2024届北京市首师大附中高三下学期高考模拟物理试题

2024届北京市首师大附中高三下学期高考模拟物理试题
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
如图所示，水平光滑绝缘桌面上的正方形ABCD区域内存在竖直向上的匀强磁场，将一正方形导体框abcd分别从AB、BC边以速度v、2v匀速拉出磁场，则导体框两次被拉出磁场时拉力的功率之比为（）
A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4
第(2)题
如图所示，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。

无人机以的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。

此时无
人机到水平地面的竖直高度，空气阻力忽略不计，则以下说法不正确的是（ ）
A．小球下落的时间为2s
B．小球的位移大小为
C．小球落地前瞬间的速度与水平方向夹角的正切值为0.25
D．小球下落过程中速度的变化量为，方向竖直向下
第(3)题
如图所示，这是一种古老的舂米机。

舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O点转动，在横梁前端B点固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。

已知，则在横梁绕O点转动的过程中（）
A．在横梁绕O点转动过程中， B、C两点的加速度大小相等
B．在横梁绕O点转动过程中，B点的速度小于C点的速度
C．脚踏在横梁另一端C点往下压的过程中，舂米锤的重力势能减小
D．舂米锤击打稻谷时对稻谷的作用力大于稻谷对舂米锤的作用力
第(4)题
电动汽车由于其使用成本低、环保、零排放等优点受到广泛的欢迎。

如图甲为某国产品牌的电动汽车，假设汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持牵引力功率恒定，其加速度a和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质
量M=1000kg，所受到的阻力f恒定，则（）
A．汽车的功率P=4kW
B．汽车行驶的最大速度v m=30m/s
C．汽车所受到的阻力f=4000N
D．当车速v=10m/s时，汽车的加速度a=2m/s2
第(5)题
图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆
时针方向匀速转动。

从图示位置开始计时，电刷E、F之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。

已知，下列说法正确的是（）
A．时，穿过线圈平面的磁通量最大
B．时，线圈中感应电流的方向为DCBAD
C．E、F之间电压的瞬时值表达式为
D．当线圈从图示位置转过60°时，电流表的示数为0.5A
第(6)题
杭州西站枢纽屋顶铺设了单晶硅光伏组件，铺设面积为，发电功率为。

若已知太阳的辐射总功率约为，太阳与地球之间的距离约，则下列关于该光伏组件说法正确的是（ ）
A．单位面积上接收到的太阳辐射功率约为200W
B．工作一天大约可发电
C．光电的转换效率约为
D．工作6h发电电能为
第(7)题
如图所示，建立平面直角坐标系xOy，在y轴上放置垂直于x轴的无限大接地的导体板，在x轴上x=2L处P点放置点电荷，其带电量为+Q，在xOy平面内有边长为2L正方形，正方形的四个边与坐标轴平行，中心与O点重合，与x轴交点分别为M、N，四个顶点为a、b、c、d，静电力常量为k，以下说法正确的是（ ）
A．点场强大小为
B．点与点的电场强度相同
C．正点电荷沿直线由点到点过程电势能先减少后增加
D．电子沿直线由点到点的过程电场力先增大后减小
第(8)题
如果用国际单位制基本单位的符号来表示能量单位，正确的是（ ）
A．B．C．D．N·m
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
下列说法正确的是（）
A．全息照相利用了光的衍射原理
B．变化的电场产生磁场
C．光的双缝干涉中，如果仅将入射光从红光变成紫光，则条纹间距变小
D．光纤通信是利用光的全反射原理
E．用红外线照射时，大额钞票用荧光物质印刷的文字会发光
第(2)题
列简谐横波，在t=0.2s时刻的波形如图甲所示，其中P1是位于x==3m处的质点，P2是位于x=10m处的质点，图乙为波中质
点P1的振动图象，则根据甲、乙两图可以判断（ ）
A．该波沿x轴正方向传播
B．从t=0时刻起到t=0.5s时刻，质点P1通过路程为10cm
C．t=0.5s时刻质点P
2处于位移cm沿负y方向振动状态
D．质点P 2做简谐运动的表达式为y=2sin（5πt+）cm
第(3)题
某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。

某次实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的光强分布。

下列说法正确的是（ ）
A．这位同学在缝屏上安装的是双缝
B．这位同学在缝屏上安装的是单缝
C．当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，应选用双缝间距较小的双缝
D．当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变小，应增大缝屏与光屏间的距离
第(4)题
一列简谐横波沿轴负方向传播，时刻波的图像如图所示，质点的平衡位置在处。

已知该波的周期为。

下列说法
正确的是（ ）
A．时质点P位于波峰
B．在内波传播的距离为
C．在内质点P通过的路程为
D．质点P的振动方程为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
长玻璃管开口向上竖直放置，管内两段水银柱C、D封闭两段空气柱A、B，水银柱C上端与管口平齐，下端是一个厚度不计可自由移动轻质活塞P，水银柱的长度h1= 15.0cm，当环境温度t=27.0℃时，空气柱B的长度为L B=30.0cm。

如图甲所示；现将空气柱B浸入温水中，对水加热，当水温缓慢升高到t2= 67.0℃时，活塞P上的水银刚好全部排出玻璃管外，如图乙所示，此时空气柱B的长度= 39.1cm，大气压强P o=75cmHg，求：
（i）水银柱D的长度h2；
（ii）空气柱A在图甲状态时的长度L A。

（结果保留三位有效数字）
第(2)题
电子产品中常用到发光二极管，其中一种是由半径为R的半球体透明介质和发光管芯组成，管芯发光部分是一个圆心与半球体介质的球心O重合的圆面，PQ为发光圆面的直径，圆弧ABC在半球体介质过球心O的纵截面上，B、D分别为圆弧ABC、BDC的中点，如图所示。

由PQ上的M点发出的一条光线经D点折射后与O B平行，已知。

求：
（1）半球体介质的折射率及光从该介质射入空气中的临界角；
（2）为使从发光圆面第一次射向半球面上的所有光线都不发生全反射，管芯发光圆面的最大面积。

第(3)题
如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d。

现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F-x的变化情况如图（乙）所示，F0已知。

求：（1）棒ab离开磁场右边界时的速度v；
（2）棒ab通过磁场区域的过程中电阻R产生的焦耳热Q；
（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动。

第(4)题
两个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆形线框的直径相等，如图所示（两线圈之间彼此绝缘）。

把它们放入同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，匀强磁场的磁感应强度随时间的变化关系为：（
为定值），求：
（1）时，穿过正方形、圆形线框的磁通量之比；
（2）正方形、圆形线框中感应电流之比。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某小组同学在测一节电池的电动势和内阻时所用器材如下：
A.某特殊电池：电动势约为3V.内阻为几欧；
B.电压表V：量程0－3V，内阻为几千欧；
C.电流表A：量程0－100mA，内阻为3.6Ω
D.标准电阻R0：0.4Ω
E.滑动变阻器R1：0-20Ω;
F.滑动变阻器R2：0～2kΩ；
G.开关、导线若干，
（1）该小组三名同学各设计了一个实验电路，其中可行的是__________．
（2）实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是__________（选填“R1”或“R2”）．
（3）选择(1)中正确的电路后，该小组同学闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量，得出多组电压表示数U和电流表示数I，通过描点画出U-I图象如图丁所示，则该特殊电池的电动势E=_____V、内阻r=_____Ω．（结果保留三位有效数字）
第(2)题
某课外兴趣小组想利用如图所示电路测量电阻R x的阻值和一节电池的电动势与内阻，除待测电源和待测电阻外还备有如下器材：
电压表：量程为500mV内阻为1kΩ
电压表：量程为2V内阻为2kΩ
电压表：量程为5V内阻为5kΩ
电阻箱R
开关、导线若干
（1）为了较准确地测定R x的电阻值、电池的电动势和内阻，在三个电压表中选择一个合适的电压表是___________（填入所给器材符号）
（2）根据图1的电路图连接好电路后，测定电阻R x时主要进行了两步实验。

第1步：闭合和，断开，记录电压表示数；
第2步：闭合和，断开，调节电阻箱R的阻值，使电压表示数仍为，此时电阻箱R的相应读数如图2所示，则被测电
阻R x的电阻值为___________Ω。

（3）闭合和，断开通过多次改变电阻箱R的阻值，记录R的值和对应的电压表示数U，画出U随变化的图线为直线，如
图3所示，则待测电源电动势为_____V，内阻为___________Ω；从实验原理来看，实验测量值与真实值相比较，电动势的测量值___________，内阻的测量值___________（后两空填“偏大”、“偏小”或“不变”）。