2024届北京市房山区高三第一次模拟全真演练物理试卷

2024届北京市房山区高三第一次模拟全真演练物理试卷
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，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和状态c、下列说法正确的是（ ）
A．从a到b，气体温度降低
B．从a到b，气体从外界吸热
C．从b到c，气体内能减小
D．从b到c，气体对外界做功
第(2)题
在研究甲、乙两种金属的光电效应现象实验中，光电子的最大初动能Eₖ与入射光频率ν的关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．甲金属的逸出功大于乙金属的逸出功
B．两条图线与横轴的夹角α和β可能不相等
C．若增大入射光的频率，则所需遏止电压随之增大
D．若增大入射光的强度，但不改变入射光的频率，则光电子的最大初动能将增大
第(3)题
炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生反冲动力，让人腾空而起或平衡或翻滚或匀速或变速运动，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．人在翻滚时，水对装置的反冲动力大于装置对水的压力
B．人在减速上升的过程中，机械能一定减少
C．人在减速上升过程中一定处于失重状态
D．人在悬空静止的一段时间内，反冲动力的冲量为零
第(4)题
如图所示，一个重为10N的小球O被夹在两光滑斜面间，斜面AB和AC与水平面的夹角分别为60°和30°，下列说法正确的是（ ）
A．斜面AB对小球的弹力是由小球的形变产生的
B．斜面AB对小球的弹力为5N
C．斜面AC对小球的弹力为10N
D．保持斜面AB倾角不变，缓慢增大斜面AC倾角，斜面AB对小球的弹力不变
第(5)题
下图为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，调节前后（ ）
A．副线圈中的电流比为
B．副线圈输出功率比为
C．副线圈的接入匝数比为
D．原线圈输入功率比为
第(6)题
如图所示，宇航员在“天宫课堂”中进行验证碰撞过程中动量守恒的实验时，掷出的小球碰撞前在空间站中做匀速直线运动。

已知地球质量为M，地球半径为R，绕地球做匀速圆周运动的空间站离地高度为h，万有引力常量为G。

下列说法正确的是（ ）
A．根据题中信息可以计算空间站的运行周期
B．空间站环绕地球的速度大于地球的第一宇宙速度
C．由可知，空间站的加速度恒定
D．小球做匀速直线运动是因为小球不受力
第(7)题
如图所示，长为L的轻质细绳一端与带孔小球P连接，另一端与木块Q连接，小球P穿在光滑的固定水平杆（足够长）上，小球P 与木块Q的质量均为。

t=0时刻，给木块Q一水平向右的瞬时冲量，使其获得的初速度，则从t=0时刻至Q再次运动到P 正下方的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳对P先做正功后做负功
B．绳对P的冲量大小为
C．木块Q运动到最右侧时的速度大小为0
D．木块Q再次运动到P正下方时，P的速度大小为
第(8)题
某地区常年有风，风速基本保持在4m/s，该地区有一风力发电机，其叶片转动可形成半径为10m的圆面，若保持风垂直吹向叶片，空气密度为1.3k g/m3，风的动能转化为电能的效率为20%.现用这台风力发电机给一水泵供电，使水泵从地下10m深处抽水，水泵能将水抽到地面并以2m/s的速度射出，出水口的横截面积为0.1m2，水的密度为1×103k g/m3，水泵及电机组成的抽水系统效率为80%，则下列说法正确的是（）
A．该风力发电机的发电功率约为12.8kW
B．每秒钟水流机械能增加400J
C．风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作约3h
D．若风速变为8m/s，则该风力发电机的发电功率变为原来的4倍
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，半径为R 的金属球表面均匀分布着正电荷，以球心O 为原点建立x 轴，沿x 轴上各点的电场强度大小和电势分别
用E 和φ表示。

选取无穷远处电势为零，则下列关于x 轴上各点电场强度大小E 和电势φ随位置x 变化的关系图像中，可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
第(2)题质谱仪的工作原理图如图所示，若干电荷量均为（）而质量m 不同的带电粒子经过加速电场加速后，垂直电场方向射入
速度选择器，速度选择器中的电场E 和磁场的方向都与粒子速度v 的方向垂直，且电场E 的方向也垂直于磁场的方向。

通过速度选择器的粒子接着进入匀强磁场中，沿着半圆周运动后到达照相底片上形成谱线。

若测出谱线到狭缝P 的距离为x ，不
计带电粒子受到的重力和带电粒子之间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
B ．这些带电粒子通过狭缝P 的速率都等于
C ．x 与这些带电粒子的质量m 成反比
D ．x 越大，带电粒子的比荷越小
第(3)题如图，表面粗糙的水平传送带顺时针匀速运行，轻弹簧的一端固定在墙壁上，另一端栓接一个小物块。

现将小物块无初速度地放到传送带上，此时弹簧水平且处于原长状态。

设小物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在小物块向右运动的过程中，下列关于小物块加速度a 、速度v 、弹簧的弹性势能、弹簧与小物块的总机械能E 随小物块运动距离x 变化的图像，可能正确
的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
第(4)题如图所示，在倾角斜坡的底端固定一挡板，一轻弹簧下端固定在挡板上，弹簧自然伸长时其上端位于斜坡上的O 点处。

质量分别为m a =5.0kg 、m b =1.0kg 的物块a 和b 用轻绳连接，轻绳跨过斜坡顶端的定滑轮，开始时让a 静止在斜坡上的P 点处，b 悬空。

现将a 由静止释放，a 沿斜面下滑，当a 将弹簧压缩到Q 点时，a 的速度减为零。

已知PO=1.0m ，OQ =0.5m ，a 与斜坡之间的动摩擦因数μ=0.2，sin37=0.6，整个过程细绳始终没有松弛。

则下列说法正确的是（ ）
A．a在与弹簧接触前的加速度大小为2m/s2
B．a在与弹簧接触前，轻绳上的拉力为10N
C．a位于Q点时，弹簧所储存的弹性势能为18J
D．a第一次被弹回到O点时的速度为m/s
三、解答题：本题共4小题，共40分 (共4题)
第(1)题
我国正在逐步实施探月计划，同学们也对月球有了更多的关注。

若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面上以初速度从
高为h处水平抛出一个小球，测得水平射程为s。

已知月球半径为R，引力常量为G，求：
（1）月球的质量M；
（2）如果在月球上发射一颗环绕月球表面附近运行的卫星，则它的周期是多少？
第(2)题
如图所示，从点水平抛出一质量的小物块，之后小物块恰好沿切线方向从B点进入固定的光滑圆弧轨道，经圆弧轨
道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板，圆弧轨道端切线水平，已知长木板的质量，A、B两点距C点的
高度分别为，，，小物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数
，取重力加速度。

求：
（1）小物块运动至点时的速度大小；
（2）小物块滑动至点时，圆弧轨道对小物块支持力的大小；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。

第(3)题
如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，上端与质量为m（厚度不计）的薄板A连接，稳定时A距地面的高度为；另一质量也为m（厚度不计）的薄板B在A的正上方，从距离A的高度为的位置由静止释放，B与A碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。

已知弹簧的劲度系数为k，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）求A、B碰撞过程中损失的机械能。

（2）求A、B整体运动到速度最大时的弹簧长度。

（3）请证明碰撞后A、B整体的运动是简谐运动。

第(4)题
如图所示，两固定平行金属导轨由光滑倾斜导轨和粗糙水平导轨组成，倾斜导轨的倾角为，水平虚线MN垂直于导轨，导轨间距为d，上端接有阻值为R的定值电阻，倾斜导轨区域存在磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，水平导
轨区域存在方向竖直向上的匀强磁场。

质量为m、长为d、电阻为r的金属棒从倾斜导轨上某处由静止下滑，金属棒到达MN时速度恰好达到最大，进入水平导轨后滑行距离x停下。

金属棒在水平导轨上运动的过程中，通过金属棒某一横截面的电荷量
为q。

金属棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g，不计导轨电阻，不计金属棒通过MN时的能量损失。

求：
（1）金属棒在倾斜导轨上运动时的最大速度；
（2）水平导轨间磁场的磁感应强度大小。

四、实验题：本题共2小题，共20分 (共2题)
第(1)题
某同学在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（可视为理想表）的量程不够大，设计了如图所示的电路．（1）该同学在连接电路时，还剩下连接电压表的一条导线没连好，请帮他补充完整________．在开关闭合前先将电阻箱的电阻调到处____________（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）．
（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出当定值电阻阻值为时，电压表两端的电压为U，下列两组关于电阻箱的取值方案中，比较合理的方案是____________. （选填“甲”或“乙”）
方案编号电阻箱的阻值
甲400. 0350. 0300. 0250. 0200. 0
乙80. 070. 060. 050. 040. 0
（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线，若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E =____________，内阻r=____________（用k、b和R0表示）
第(2)题
某同学用一节干电池，将微安表（量程为0~100μA）改装成倍率分别为和的双倍率欧姆表。

(1)设计图1所示电路测量微安表内阻。

先断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使表头满偏；再保持R1的阻值不变，闭合S2，调
节R
2，当R2的阻值为135Ω时微安表的示数为60μA。

忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得_______；
(2)设计双倍率欧姆表电路如图2所示，当开关S拨到__________（填“1”或“2”）时倍率为当倍率为时将两表笔短接，调节变阻器使表头满偏，此时通过变阻器的电流为10mA，则______；
(3)用该欧姆表测电压表内阻时，先将欧姆表调至“×100”倍率，欧姆调零后再将黑表笔接电压表的__________（选填“+”或“-”）接线柱，红表笔接另一接线柱测电压表内阻；
(4)用该欧姆表测量一个额定电压220V、额定功率100W的白炽灯，测量值可能。

A．远小于484ΩB．约为484ΩC．远大于484Ω。