2024北京昌平区高三上学期期末考试物理含答案

这是一份2024北京昌平区高三上学期期末考试物理含答案，共12页。试卷主要包含了 关于声波，下列说法正确的是， 回旋加速器的工作原理如图所示等内容，欢迎下载使用。

2024.1
共100分。考试时长90分钟
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是（ ）
A. B.
C. D.
2. 一小球做平抛运动，小球的速度大小v、加速度大小a、动能Ek和机械能E随时间t的变化关系图像如图所示，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
3. 图为“研究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图，下列实验操作中必要的是（ ）
A. 实验中要避免弹簧测力计外壳与木板之间产生摩擦力
B. 实验中应保证两个分力大小都小于合力大小
C. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O，标记出两细线的方向，表示分力的方向
D. 两个弹簧测力计拉动圆环静止在位置O，测量出两细线的长度，表示分力的大小
4. 位于坐标原点O处的波源发出一列沿x轴正方向传播的简谐横波，周期为T。时，原点O处的质点向y轴正方向运动。在图中列出了时刻的波形图，其中正确的是（ ）
A B.
C. D.
5. 关于声波，下列说法正确的是（ ）
A. 火车驶离远去时，音调变低，是声波的反射现象
B. 在空房子里讲话，声音特别响亮，是声波的干涉现象
C. 把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，是声波的衍射现象
D. 绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是声波的干涉现象
6. 如图所示，轻绳AB一端固定在天花板上，另一端悬挂一重物，处于静止状态。现用水平向左的力拉绳上的一点，使重物被缓慢提起。用表示绳段对点的拉力，表示绳段对点的拉力，表示重物的重力，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 和是一对作用力与反作用力
B. 和大小相等
C. 保持不变，逐渐变大
D. 保持不变，逐渐变小
7. 回旋加速器的工作原理如图所示。是两个中空的半圆形金属盒，它们之间有一定的电势差U。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处的粒子源产生的带电粒子在两盒之间被加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，再次到达两盒间的缝隙时，改变电场方向，使粒子再次被加速，如此反复。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间忽略不计。粒子所受重力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子每在电场中加速一次，动能的增加量都相同
B. 粒子在磁场中运行的圆周越来越大，其周期会越来越长
C. 若只增大电压U，会使粒子射出D形金属盒的动能增大
D. 若只增大两盒之间的距离，会使粒子射出D形盒的动能增大
8. 如图所示，虚线a、b、c表示电场中三个等势面，且相邻等势面之间的电势差相等。实线为一带正电的点电荷通过该区域时的运动轨迹，P、Q为轨迹上的两点。下列说法正确的是（ ）
A. 三个等势面中，c的电势最高
B. 该点电荷在P点时的电势能比Q点大
C. 该点电荷在P点时动能比Q点大
D. P点的电场强度小于Q点的电场强度
9. 如图所示，将带铁芯的线圈L与灯泡A并联，接到电源上。先闭合开关S，电路稳定后灯泡A正常发光；然后断开开关S，灯泡A先闪亮一下，再熄灭。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S的瞬间，线圈L不会产生自感电动势
B. 断开开关S的瞬间，通过灯泡A的电流方向为
C. 闭合开关S的瞬间，通过线圈L的电流比电路稳定时通过线圈L的电流大
D. 断开开关S的瞬间，通过灯泡A的电流比电路稳定时通过灯泡A的电流大
10. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，灯泡A上标有“6V，12W”的字样，直流电动机M线圈电阻。接通电源后，灯泡恰好能正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 电路中的电流为6A
B. 电动机两端电压为4V
C. 电动机发热的功率为56W
D. 电动机输出的功率为48W
11. 利用热敏电阻作为感温元件可以制作简易温度计，电路图如图甲所示。用热敏电阻作为测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，可以直接读出温度值。已知电源电动势为，内阻不计；电流表量程为、内阻为；保护电阻为。热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表示数越大，对应温度越低
B. 该温度计测量的最高温度为
C. 电流表零刻度线处对应温度为
D. 该温度计表盘上温度的刻度是均匀的
12. 某同学用如图所示的实验电路测量某电源的电动势和内阻，其中R为电阻箱。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图线；虚线是在忽略电表内阻影响的理想情况下，该电源的路端电压U随电流I变化的图线，其中正确的是（ ）
A. B.
C. D.
13. 某处地下有水平埋设的长直导线，现用图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如下表所示：
下列判断正确的是（ ）
A. 导线南北走向，但不能确定其具体位置
B 导线东西走向，但不能确定其具体位置
C. 导线南北走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方
D. 导线东西走向，且可以确定其在初始时位于线圈中心点O的正下方
14. 我国自主研制的“天帆一号”太阳帆在轨成功验证了多项太阳帆关键技术。太阳帆可以利用太阳光的“光子流”为飞船提供动力实现星际旅行。光子具有能量，也具有动量。光照射到物体表面时，会对物体产生压强，这就是“光压”。设想一艘太阳帆飞船，在太阳光压的作用下能够加速运动，不考虑太阳以外的其他星体对飞船的作用力，下列说法不正确的是（ ）
A. 若光照强度和太阳光照射到太阳帆的入射角一定，太阳帆接受光的面积越大，该飞船获得的动力越大
B. 若光照强度和太阳帆接受光的面积一定，太阳光照射到太阳帆发生反射，入射角越小，该飞船获得的动力越大
C. 太阳光照射到太阳帆时，一部分被反射，另一部分被吸收，只有被反射的部分会对太阳帆产生光压
D. 若将太阳帆正对太阳，飞船无需其他动力，即可以远离太阳做加速度减小的加速运动
第二部分
本部分共6题，共58分。
15. 在“用传感器观察电容器的充、放电现象”实验中，按图甲所示连接电路。电容器C电容为50μF，电源电动势为8.0V，内阻不计。先使开关S与1端相连，一段时间后，把开关S掷向2端。
（1）开关S改接2后，电容器进行的是________（选填“充电”或“放电”）过程，在此过程中，通过图中电阻R的电流方向为________（选填“由a到b”或“由b到a”）。
（2）在电容器充电的过程中，电源产生的总电能E=________。
（3）用不同电动势的电源对该电容器充电，充电完成后，极板所带电荷量Q与极板电压U的关系图线如图乙所示。当极板电压U为8.0V时，电容器的电势能Ep=________。
16. 某实验小组做“探究平抛运动的特点”实验。

（1）甲同学用如图所示实验装置进行探究，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球由静止释放，做自由落体运动。关于该实验，下列说法正确的有________。
A.A球和B球的质量必须相等
B.需要分别改变两球距地面的高度和击打力度，多次重复实验
C.本实验为验证A球在竖直方向上做自由落体运动
D.本实验为验证A球在水平方向上做匀速直线运动
（2）乙同学用如图甲所示的实验装置研究小球水平方向上的运动。小球从斜槽上滚下，离开斜槽后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的挡板，小球飞出后，落到挡板上，分别记录小球落到挡板时球心的位置，并在方格纸上标出相应的点迹。以小球在斜槽末端时的球心位置为坐标原点O，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，建立直角坐标系，如图乙所示。
①下列实验条件必须满足的有________
A斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末端水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放小球
D.移动挡板时，挡板高度等间距变化
②已知小方格边长为l，重力加速度为g。小球平抛的初速度v0=________。小球竖直下落距离y与水平距离x的关系式：y=________。

（3）若某同学用图甲所示的实验装置进行实验时，没有调整斜槽末端水平，在斜槽末端向下倾斜的情况下得到小球的运动轨迹如图所示，在轨迹中选取A、B两点，坐标分别为、。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得斜槽末端切线方向与x轴间夹角的正切值为________。

17. 如图所示，光滑水平面上的正方形导线框abcd，在水平拉力F的作用下进入竖直向下的匀强磁场并完全穿出。线框ab边与磁场边界平行。已知ab边进入磁场时线框刚好做匀速直线运动，线框电阻为R，线框边长和磁场宽度均为L，磁场的磁感应强度大小为B。空气阻力不计。求：
（1）ab边进入磁场时，线框中感应电流的方向；
（2）线框进入磁场时的速度大小v；
（3）线框穿越磁场的过程中，产生的焦耳热Q。
18. 开普勒定律指出：
（一）所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
（二）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。
（三）行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方的比值都相等，即，k是一个常量。
开普勒定律不仅适用于行星绕太阳的运动，也适用于卫星绕行星的运动。结合开普勒定律及相关知识，回答下列问题：
（1）如果一颗人造地球卫星沿椭圆轨道运动，它在离地球最近的位置（近地点）和最远的位置（远地点），哪点的线速度比较大？
（2）若行星的轨道与圆十分接近，可近似认为椭圆的半长轴等于圆的半径。已知引力常量为G，太阳的质量为M。请推导太阳系中常量k的表达式；
（3）2021年2月，由我国研制的探测器“天问一号”成功实施近火制动后，进入环绕火星的椭圆形停泊轨道，如图所示。已知：火星停泊轨道半长轴a、火星半径、火星表面处重力加速度大小。求“天问一号”在停泊轨道运行的周期T。
19. 如图所示，质量为M的匀质凹槽放在光滑水平桌面上，凹槽内有一个半径为R的光滑半圆形轨道。质量为m的小球从轨道右端点由静止开始下滑。重力加速度为g。
（1）若把凹槽固定在桌面上，求：
①小球运动到轨道最低点时的速度大小；
②小球运动到轨道最低点时，凹槽对小球的支持力大小。
（2）若凹槽可以在桌面上自由滑动，且整个过程凹槽不翻转。
①求小球运动到轨道最低点时的速度大小；
②若凹槽两端始终没有滑出桌面，求桌面的最小长度L。
20. 法拉第提出场的概念，并且用场线直观地描绘了场，场线的疏密程度表示场的强弱，场线上每一点的切线方向表示场强的方向。
（1）狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，与点电荷的电场线分布相似。如图所示，若空间中有一固定的N极磁单极子，一带电微粒Q在其上方沿顺时针方向（俯视）做匀速圆周运动，运动轨迹的圆心O到磁单极子的距离为d，运动周期为T，重力加速度为g。
①在图中画出N极磁单极子周围磁感线；
②分析该微粒带正电还是负电，并求出该微粒运动轨迹的半径R。
（2）场的通量可以描述场线的数量，在研究磁场时我们引入了磁通量，定义磁通量，其中B为磁感应强度，S为垂直于磁场的面积。
①如图所示，真空中存在电荷量为Q的正点电荷，以点电荷为球心，做半径为r、高度为h的球冠，已知真空中静电力常量为k，球冠的表面积为，请类比磁通量的定义，求通过球冠的电通量；
②真空中存在两个异种点电荷+q1和-q2，图中曲线为从+q1出发，终止于-q2的一条电场线，该电场线在两点电荷附近的切线方向与两电荷的连线夹角分别为α和β，求两点电荷的电荷量之比。
昌平区2023—2024学年第一学期高三年级期末质量抽测
物理试卷
2024.1
共100分。考试时长90分钟
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】AC
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】D
【6题答案】
【答案】C
【7题答案】
【答案】A
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】D
【10题答案】
【答案】D
【11题答案】
【答案】B
【12题答案】
【答案】B
【13题答案】
【答案】C
【14题答案】
【答案】C
第二部分
本部分共6题，共58分。
【15题答案】
【答案】 ①. 放电 ②. 由a到b ③. ④.
【16题答案】
【答案】 ①. BC##CB ②. BC##CB ③. ④. ⑤.
【17题答案】
【答案】（1）电流由；（2）；（3）
【18题答案】
【答案】（1）最近的位置（近地点）；（2）；（3）
【19题答案】
【答案】（1）①，②；（2）①，②
【20题答案】线圈移动情况
初始时静止放置
南北方向移动
南北方向移动后静止
东西方向移动
东西方向移动后静止
电流情况
无电流
无电流
无电流
有电流
有电流