)题
红旗渠是二十世纪六十年代的伟大工程，被誉为“人工天河”，红旗渠居高临下，果线长，落差大，沿渠建电站，发电、灌溉两受益。

红旗果灌区某小型水电站远距离输电的简化电路如图所示，若发电机输出的电压随时间变化的函数关系式为
，则下列说法正确的是（ ）
A．用户用电器上交流电的频率为
B．发电机输出交流电的电压有效值为
C．输电线上的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定
D．当只有用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小
第(2)题
两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，球2在前，球1在后，m1 = 1kg，m2 = 3kg，v01 = 6m/s，v02 = 3m/s，当球1与球2发生碰撞后，两球的速度分别为可v1，v2，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1，则v1，v2，E1，p1的可能值为（）
A．v1 = 1.75m/s，v2 = 3.75m/s
B．v1 = 1.5m/s，v2 = 4.5m/s
C．E1 = 9J
D．p1 = 1kg×m/s
第(3)题
如图，足够长的绝缘竖直杆处于正交的匀强电磁场中，电场方向水平向左、场强大小为E，磁场方向水平向里，磁感应强度大小为B。

一质量为m，电荷量为-q（q>0）的小圆环套在杆上（环内径略大于杆的直径）无初速下滑。

若重力加速度大小为g，圆环与杆之间的动摩擦因数为（qE<mg），圆环电荷量不变，则能反映圆环下滑过程中速度v随时间t变化关系的图象是（ ）
A．B．
C ．
D ．
第(4)题
铁路部门在城际常规车次中实行交错停车模式，部分列车实行一站直达。

假设两火车站之间还均匀分布了2个车站，列车的最高速度为324 km/h 。

若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动，加速度大小均为，其余行驶时间内保持最高速度匀速
运动，列车在每个车站停车时间均为，则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为（ ）
A ．5 min
B ．6 min
C ．7 min
D ．8 min
第(5)题往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成.如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环，则该气体（ ）
A ．在状态c 和d 时的内能可能相等
B ．在a→b 过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C ．a→c 过程中增加的内能小于c→d 过程中减少的内能
D ．在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
第(6)题
第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕，花样滑冰为其中的15个比赛项目之一。

假设花样滑冰运动员保持如图所示姿势原地旋转，此时手臂上A 、B 两点的角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，下列选项正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
第(7)题让氕核（）和氘核（）以相同的动能沿与电场垂直的方向进入匀强偏转电场。

已知两种粒子均能离开偏转电场，不计粒
子的重力，则（ ）
A ．两种粒子进入电场时的速度相同
B ．两种粒子在电场中运动的加速度相同
C ．两种粒子离开电场时的动能相同
D ．两种粒子离开电场时的速度方向不同
第(8)题
x 轴上固定着两个点电荷A 、B ，两点电荷分别位于x A ＝0、x B ＝4d 处，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度E 与该点位置的关系如图所示。

选取x 轴正方向为场强的正方向，无限远处电势为零。

以下说法正确的是（ ）
A．点电荷A、B分别带正电和负电
B．A、B所带电荷量的绝对值之比为1：4
C．x＝d处电势最高且为零
D．将电子从x＝5d处无初速度释放，其电势能一直减小
评卷人得分
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到c点，t=0.6s时波恰好传到e点，波形如图中虚线所示，a、b、c、d、e是介质中的质点，下列说法正确的是（ ）
A．当t=0.5s时质点b和质点c的位移相等
B．当t=0.6s时质点a的位移为－5cm
C．质点c在0～0.6s时间内沿x轴正方向移动了3m
D．质点d在0～0.6s时间内通过的路程为20cm
E．这列简谐横波遇到频率为1Hz的另一列简谐横波时我们能够观察到干涉现象
第(2)题
如图所示，在水平地面上方有水平向右的匀强电场，其电场强度的大小为E，在地面上O点处有一足够大的固定绝缘平板OM与水平地面夹角，在地面上到O点距离为d的P点处有带电小球。

已知小球的质量为m，当给小球一垂直于OM方向的初速
度时，小球恰好沿垂线PN运动到绝缘平板上的N点且未发生碰撞。

小球可视作质点，重力加速度为g。

下列说法正确的是（ ）
A．小球所带的电量为
B．小球初速度的大小为
C．若给小球一个垂直地面竖直向上的初速度，小球仍能打到绝缘平板上
D．若给小球一个平行于绝缘平板MN的初速度，小球经过时间又落回地面
第(3)题
如图所示，一顶角为的“V”形光滑足够长的细杆竖直对称并固定放置。

质量均为的两金属环套在细杆上，高度相同，并用一劲度系数为、原长为的轻质弹簧相连。

初始状态弹簧处于原长，让两金属环同时由静止释放，下滑过程中弹簧始终水平且处于弹性限度内。

若弹簧长度为l时的弹性势能，重力加速度为。

下列说法正确的是（ ）
A．下滑过程中金属环达到最大速度时金属环下降的高度为
B．下滑过程金属环的最大速度为
C．下滑过程中弹簧的最大弹性势能为
D．金属环下滑到最低点时加速度大小为
第(4)题
如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度也为a、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。

线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的三分之一，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速通过磁场。

整个运动过程中线框不发生转动且不计空气阻力，重力加速度为g。

则下列说法中正确的是（ ）
A．线框离开磁场后继续上升的高度为
B．线框向上穿过磁场的过程中产生的焦耳热
C
．线框向上穿过磁场的过程中通过导线横截面的电荷量为
D．线框向上穿过磁场的时间
评卷人得分
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)
第(1)题
为了验证机械能守恒定律，宇航员在环绕地球运行的航天器中设计了如图甲所示的实验，将一直尺沿竖直方向固定在铁架台上，在刻度尺上方一定高度处固定一光电门，一弹射装置能沿竖直向上的方向发射小球。

实验时，先用游标卡尺测量出小球的直径d，然后用小球将弹簧压缩x，静止释放后测量出小球通过光电门时的遮光时间t，多次改变弹簧的压缩量，重复上述操作；已知弹簧的弹性势能为，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。

（1）小球的直径如图乙中的游标卡尺的示数，则该小球的直径为______mm；
（2）为了完成实验，除了以上的数据外，还需要测量的物理量有______（标出相关物理量的字母）；
（3）为了更加直观地进行实验的验证，该宇航员利用以上实验数据描绘了图像，其中纵轴用表示，横轴用表示______（填“”“”“t”
或“”），如果该过程中系统的机械能守恒，则该图像的斜率______（用题中所给物理量符号表示）。

第(2)题
形象描述电场分布的曲线叫做_____，我们用_____（用文字表述）表示电场的强弱。

评卷人得分
四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
如图1所示某种风力发电装置，轻质钕磁铁固定在带状薄膜的末端，上下各固定一个完全相同的线圈，当风通过薄膜，使薄膜产生周期性的颤振位移，从而在线圈中产生交变电流。

如图2所示为简化原理图，两线圈与磁铁共轴，以薄膜平衡位置为原点0建立竖直向上x轴，线圈与磁铁相距均为x0，当风力作用时薄膜带动磁铁在竖直方向上下振动时，振幅为A。

已知线圈的匝数为n、横截面积为S；磁铁中轴线上各点磁感应强度B的大小与该点到磁铁中心距离x的关系如图3所示，图中、、为已知
量，忽略线圈的长度，线圈内各处磁感应强度的竖直分量近似等于线圈中心位置的磁感应强度大小。

负载电阻R的e端与上线圈的a端连接，f端与下线圈的某端连接，使两线圈作为电源处于串联状态。

不计线圈电阻和自感互感的影响，重力加速度为g。

（1）上线圈的b端应与下线圈的哪一端连接？（选“c端”或“d端”）
（2）在磁铁从平衡位置向上运动到最大位移的过程中，求通过电阻R的电荷量；
（3）图3中随磁感应强度B的变化关系式为（其中k为未知常数），当磁铁以速率经平衡位置向上运动时，求此时负载电阻R的电功率。

第(2)题
如图所示，直角为一个玻璃砖的横截面，其中，，边的长度为，为的中点。

一条光线从
点射入玻璃砖，入射方向与夹角为45°。

光线恰能从点射出。

(1)求该玻璃的折射率；
(2)若与夹角90°的范围内均有上述同频率光线从点射入玻璃砖，分析计算光线不能从玻璃砖射出的范围。

第(3)题
如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，A点的切线水平，距水平地面的高度也为R。

质量
的小球（可视为质点）从P点由静止沿圆弧轨道滑下，然后从A点飞出，落在水平地面上的B点。

已知A，B两点的水平距离，空气阻力忽略不计、重力加速度。

求：
（1）圆弧轨道的轨道半径R；
（2）小球对轨道上A点的压力大小。