2024届北京市门头沟区高三下学期高考一模物理试题

2024届北京市门头沟区高三下学期高考一模物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
宇宙中存在一些离其他恒星较远的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，三星质量也相同。

现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星做圆周运动，如图甲所示；另一种是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，如图乙所示。

设两种系统中三个星体的质量均
为m，且两种系统中各星间的距离已在图中标出，引力常量为G，则下列说法中正确的是（ ）
A．直线形三星系统中星体做圆周运动的线速度大小为
B．直线形三星系统中星体做圆周运动的周期为
C．三角形三星系统中每颗星做圆周运动的角速度为
D．三角形三星系统中每颗星做圆周运动的加速度大小为
第(2)题
“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。

它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。

若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长的变化情况是（ ）
A．I增大，增大B．I增大，减小
C．I减小，增大D．I减小，减小
第(3)题
某同学进行抛体运动的相关研究。

第一次把一个体积较小的钢球（小钢球体积小，空气阻力可以忽略不计）用发射器从m高处水平射出，落地点为P，发射点到P点的水平距离为x。

第二次把一个质量相同的塑料球用同一水平速度水平射出，仅改变发射高度，发现当发射高度调整为时，塑料球的落点也在P点。

该同学对塑料球的受力做了一下分析和处
理：塑料球竖直方向速度较小，空气阻力的竖直分力忽略不计，但水平方向的空气阻力不能忽略且视为恒力。

根据这种设想，塑料球在运动时受到的空气阻力约为重力的（重力加速度的大小）（ ）
A
．倍B．倍C．倍D．倍
第(4)题
2023年10月26日，“神舟十七号”飞船从酒泉卫星发射中心发射升空后成功与在轨的“天宫”空间站核心舱对接。

已知对接后的“神舟十七号”飞船与空间站组合体在轨做匀速圆周运动，运行周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度g，仅利用上述数据可以求得（ ）
A．地球的平均密度B．地球的质量
C．组合体的在轨运行高度D．组合体受到的万有引力
第(5)题
浦耳弗里许折射计的原理图如图所示。

会聚光照射载有待测物质的折射面，然后用望远镜从棱镜的另一侧进行观测。

由于棱镜的折射率大于待测物的折射率，即，所以在棱镜中将没有折射角大于的光线（是棱镜一待测物界面的全反射临界角）。

由望远镜观察到的视场是半暗半明的，中间的分界线与折射角为的光线对应。

n与与和的关系为（ ）
A．B．C
．D．
第(6)题
如图是氢原子电子轨道示意图，a、b两束光是由处在态的氢原子跃迁到态和态时产生的，现分别用a、b两束单色光照射同一光电管阴极时，都发生了光电效应，则关于a、b这两束光，下列说法正确的是（ ）
A．a、b两束光的光子能量满足
B．光子动量
C．两束光照射光电管时对应的遏止电压
D．入射同一双缝干涉装置上，相邻亮纹的间距
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图甲所示，间距L=1m的长直平行导轨固定在水平面上，虚线MN与导轨垂直，在其右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T；质量均为m=2kg的金属棒P、Q垂直放在导轨上，P、Q与导轨间的动摩擦因数均为μ且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，P棒到MN存在一段距离；t=0时刻起，P棒始终受到一方向水平向右、大小为F=8N的恒定拉力作用，其运动
的v-t图像如图乙所示，其中t=0到t=4s的图像为直线，已知P、Q棒接入电路的总电阻R总=1Ω，运动过程中两棒未发生碰撞，不计导轨的电阻，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．金属棒与导轨间的动摩擦因数大小为μ=0.1
B．P棒刚进入磁场时，Q棒的加速度大小为2m/s2
C．电路稳定时，P棒的速度大小为4m/s
D．电路稳定时，Q棒的速度大小为2m/s
第(2)题
在北半球，地磁场竖直分量向下。

阳泉市某中学的兴趣实验小组，把一个正方形闭合导线框abcd放置在水平绝缘桌面上，线圈的ad边沿南北方向，ab边沿东西方向。

下列说法中正确的是（）
A．若使线圈向东平动，则a点的电势比d点的电势低
B．若使线圈向南平动，则b、c点两点电势相等
C．若使线圈向西平动，则a点的电势比b点的电势低
D．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点电势高
第(3)题
利用智能手机中的磁传感器可以粗测特高压直流输电线中的电流。

如图所示，一条大致东西方向放置的水平长直输电导线，
距地面高度20m，手机平行放置于水平长直输电导线的正下方，手机显示屏所在平面为面，轴与导线重合，测量此时的磁感应强度，然后沿轴方向保持手机平移前进1000m，再测量此时的磁感应强度，数据记录如下表。

测量点
位置
正下方
3345
时
沿地面
3340
前进
1000m
设通有电流的长直导线在距导线处产生磁场的磁感应强度大小为（其中），该地地磁场为匀强磁
场，前进1000m后电流影响可忽略。

忽略其他影响，根据实验数据，下列说法正确的是（）
A．地磁场方向为沿轴方向B．地磁场的磁感应强度为
C．长导线中电流方向自西向东D．输电线中电流的大小约为500A
第(4)题
反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用带电粒子在电场中的振荡来产生微波，振荡原理可以理解为：如图所示，以O为原点建立x轴，x<0区域有匀强电场沿x轴负向，其大小，x>0区域有非匀强电场沿x轴正向，其大小，一带负电粒子质量为，电荷量大小为，从处P点由静止释放，粒子仅在电场力作用下在x轴上往返运
动.已知质点做简谐振动周期公式（m为质点质量，k为振动系数），设原点O处电势为零.下列说法正确的是（ ）
A．粒子的最大速度为3m/s
B．粒子运动到原点O右侧最低电势为-1.6V
C．粒子运动的周期为
D．粒子向右运动到O点的最远距离为
三、实验题 (共2题)
第(1)题
某实验小组完成“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验后，根据类似的实验思想，设计了一个非对心碰撞实验，以验证动量守恒定理。

用纸板搭建如图所示的滑道，它由弧形斜面滑道与水平滑道平滑连接而成，使象棋可以在其上平滑地滑动。

实验时选用材质相同质量分别为和象棋甲和乙，然后进行如下实验：
（1）将象棋甲放在斜面某一位置A 静止释放，滑至P 点停下，如图（a ）所示，测出其在水平滑道上从O 点到P 的距离；（2）将象棋乙放置于O 处，其中心稍偏离OP 连线，左侧与过O 点垂直于OP 的线相切，甲置于位置A 静止释放，两象棋发生斜碰（碰后两象棋运动方向不在同一直线上），如图（b
）所示，则要求______（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

分别测出甲、乙从O 点到停止处的滑行距离和以及其与
之间的夹角
和；
（3）若甲、乙碰撞过程中动量守恒，则在垂直OP 方向，有______；沿OP
方向有______
（均用
、
和、表示）；
（4）实验结果表明，（3）中的等式并不严格相等，试写出二条可能的原因：
①___________；
②___________；
（5）关于本实验，下列说法正确的是（多选）__________
A.重复多次测量，可减小偶然误差
B.象棋较小，可视为质点来处理
C.弧形斜面滑道必须光滑
D.象棋甲静置的位置A 的高度高些比低些好（能完成实验的条件下）
第(2)题
现有一电源，其电动势约为3V
，内阻约为。

为精确测量该电源的电动势和内阻，实验室有可供选择的实验器材如下：A ．电流表A 1（量程为0~0.6A
，内阻为）
B ．电流表A 2（量程为0~3A ，内阻未知）
C ．电阻箱（阻值范围为）
D
．滑动变阻器
（阻值范围为）
E ．开关S 及导线若干
（1）若需要精确测量该电源的电动势和内阻，应选择实验器材是_________（填器材前的序号）。

（2）请设计合适的电路图测量该电源的电动势和内阻，画在图甲所示的虚线框内。

_______
（3）某实验小组的同学利用正确设计的电路得到多组数据，以所选的电阻阻值R 为横坐标、电流表的示数的倒数为纵坐标，
绘出的−R 图像如图乙所示，图像的斜率为k ，纵轴截距为b ，由此求出电源的电动势E =_________、内阻r =_________。

（均用字母k 、b 及题中所给物理量表示）
四、解答题 (共3题)
第(1)题
湖面上停着、B 两只小船，相距
，从水波传播到小船开始计时，在内完成10次全振动，B 完成8次全振动，两只小船都视为质点。

（1）求水波的传播速度；
（2
）如果小船的振幅为，则
内比B 多振动的路程是多少？
第(2)题电磁弹射在电磁炮、航天器、舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用，图1所示为电磁弹射的示意图。

为了研究问题的方便，将其简化为如图2所示的模型（俯视图）。

发射轨道被简化为两个固定在水平面上、间距为L 且相互平行的金属导轨，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中。

发射导轨的左端为充电电路，已知电源的电动势为E ，电容器的电容为C ．子弹载体被简化为一根质量为m 、长度也为L 的金属导体棒，其电阻为r 。

金属导体棒垂直放置于平行金属导轨上。

忽略一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。

（1）发射前，将开关S 接a ，先对电容器进行充电。

充电过程中电容器两极板间的电压u 随电容器所带电荷量q 发生变化，请在图3中画出u -q 图像；并借助图像求出稳定后电容器储存的能量E 0。

（2）电容器充电结束后，将开关接b ，电容器通过导体棒放电，导体棒由静止开始运动，导体棒离开轨道时发射结束。

电容器
所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能，将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。

若某次发射结束时，电容器的电量减小为充电结束时的一半，不计放电电流带来的磁场影响。

①求这次发射过程中的能量转化效率η；
②导体棒在运动过程中由于克服非静电力做功会产生反电动势，求这次发射过程中克服非静电力所做的功。

第(3)题
如图所示，一倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一弹性挡板P。

长为的薄木板置于斜面上，其质量
为M，下端位于B点，，薄木板中点处放有一质量为m的滑块（可视为质点），已知，滑块与薄木板之间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面上区间存在一特殊力场，能对滑块产生一个沿斜面向上大小为
的恒力作用。

现由静止开始释放薄木板。

（1）求滑块m到达B点时的速度；
（2）求薄木板到达挡板P的运动时间；
（3）薄木板与挡板P碰撞后以原速率反弹，通过计算分析滑块和薄板是否会分离。