2024届北京市海淀区高三下学期查漏补缺全真演练物理试题

2024届北京市海淀区高三下学期查漏补缺全真演练物理试题
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
2022年10月，中国科学院近代物理研究所成功合成了新核素锕，锕的衰变方程为，同时释放射线．下列有关说法正确的是（）
A．X的核子数为87
B．X的中子数为113
C．由于发生质量亏损，X的比结合能比锕204的比结合能小
D．和的结合能之和一定小于的结合能
第(2)题
在升降机中挂一个弹簧秤，下吊一个小球，当升降机静止时，弹簧伸长4 cm.当升降机运动时弹簧伸长2 cm，若弹簧秤质量不计，则升降机的运动情况可能是（ ）
A．以1 m/s2的加速度减速上升
B．以4.9 m/s2的加速度减速上升
C．以1 m/s2的加速度加速上升
D．以4.9 m/s2的加速度加速上升
第(3)题
如图，两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置。

是圆筒的中轴线，M、N是筒壁上的两个点，且。

一个可视为质点的小球自M点正上方足够高处自由释放，由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动，a、b、c是小球运动轨迹
与MN的交点。

小球从M到a用时，从a到b用时，从b到c用时，小球经过a、b、c时对筒壁压力分别为、、，、
、表示M、a、b、c相邻两点间的距离，不计一切摩擦。

下列说法正确的是（）
A．B．
C．D．
第(4)题
如图甲所示一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为。

初始时，传送带与煤块都是静止的。

现让传送带在变速电机带动下先加速后减速，传送带的速度-时间图像如图乙所示，假设传送带足
够长，经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹，，则下列说法正确的是（ ）
A．黑色痕迹的长度为
B．煤块在传送带上的相对位移为
C．若煤块的质量为，则煤块与传送带间因摩擦产生的热量为
D．煤块的质量越大黑色痕迹的长度越长
第(5)题
书立是学生时期经常会用到的一种文具，它能支撑一列书籍平稳站立．小明看到一本书倾斜靠在左侧书立之上，遂将一块橡皮轻放在了书上，所有物体均能保持静止状态，如图所示。

假设书立侧壁光滑，则下列说法正确的是（）
A．左侧书立顶端给书的弹力方向水平向右
B．桌面给书的摩擦力方向水平向右
C．若书与桌面接触点稍向右移，则橡皮给书的作用力变大
D．若小明推着书桌向右匀加速运动，书桌、书立、书和橡皮仍能保持相对静止，则书给橡皮的摩擦力方向有可能沿接触面向下
第(6)题
用单摆可以测量某一行星的自转周期，若测得在相同时间t内，摆长为L的单摆在该行星两极处完成了次全振动，在该行星赤道处完成了次全振动，设该行星为质量分布均匀的球体，半径为R，则该行星自转周期是（ ）
A．B．C．D．
第(7)题
光子的能量与其（）
A．频率成正比B．波长成正比
C．速度成正比D．速度平方成正比
第(8)题
由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图（a）所示。

其中，螺线管匝数为N，横截面积为；电容器两极板间距为d，极板面积为，板间介质为空气（可视为真空，介电常数为1）。

螺线管外于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图（b）所示。

一电荷量为q的颗粒在时间内悬停在电容器中，重力加速度大小为g，静电力常量为k，电容器电容为。

则（ ）
A．颗粒带正电
B．颗粒质量为
C．时间内，a点电势高于b点电势
D．电容器极板带电量大小为
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
在x=5 m处有一波源，该波源产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，波长为λ=4 m，经过一段时间，x=1 m处的质点C刚开始振动，振动方向沿y轴正方向，将该时刻作为计时起点。

t=0.3s时，x= −1m处的质点第一次处在波峰。

则下列说法正确的是（ ）
A．该简谐波的速度大小为10 m/s
B．t=0时x=3 m处的质点B的振动方向沿y轴正方向
C．在t=0.3 s时x=4 m处的质点A位于平衡位置且运动方向沿y轴正方向
D．在t=0.4 s时x=4 m处的质点A的加速度最大且沿y轴正方向
E．在t=0.5 s时x=−3 m处的质点D第一次处在波峰
第(2)题
如图1所示，固定在水平面上的平行光滑导轨左端接有阻值的电阻，整个导轨处在方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。

一质量为、电阻的导体棒ab沿导轨向右运动，在外力F作用下，其速度v随时间t的变
化关系如图2所示。

已知导体棒ab的长度，导轨电阻不计，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。

则在
的时间内（ ）
A．导体棒ab两端电压的峰值为B．外力F做的功为
C．通过电阻R的电荷量为D
．外力F的冲量大小为
第(3)题
如图所示，水平面上固定着两根相距L且电阻不计的足够长的光滑金属导轨，导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，铜
棒a，b的长度均等于导轨间距，a，b两棒的电阻不为零，质量均为m，铜棒平行放置在导轨上且始终与导轨接触良好。

现给铜棒a一个平行导轨向右的初速度，下列说法正确的是（ ）
A．若此后运动过程中两棒不发生碰撞，则最终
B．若此后运动过程中两棒发生弹性碰撞，则最终
C
．若此后运动过程中两棒不发生碰撞，则回路中产生的总焦耳热为
D
．若此后运动过程中两棒发生弹性碰撞，则回路中产生的总焦耳热为
第(4)题
如图所示，重量为G，半径为R的粗细均匀的金属圆环用绝缘细线悬挂于天花板上，P、Q是位于圆环上同一高度的两个点，且。

用轻质柔软导线将P、Q两点与已固定平行金属导轨连接，金属导轨和金属圆环处于同一竖直平面内，图中的虚线将竖直平面分为两个区域，区域Ⅰ和区域Ⅱ中均存在垂直于该竖直平面且范围足够大的匀强磁场，现将水平放置在金属导轨上的导体棒由静止释放，导体棒与金属导轨接触良好，一段时间后，绝缘细线中的拉力减小为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．区域Ⅰ和区域Ⅱ中的磁场方向相同
B．区域Ⅰ和区域Ⅱ中的磁场方向相反
C
．劣弧PQ受到的安培力大小为
D
．劣弧PQ受到的安培力大小为
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
在地面上进行的舱外航天服气密性检查中，将一定量的气体充入航天服，并将航天服上的所有阀门拧紧，此时航天服内气体的热力学温度为βT0（T0为室温，常量β>1）、压强为kp0（p0为大气压强，常量k>β）。

经过一段时间后，航天服内气体的温度降至室温T0。

不考虑航天服内部体积的变化，航天服内的气体视为理想气体。

求：
（1）当航天服内气体的温度降至室温T0时，航天服内气体的压强；
（2）当航天服内气体的温度降至室温T0时，将航天服上的阀门打开，缓慢放气至航天服内气体与外界达到平衡，此时放出的气体与航天服内原有总的气体质量之比。

第(2)题
如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数k=500N/m的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B在弹簧上且处于静止状态。

C物体通过轻质细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。

用手拿住C，ab段的细绳竖直、cd段的细绳松弛，现无初速释放C，C沿斜面下滑时，细绳直且cd段与斜面平行，随后C继续向下沿斜面运动，在C整个下滑过程中，A始终没有离开地面，C一直在斜面上。

已知B的质量为，C的质量为，斜面倾角α=30°，重力加速度为g取
10m/s2，细线与滑轮之间的摩擦不计，不计空气阻力。

求
（1）细绳刚绷直时C的速度；（用根式表示）
（2）B的最大速度v m；
（3）对弹簧和物体构成的系统，当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能。

为使A不离开地面，求A的质量范围。

第(3)题
光压是指光照射到物体上对物体表面产生的压力。

早在17世纪初，开普勒就曾用太阳光的压力解释彗星的尾巴为什么背着太阳。

其实彗尾一般有两条，一条是由等离子体在太阳风作用下形成的离子尾，另一条是不带电的尘埃在太阳光的光压力作用下形成的尘埃尾。

当尘埃被从彗星释放出来，由于太阳光产生的光压把它们沿径向往外推开，它就不再继续沿着彗星轨道运动。

如图所示为彗星掠过太阳所发生的状况，弧线表示彗星的轨迹，彗星当前在b位置，在a位置上释放出的尘埃已被太阳光压沿虚线路径推出（其它位置释放的尘埃路径未画出），形成了如图所示的尘埃尾。

（已知彗星质量远远小于太阳质量）
（1）请说明在图中a位置释放的尘埃的速度方向；若能够沿着路径①（一条直线）运动，请说明尘埃所受合外力的情况。

（2）在一定条件下（例如强光照射下）小颗粒所受的光压可以与所受万有引力同数量级。

假设尘埃粒子是半径为R的小球，密度为ρ，它对太阳光全部吸收。

已知太阳的质量为M，辐射光的功率为P0，所发出太阳光的平均波长为λ，普朗克常量用h表
示，万有引力常量用G表示，真空中光速用c表示。

（光子的动量）
a．请求出能够沿路径①运动的尘埃粒子的半径R0；
b．请分析并说明半径满足什么条件的尘埃粒子会沿路径②运动。

第(4)题
如图所示，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，用水银将一段气体封闭在管中。

当温度为T时，被封闭的气柱长，两边水银柱高度差，已知大气压强。

求：
（1）此时被封闭的气柱的压强p；
（2）现向开口端缓慢注入水银，设气体温度保持不变，再次稳定后封闭气柱长度变为，此时两边水银柱的高度差。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某同学用如图a所示装置探究向心力与角速度和运动半径的关系。

装置中竖直转轴固定在电动机的转轴上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动。

水平直杆的左端套上滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细线处于水平伸直状态，当滑块随水平直杆一起匀速转动时，细线拉力的大小可以通过力传感器测得。

水平直杆的右端最边缘安装了宽度为的挡光条，挡光条到竖直转轴的距离为，光电门可以测出挡光条经过光电门所用的时间（挡光
时间）。

滑块与竖直转轴间的距离可调。

（1）若某次实验中测得挡光条的挡光时间为，则电动机的角速度为_______。

（2）若保持滑块P到竖直转轴中心的距离为不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F和挡光时间。

画出图像，如图b所示。

实验中，测得图线的斜率为，则滑块的质量为_______。

（3）若保持竖直转轴转速不变，调节滑块P到竖直转轴中心的距离r，测得多组力F和r的数据，以F为纵轴，以_______(填“r”“”或“”)为横轴，将所测量的数据描绘在坐标系中，可以更直观地反映向心力大小与圆周运动半径r之间的关系。

现测得挡光条的挡光时间为，则图线的斜率应为_______。

第(2)题
某同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，所用实验装置如下图所示，所用的钩码每只质量都是30g。

他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中。

（实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g=10m/s2：
钩码质量/g0306090120150
弹簧总长/cm 6.007.008.009.0010.0011.00
(1)根据这些实验数据在坐标纸上作出弹簧所受弹力大小跟弹簧总长之间的函数关系图线。

( )
(2)图线跟横轴交点的物理意义是_________；该弹簧的劲度系数k=________N/m。