北京市2023-2024学年物理高三上期末物理模拟试题

试卷更新日期：2024-03-12 类型：期末考试

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一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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。

1. 一辆F1赛车含运动员的总质量约为600 kg，在一次F1比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数 $\frac{1}{ν}$ 的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（）

A、速度随时间均匀增大 B、加速度随时间均匀增大 C、输出功率为240 kw D、所受阻力大小为24000 N

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2. 如图所示，b球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，BC为圆周运动的直径，竖直平台与b球运动轨迹相切于B点且高度为R。当b球运动到切点B时，将a球从切点正上方的A点水平抛出，重力加速度大小为g，从a球水平抛出开始计时，为使b球在运动一周的时间内与a球相遇(a球与水平面接触后不反弹)，则下列说法正确的是（）

A、a球在C点与b球相遇时，a球的运动时间最短 B、a球在C点与b球相遇时，a球的初始速度最小 C、若a球在C点与b球相遇，则a球抛出时的速率为 $\sqrt{2 g R}$ D、若a球在C点与b球相遇，则b球做匀速圆周运动的周期为 $\sqrt{\frac{2 R}{g}}$

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3. 如图所示，将两个质量均为m，带电量分别为+q、﹣q的小球a、b用绝缘细线悬挂于O点，置于水平方向的匀强电场中，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线Oa与竖直方向的夹角为30°．则F的大小可能为（　　）

A、mg B、 $\frac{1}{2}$ mg C、 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ mg D、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ mg

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4. “太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，太极球却不会掉到地上。现将太极球拍和球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动，则（）

A、小球的机械能保持不变 B、平板对小球的弹力在B处最小，在D处最大 C、在B、D两处小球一定受到沿平板向上的摩擦力 D、只要平板与水平面的夹角合适，小球在B、D两处就有可能不受平板的摩擦力作用

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5. 如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定的范围，已知其最大值和最小值分别为F₁和F₂（F₁和F₂的方向均沿斜面向上）。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为（）

A、 $\frac{F_{1}}{2}$ B、 $2 F_{2}$ C、 $\frac{F_{1} - F_{2}}{2}$ D、 $\frac{F_{1} + F_{2}}{2}$

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6. 如图所示，一光滑小球与一过球心的轻杆连接，置于一斜面上静止，轻杆通过光滑铰链与竖直墙壁连接，已知小球所受重力为G，斜面与水平地面的夹角为60°，轻杆与竖直墙壁的夹角也为60°，则轻杆和斜面受到球的作用力大小分别为（）

A、G和G B、 $\frac{1}{2}$ G和 $\frac{\sqrt{3}}{2} G$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ G和 $\frac{1}{2}$ G D、 $\sqrt{3}$ G和2G

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二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 下列关于热现象的说法正确的是____．

A、小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力 B、液体分子的无规则运动称为布朗运动 C、热量不可能从低温物体传到高温物体 D、分子间的距离增大时，分子势能可能减小 E、分子间的距离减小时，分子引力和斥力都增大

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8. 如p-T图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。对此气体，下列说法正确的是____。

A、过程①中，气体体积不断增大 B、过程②中，气体向外界吸收热量 C、过程②为绝热过程 D、状态a的体积大于状态d的体积 E、过程③中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加

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9. 下列说法正确的是（）

A、太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域 B、两列机械波在同一介质中相遇，波长相同一定能获得稳定的干涉图案 C、狭义相对论的第一个基本假设：力学规律在任何惯性系中都是相同的 D、分别用紫光和绿光为光源用同一装置做单缝衍射实验，前者中央亮纹较宽 E、电视机显像管里的电子枪发射电子束的强弱受图像信号的控制

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10. 下列说法中正确的是（）

A、温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B、当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的碱小而增大 C、对于一定质量的理想气体，保持压强不变，体积减小，那么它一定从外界吸热 D、电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递 E、液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势

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三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11. 某实验小组成员用如图所示的装置做“探究弹力与弹簧伸长关系”的实验．

(1)、将弹簧悬挂在支架上，弹簧上端刚好与竖直刻度尺的零刻度对齐，当弹簧下端挂上一个钩码且处于静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺上的位置如图1所示，此时弹簧的长度为l₁＝cm.

(2)、对于实验中的操作，下列说法正确的是____．

A、测量弹簧原长时，需要把弹簧水平放稳后进行测量读数 B、挂钩上挂的钩码越多，实验误差越小 C、弹簧的自重不会影响弹簧的劲度系数测量 D、由于弹簧的自重，会使测量的劲度系数有一定的误差

(3)、在弹簧弹性限度内，改变弹簧下端所挂钩码的个数，同时测出对应弹簧的长度，已知每个钩码的质量为50g，在m-l坐标系中描点作图如图2所示，当地的重力加速度g取9.80m/s² ，则由图象可以得到弹簧的劲度系数k＝N/m(结果保留三位有效数字)．

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12. 学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示小球的重力势能E_p、动能E_k或机械能E。试回答下列问题：

(1)、在图（a）所示的实验装置中，固定于小球下端、宽度为△s，且不透光的薄片J是，传感器K的名称是。

(2)、在图（b）所示的图象中，表示小球的重力势能E_p、动能E_k、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是（按顺序填写相应图线所对应的文字）。

(3)、根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是。

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四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13. 如图所示，从长方体透明玻璃中挖去一个半径为R的半球体，O为半球的球心，O₁O₂连线为透明玻璃体的主光轴，在离球心0.5R处竖直放置一个足够大的光屏，O₂为屏上的点，让一单色光束平行O₁O₂垂直左侧表面入射，当光线距离O₁O₂连线0.5R时，折射后的光线达到光屏上距离O₂为 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ R的P点.已知透明体的上下侧面均涂有吸光材料，则：

(1)、透明玻璃的折射率为多少？

(2)、当平行光线到光轴O₁O₂的距离为多少时，折射后射到光屏上的位置离O₂最远？

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14. 如图所示，在xOy平面内，MN与y轴平行，间距为d，其间有沿x轴负方向的匀强电场E。y轴左侧有宽为L的垂直纸面向外的匀强磁场，MN右侧空间存在范围足够宽、垂直纸面的匀强磁场（图中未标出）。质量为m、带电量为+q的粒子从P（d，0）沿x轴负方向以大小为v₀的初速度射入匀强电场。粒子到达O点后，经过一段时间还能再次回到O点。已知电场强度E= $\frac{3 m v_{0}^{2}}{2 q d}$ ，粒子重力不计。

(1)、求粒子到O点的速度大小；

(2)、求y轴左侧磁场区域磁感应强度B₁的大小应满足什么条件？

(3)、若满足(2)的条件，求MN右侧磁场的磁感应强度B₂和y轴左侧磁场区域磁感应强度B₁的大小关系。

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15. 如图所示，甲乙两个完全相同的车静止在水平面上，其中一个车内有人，此人拉动轻绳使两车相互靠近，相遇时甲乙两车距离出发点分别为S_甲和S_乙。下列判断正确的是

A、若车与轨道间无摩擦，则S_甲=S_乙 B、若车与轨道间有摩擦，且S_甲<S_乙，则人在甲车内 C、若S_甲<S_乙，且人在甲车内，则车与轨道可能无摩擦 D、只要S_甲<S_乙，则人一定在甲车内

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