北京市门头沟区2024届高三下学期一模物理试题（Word版附答案）

这是一份北京市门头沟区2024届高三下学期一模物理试题（Word版附答案），共17页。试卷主要包含了25s，( 共 10 分），( 9 分）， ( 10 分）等内容，欢迎下载使用。
物 理2024.3
本试卷共 10 页， 100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案写在答题卡上， 在试卷上作答无效。考试结束后， 将试卷和答题卡一并交回 。
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。
空玻璃瓶密封后放入冰箱。与放入冰箱前相比 ， 瓶内的气体
所有分子的运动速率都变小
分子的平均动能变小
c. 压强变大
D. 分子对玻璃瓶内壁的平均作用力变大
下列现象可说明光具有粒子性的是
光经过三棱镜后发生偏折
白光照射肥皂膜呈现彩色图样
白光经过狭窄的单缝得到彩色图样
紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出
如图是一个正弦式交变电流 氓月时间 t 变化的图像。下列说法正确的是
交变电流的周期为 0.25s
交变电流的有效值为10 2.A
c. 在 t=0.15s 时交变电流方向发生改变
D. 该交变电流的表达式为 i = lOsin 10m A
如图为氢原子的能级图， 现有大量氢原子处千 n =3 能级上。下列说法正确的是
n
氢原子所处能级越高， 越稳定
氢原子在向低能级跃迁时放出光子 ， 能量增加
这些原子跃迁过程中最多可辐射出 2 种频率的光子
从 n =3 能级跃迁到 n = l 能级时辐射出的光子频率最大
y
一简谐波沿 x 轴正方向传播， 周期为 T, 波长为入。若在x = O
T
T-2
— 时刻波的图像为
处质点的振动图像如 右图所示， 则I = T
。
2
二
二—
yy
A•------
X
A 尸 －－－－－－－－－－－－－－
D
c
B
。
。A
XX
三
A
如图所示， 两平行金属板 A、B 与电阻 R 相连， 金属板间有一匀强磁场。现将一束等离子（含有大量等量正、负离子）垂直磁场喷入， 下列说法正确的是
R
A 极板的电势高千 B 极板
R 中有从 b 到 a 的电流
．若只增大磁感应强度， R 中电流不变
．若只增大两极板间距， R 中电流不变
等离子体B
2024 年 2 月 10 日是“天问一号“ 火星环绕器环火三周年纪念日。 3 年前“天问一号” 火星探测器成功实施制动捕获后 ， 进入环绕火星椭圆轨道， 成为中国第一颗人造火星卫星。要完成探 测任务探测器需经历如图所示变轨过程， 轨道I 为圆轨道， 轨道 II、轨道
III 为椭圆轨道。关千探测器， 下列说法正确的是
在轨道 1 上的周期大千在轨道 II 上的周期
在轨道 I 上的机械能大千在轨道 II 上的机械能
在轨道 1 上经过P 点的速度小于轨道 II 上经过P 点的速度
在轨道 1 上经过 P 点的加速度小千轨道 II 上经过 P 点的加速度
为研究某鞋的防滑性能 ， 同学将鞋子置于斜面上 ， 逐渐增大斜面倾角0 ( 0< 90° ) 。当斜面倾角0=37° 时鞋子刚好开始滑动。假设滑动摩擦力等千最大静摩擦力， 已知sin37°= 0.6, cs37°= 0.8 。下列说法正确的是
鞋子与斜面间的动摩擦因数为 0.8
增大斜面倾角0, 鞋子对斜面的压力减小
在鞋子滑动时， 增大斜面倾角0, 鞋子的加速度减小
在鞋内放置重物， 使鞋子刚好开始滑动时的斜面倾角 0将增大
图甲是电场中的一条电场线， M 、 N 是电场线上的两点 。电子仅在电场力作用下从 M
点运动到N 点， 其运动的V-t 图像如图乙所示。M 、N 点电场强度分别为压 和EN, 电
子在M 、N 点电势能分别为 Er M 和ErN。 下列说法正确的是
,,,
EM>EN, ErM>ErNv
EM > E N, ErM < Er N
EM< 瓜 ， ErM>E PN
EM < EN, ErM < E PN
M_ j
＇＇
1
,','''
zt
，
MN
0t,
甲
乙
当做圆周运动的物体角速度 变化时， 我们可以引用角加速度 p来描述角速度 的变
化快慢， 即 /3= 空汇 图甲中某转盘自 t =0 时山静止开始转动， 其前 4s 内角加速度p
t
随时间 t 变化如图乙所示。则
第 4s 末， 转盘停止转动
角加速度的变化率的单位为 rad/s
0- 2s 内转盘做匀角加速圆周运动
第 2s 末， 转盘的角速度大小为 l Orad/s
/J/ rad·s·2
s
10
乙
如图是小京设计的汽车油箱内油 量不足时触发报警的电路， 电源两端电压保持不变，
电阻R吓 凡中的一个是定值电阻， 另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部， 其阻值随油箱中油量的减少而增大， 当电压表示数大千某一值 U 时， 就会触发报警。电压表示数为 U 时， 油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是
R2 为压敏电阻
若换用电压更大的电源，警戒油晕将变小
/s
若换用阻值更大的定值电阻 ， 警戒油量将变小
随着油箱的油晕减少， 通过定值电阻的电流变大
．
A
．
某研究小组在研究＂估测甩手时指尖的最大向心加速度”课题研究时，利用摄像机记录甩手动作， A 、 B、C 是甩手动作最后 3 帧（每秒 25 帧）照片指尖的位置。根据照片建构A、 B 之间运动模型： 开始阶段， 指尖A 以肘关节M 为
圆心做圆周运动， 到接近 B 的最后时刻， 指尖以腕关节 N 为圆心做圆周运动。测得A、B 之间的距离为 26cm , B、N 之间的距离为 17cm 。粗略认为 A、 B 之间平均速度为甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度。重力加速度为g。请估测甩手时指尖 的最大向心加速度
A. 5gB. 10gC. 25gD. 50g
把一压力传感器固定在水平地面上，轻质弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。
。
t=O 时， 将金属小球从弹簧正上方由静止释放， 小球落到弹簧上后压缩弹簧到最低点 ， 又被弹起离开弹簧 ， 上升到一定高度后再下落 ， 如此反复。压力传感器中压力大小F 随时间 t 变化图像如图乙所示。下列说法正确的是
F
-
压力传感器
t1t2t3
甲乙
t1 时刻， 小球的动能最大
ti~ t2 时间内， 小球始终处千失重状态
t1~ h 时间内， 小球所受合力的冲量为 0
tz~ t3 时间内， 小球机械能的增加量等千弹簧弹性势能的减少量
对于同一物理问题， 常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究 ， 找出其内在联系， 从而更加深刻的理解其物理本质 。一段长为 l、电阻率为p、横截面积为S 的细金属直导线， 单位体积内有 n 个自由电子， 电子电荷晕为 e、质晕为m。经典物理学认为 ， 金属的电阻源千定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部 分）的碰撞， 该碰撞过程将对电子的定向移动形成 一定的阻碍作用， 该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动 的速率成正比， 比例系数为K。 下列说法不正确的是
比例系数 k=nep
当该导线通有恒定的电流 l 时导线中自由电子定向移动的速率 V =
neS
比例系数K 与导线中自由电子定向移动 的速率 v 无关
金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等
第二部分
,,',
15. （共 8 分）
B\
}
N＇
C
＇
,''' ,
',
',',
,','
',',
，
，
d
D
飞
O
＼ A
(1 ) 某小组做“测量玻璃的折射率“ 实验时， 在白纸上画出光线的径迹， 如图所示。以入射点 0 为圆心作圆， 圆与入射光线、折射光线分别交千A, B 点，过A、B 点作法线 NN' 的垂线， 垂足分别为 C、D 点。测得圆的半径为R , 线段
＇
N
' ''
，，
AC 长度为 a , ED 长度为 b, OC 长度为 C, OD 长度为 d,
则玻璃的折射率 n= （用题中所给字母表示）
( 2 ) 下图是“ 探究小车加速度与力的关系” 的实验装置。
＄关千实验，下列做法正确的是 （填选项前的字母）。
本实验还需要秒表、刻度尺、交流电源等器材
本实验需保持小车质量不变， 改变槽码质量
c. 平衡摩擦时，需小车连接纸带，细绳末端连接槽码
D. 实验时先接通电源， 后释放小车
＠当小车质量 （选填“远大千”或“远小千＂）槽码质晕时，可以认 为细绳拉力近似等千槽码的重力。上述做法引起的误差为 （选填
“ 偶然误差” 或“系统误差＂ ）。为减小此误差， 下列可行的方案是（填选项前的字母） 。
用水平气垫导轨代替普通导轨 ， 滑块代替小车
在小车上加装遮光条，用光电计时系统代替打点计时器
在小车与细绳之间加装力传感器 ， 测出小车所受拉力大小
16.( 共 10 分）
图甲为＂测量某电池组电动势和内阻＂ 的实验电路图。实验室除提供待测电池组一个、开关一个、导线若干外， 还有下列器材可供选用 ：
电压表 V : 量程 0- 3V , 内阻约 3k Q
电流表 A: 量程 0- 0.6A, 内阻约 0.2Q
滑动变阻器 R 1: 0- 500Q , 额定电流 l A
滑动变阻器 R 2: 0-lOQ, 额定电流 l A
。
11
』R
0
UN

3.0
2.6
2.2
1.8
1.4
E, r
1.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 I/A
/s
甲乙
(1 ) 图甲为该同学设计的实验电路图， 实验中忽略电流表和电压表内阻的影响。心为了便千实验，滑动变阻器应选用 （填写仪器的字母代号）；
＠实验中调节滑动变阻器， 记录多组电压表示数 U 和电流表示数 ], 在坐标纸上
描点连线作出 U -1 图像， 如图乙所示。根据图乙可得该电池组的电动势
E=V, 内阻r = n ( 结果均保留 2 位有效数字） 。
( 2) 为了研究电表内阻对测晕结果的影响 ， 我们用 U 和1 的函数关系进行分析。
心用字母 Rv、队 分别表示电压表和电流表的内阻， U 、 J 分别表示电压表和电流表的示数， E 、 r 分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑到电表内阻的影响， 写出反映 U 和1 真实关系的函数表达式 U = ;C 请用题目中已知字母表示）
＠通过 对函数表达式进行分析可得 ， (1 ) 中电池组的电动势 E 测量值真实值， 内阻 r 的测晕值 真实值（填“ 大千”、“小于” 或 ” 等千" ) 。
17.( 9 分）
如图所示， 竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水 平桌面相切。两个完全相同的小滑块 A、B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将 A 无初速释放， 滑块 A 以速度 v 在水平方向和 B 发生正碰后粘在一起，并沿桌面继续滑动 。已知滑块 A、
B 质量均为 m, 重力加速度为g。求：
口－－－－－－－－－”－－一一
』B
A
(1 ) 光滑圆弧半径 R;R
( 2) 与B 碰撞前瞬间 A 对轨道的压力大小F ;
( 3 ) 碰撞过程中系统损失的机械能 b.E。
18.( 9 分）
图甲是列车进站场景，其刹车原理可简化为图乙。在车身下方固定一单匝矩形导线 框， 利用线框进入磁场时所受安培力， 辅助列车刹车。已知列车质量为 m, 线框总电阻为 R, 线框ab 边长为L, be 边长近似等千车身长度S , 列车轨道上匀强磁场区域足够长， 且磁感应强度的大小为B。车头刚进入磁场时速度大小为 V, 车尾进入磁场瞬间列车恰
皇
愚
皇
愚
愚
场
磁皇
强 皇
匀 皇 皇
愚
愚'/
/
/
a /
一
·
＇
IIIIII ' /
I
，
I
，
＇
-
-,
IIIIIIIV- /
－
三“
二
好停止， 列车停止前所受所有摩擦阻力恒为J。求：
台
站
＇/
乙
，
，/
－
/
-b
甲
( 1)列车车头进入磁场瞬间， 通过线框 ab 边的电流l 大小和方向（填 " a---b" 或 " b
--a") ;
(2) 列车车头进入磁场瞬间， 列车加速度的大小 a ;
( 3 ) 列车从进站到停止过程中 ， 线框产生的焦耳热 Q。
19. ( 10 分）
微元法是通过把物理量或物理过程进行分割再分析的方法，也是物理中解决问题常用的方法。
b
己1
I I I I I II
-－
-－
-－－－－
--
--
－－
---}
--－－
--
＿ ＿
王
－一－』
－
－
。
-
－
-
1 -
一『
l ll l l lf,
-＿-＿
-二－
i -
i­
. ll l l l l l l ll
a
(1 ) 如图 1 所示， 一个行星绕太阳沿椭圆轨道运动， 在近日点 a 和远日点 b 时离太阳中心的距离分别为凡和Rb, 近日点速度和远日点速度分别为
b
R
1
图
.＇
aR
}
Va 和 Vb。分 别在 a 点和 b 点附近取极短的时间间隔!::,. t' 请根据开普勒 第二定律（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）求立； （提示： 扇形面积＝丿 x 半径X 弧长）
Vb2
( 2 ) 如图 2 所示， 轻质弹簧一端固定， 另一端与质量为m 的物块（可视为质点）相连放置在水平面上。当物块在 A 位置时弹簧处千原长 ， 在外力F 作用下物块移动到
B 位置（没有超出弹 簧弹性限度）。已 知弹簧劲度系数为 k, AB 间长度为 l, 弹簧对物块的拉力用 F 弹表示。取 A 点所在位置为坐标原点， 水平向右为正方向。物块从 A 运动到B 过程中， 通过推导画出 F 弹与位移 x 的示意图， 并借助图像求
弹簧对物块拉力做的功 W 炉
F 弹
X
二F
。
AB
图 2
( 3 ) 如图 3 所示， 当长为 L 的导体棒 MN 绕其一端M 在垂直千匀强磁场（磁感应强度为B ) 的平面内转动时， 电子受到沿着导体棒方向的洛伦兹力 Ji 和垂直千导体棒方向的洛伦兹力儿， 在任一过程中 Ji 和户做功之和始终为零。设导体棒内有一电荷瞿为e 的电子， 导体棒以角速 度 顺时针匀速转动， 求该电子距离转轴
M 点为x 时所受洛伦兹力Ji 大小的表达式， 并借助图像求该电子从导体棒 N 端移到M 端过程中Ji 做的功 W10
N
M
Ji
X
图 3
20. ( 12 分）
．．．
•• • • •
．．．．．
．．．
． 。
．．．
．
。
垦
A
v
2023 年 12 月 1 日晚间， 绚 丽的极光现身北京市门头沟区。极光是山太阳抛射出的高能带电粒子受到地磁场作用 ， 在地球南北极 附近与大气碰撞产生的发光现象。从北极地区看赤道平面的地磁场， 可简化为下图： 0 为地球球心， R 为地球半径， 将地磁场在半径为 R 到 3R 之间的圆环区域看成是匀强磁场， 磁感应强度为B。假设高能粒子的质量为 m, 电 荷量为+q。不计粒子重力及大气对粒子运动的影响， 且不考虑相对论效应。
(1 ) 若高能粒子从 A 点以速度 V 沿切线进入磁场边界位置时， 粒子恰好绕着磁场边界做圆周运动， 求粒子的速度 V 的大 小。
( 2 ) 地球磁层是保护地球的一道天然屏障， 它阻挡着高能粒子直接到达地球表面， 从而保护了地球上的生态环境。
a假 设高能粒子从磁场边缘 A 点以速率 v 沿半径方向射入磁场时 恰不能到达地球表
q
面， 求粒子的比荷一 ；
m
b.高能粒子实际上可在赤道平面内向各个方向均匀地射入磁场。若高能粒子仍以速 率 v 射入地球磁场， 求到达地球粒子数与进入地磁场粒子总数比值＂。 （结果用反三角函数表示，例： sin0=k, 则0 = arcsink, 0为弧度）

门头沟区 2024 年高三年级综合练习（一）
物 理 评 标
第一部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。
第二部分共 6 题，共 58 分。
15．（8 分）
1．B
2．D
3．C
4．D
5．A
6．B
7．C
8．B
9．A
10．D
11．C
12．C
13．D
14．A
a
（1）
b
（2 分）
（2）①BD
② 远大于
系统误差
C
（2 分）
（4 分）
16．（10 分）
（1）①R2
（2 分）
② 2.9
（2）U RV
RV  r
3.0
E 
RV r I
小于
小于
（4 分）
（4 分）
17. （10 分）
RV  r
（1）滑块 A 在光滑圆弧轨道下滑过程中只有重力做功，由动能定律得
mgR  1 mv 2  0
2
（2 分）
v
2
解得R （1 分）
2g
FN
与 B 碰撞前瞬间对 A 进行受力分析
mg
v2
合力提供向心力，有 FN  mg  m R
（1 分）
解得FN  3mg
（1 分）
根据牛顿第三定律可知，A 对轨道的压力 F  FN  3mg
（1 分）
碰撞过程动量守恒定律解得
mv  2mv
v  1 v
2
（1 分）
（1 分）
则碰撞过程中损失的机械能E  1 mv2  2  1 mv2  1 mv2
（1 分）
224
18．（9 分）
由题可知
E  BLv0
（1 分）
根据欧姆定律，得 I  E  BLv0
（1 分）
RR
根据右手定则，电流方向：从 a→b（1 分）
安培力公式
B2 L2v
F  BIL 0
安R
（1 分）
由牛顿第二定律
a  F 安  f
m
（1 分）
联立公式解得
a  F 安  f  B L v  Rf
2 2
0
（1 分）
根据能量守恒，有
mmR
1 mv 2  fs  Q
（2 分）
20
解得Q  1 mv 2  fs
（1 分）
20
19．（10 分）
（1）设在极短时间Δt 内，认为速率不变，在近日点附近和远日点附近行星移动的弧长分别问Δla 和Δlb，
根据开普勒第二定律可得： 行星与太阳的连线在相等的时间内扫过面积相同
Sa  Sb
即
1 R l  1 R l
（1 分）
2 aa2 bb
线速度定义式
解得：
v  l
t
va  Rb

（1 分）
（1 分）
vbRa
由胡克定律得
F 弹  kxF
l
x
弹
0
F 弹与位移 x 的图像如图 1 所示（1 分）
由图像可得W弹
  1 kl 2
2
（1 分）
-kl
图 1
在物块从 A 位置移动到 B 位置时，利用动能定律得： Ek
 Fl  1 kl 2
2
（1 分）
设电荷到转轴 M 点的距离为 x 时，其线速度v  x
（1 分）
根据洛伦兹力公式 f洛  qvB  eBx
f 洛与 x 的图像如图 2 所示（1 分）
f 洛
BeωL
（1 分）
由图像可得W洛
 1 eBL2
2
（1 分）
Lx
图 2
20. （12 分）
由几何关系得
r1  3R
mv2
洛伦兹力提供粒子运动的向心力，有qv0 B 0
r1
（2 分）
得v0
 3qBR m
（1 分）
设该粒子轨迹半径为 r，则由几何关系知：
r  R2  r 2  3R2
v0 A
v
R
O
3R
v
r2
O1
（2 分）
22
r2
解得r2  4R
mv2
根据洛伦兹力提供粒子运动的向心力，有 qvB （1 分）
r2
解得q 
m
v
4RB
（1 分）
沿指向球心方向射入的粒子会和地球相切而出，和 AO 方向成 θ角向上射入磁场的粒子也恰从地球上沿相切射出，在此θ角范围内的粒子能到达地球，其余进入磁场粒子不能到达地球。（2 分）
由几何关系得
sin 2R  2
v
θ
R
3R
θ O
2R
3R
3R3
2v
 arcsin
3
arcsin 2
（1 分）A
故  3

（2 分）O2
（其他答案合理可酌情给分）