2024年北京师大附属实验中学高考物理零模试卷(含详细答案解析)

这是一份2024年北京师大附属实验中学高考物理零模试卷(含详细答案解析)，共28页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示为斯特林发动机玩具，汽缸在酒精灯加热情况下，汽缸内的活塞往复运动，通过传动轴带动飞轮持续转动，则( )
A. 活塞压缩气体时，气体的压强与体积成反比
B. 气体膨胀时，气体的体积与热力学温度成正比
C. 发动机工作时，气体吸收的热量大于对外做功
D. 气体能从单一热源吸热并全部用来对外做功而不引起其他变化
2.关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是( )
A. “3D电影”的播放和观看利用了光的干涉
B. 水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
C. 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
D. 一束单色光由空气射入玻璃，这束光的波长变长
3.如图所示，甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是( )
A. 若b光为绿光，a光可能是紫光
B. 若a光为绿光，c光可能是紫光
C. 若c光光子能量为2.81eV，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光
D. 若c光光子能量为2.81eV，用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光
4.“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来(图甲)。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法正确的是( )
A. 该时刻P点的位移为10 3cm
B. 再经过0.25s，P点到达平衡位置
C. 该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
D. 从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为y=20sin(πt+π)cm
5.随着经济发展，加之寒冬来临，用电需求增加，当火力发电供应紧张时，通过远距离调度方式，会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加(假设所有用电器均可视为纯电阻)，电网中数据发生变化，下列说法正确的是( )
A. 降压变压器的输出电流I4减小B. 输电线上损失的功率减小
C. 升压变压器的输出电压U2增大D. 发电厂输出的总功率增大
6.在我国古代，人们曾经用一种叫“唧筒”的装置进行灭火，这种灭火装置的特点是：筒是长筒，下开窍，以絮囊水杆，自窍唧水，既能汲水，又能排水。简单来说，就是一种特制造水枪。设灭火时保持水喷出时的速率不变，则下列说法正确的是( )
A. 灭火时应将“唧筒”的轴线正对着火点
B. 若将出水孔扩大一些，则推动把手的速度相比原来应适当慢一些
C. 想要使水达到更高的着火点，必须调大“唧筒”与水平面间的夹角(90∘以内)
D. 想要使水达到更远的着火点，必须调小“唧筒”与水平面间的夹角(90∘以内)
7.2022年10月31日，搭载梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭发射取得圆满成功。实验舱发射可简化为三个轨道，如图所示，先由近地圆轨道1进入椭圆轨道2，再调整至圆轨道3.轨道上A、B、C三点与地球中心在同一直线上，A、C两点分别为轨道2的远地点与近地点。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道2上C点的速度大于第一宇宙速度
B. 卫星在轨道2上运行的周期小于在轨道1上运行的周期
C. 卫星在轨道2上的A点和轨道3上B点受到的万有引力相同
D. 卫星在轨道2上C点的速度小于在轨道3上B点的速度
8.如图甲所示，轻杆一端固定在转轴O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球在最高点受到杆的弹力大小为F，速度大小为v，其F−v2图像如图乙所示，不计空气阻力，则( )
A. v2=b时，杆对小球的弹力方向向上
B. 当地的重力加速度大小为bR
C. 小球的质量为cRa
D. v2=2a时，小球受到的弹力与重力大小不相等
9.如图所示，质量为2000kg的电梯的缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，下落过程中安全钳总共提供给电梯17000N的滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能为Ep=12kx2(k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)，安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为3000N/m
B. 整个过程中电梯的加速度一直在减小
C. 电梯停止在井底时受到的摩擦力大小为17000N
D. 从电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失的机械能约为4636J
10.地磅工作原理图如图所示，地磅空载时变阻器滑片P位于A点，满载时滑片P位于B点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法错误的是( )
A. 电压表两端电压与被测汽车的质量成正比
B. 若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程
C. 若称量值偏小，可在R0上并联一个电阻进行校正
D. 电池长时间使用后，称量值会偏小
11.螺旋千斤顶由带手柄的螺杆和底座组成，螺纹与水平面夹角为α，如图所示。水平转动手柄，使螺杆沿底座的螺纹槽(相当于螺母)缓慢旋进而顶起质量为m的重物，如果重物和螺杆可在任意位置保持平衡，称为摩擦自锁。能实现自锁的千斤顶，α的最大值为α0。现用一个倾角为α0的千斤顶将重物缓慢顶起高度h后，向螺纹槽滴入润滑油使其动摩擦因数μ减小，重物回落到起点。假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计螺杆和手柄的质量及螺杄与重物间的摩擦力，转动手柄不改变螺纹槽和螺杆之间的压力。下列说法正确的是( )
A. 实现摩擦自锁的条件为tanα≥μ
B. 下落过程中重物对螺杆的压力等于mg
C. 从重物开始升起到最高点摩擦力做功为mgh
D. 从重物开始升起到最高点转动手柄做功为2mgh
12.人体的细胞膜模型图如图a所示，由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)，现研究某小块均匀的细胞膜，厚度为d，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图b所示，初速度可视为零的一价正钾离子仅在电场力的作用下，从图中的A点运动到B点，下列说法正确的是( )
A. 钾离子的电势能增大
B. A点电势等于B点电势
C. 若膜电位增加，则钾离子进入细胞内的速度更大
D. 若膜电位不变，膜的厚度越大，则钾离子进入细胞内的速度越大
13.如图甲所示，两间距为L的平行光滑金属导轨固定在水平面内，左端用导线连接，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，一根长度也为L、电阻为R的金属棒放在导轨上，在平行于导轨向右、大小为F的恒力作用下向右运动，金属棒运动过程中，始终与导轨垂直并接触良好，金属棒运动的加速度与速度关系如图乙所示，不计金属导轨及左边导线电阻，金属导轨足够长，若图乙中的a0、v0均为已知量，则下列说法不正确的是( )
A. 金属棒的质量为Fa0
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为1L FRv0
C. 当拉力F做功为W时，通过金属棒横截面的电荷量为W FR
D. 某时刻撤去拉力，此后金属棒运动过程中加速度大小与速度大小成正比
14.地球半径约为6400km，地球表面的大气随海拔高度增加而变薄，大气压强也随之减小到零，海拔100km的高度被定义为卡门线，为大气层与太空的分界线。有人设想给太空飞船安装“太阳帆”，用太阳光的“光子流”为飞船提供动力来实现星际旅行。已知在卡门线附近，一个正对太阳光、面积为1.0×106m2的平整光亮表面，受到光的压力约为9N；力虽小，但假设以同样材料做成面积为1.0×104m2的“帆”安装在飞船上，若只在光压作用下，从卡门线附近出发，一个月后飞船的速度可达到2倍声速。设想实际中有一艘安装了“帆”(面积为1.0×104m2)的飞船，在卡门线上正对太阳光，下列说法正确的是( )
A. 飞船无需其他动力，即可不断远离太阳
B. 一年后，飞船的速度将达到24倍声速
C. 与太阳中心的距离为日地间距离2倍时，“帆”上的压力约为2.25×10−2N
D. 与太阳中心的距离为日地间距离2倍时，飞船的加速度为出发时的14
二、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.用图1所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)①实验中，为找到体积与压强的关系，______(选填“需要”或“不需要”)测量空气柱的横截面积；
②关于该实验的操作，下列说法正确的有______；
A.柱塞上应该涂油
B.应缓慢推拉柱塞
C.用手握住注射器推拉柱塞
D.注射器必须固定在竖直平面内
(2)①如图2所示，在“用双缝干涉测量光的波长”实验某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹记为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图2乙所示，则此示数为______ mm，由此可求得相邻亮条纹的间距Δx为______ mm。
②已知双缝间距d为2.0×10−4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=______，求得所测红光波长为______ nm。
(3)某同学利用多用电表的欧姆挡进行实验研究。欧姆挡所用电池的电动势为9V，刻度盘中央刻度值为“15”，选择旋钮打在“×1k”挡。该同学用欧姆挡测量某一量程为15V的电压表内阻。
①指针指在图3甲所示位置，此测量值为______kΩ；查阅资料发现该电压表内阻真实值为15kΩ，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在欧姆挡零刻度线的______侧(选填“左”或“右”)。
②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，此时电压表示数为______V(结果保留2位有效数字)。
16.为了探究平抛运动的规律，某同学用如图(a)所示的装置进行实验。
(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹，下列要求合理的是______。
A.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须水平
D.本实验必需的器材还有刻度尺和停表
(2)甲同学按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图(b)所示。从运动轨迹上选取多个点，根据其坐标值可以验证轨迹符合y=ax2的抛物线。若坐标纸中每个小方格的边长为L，根据图中M点的坐标值，可以求出a=______，小球平抛运动的初速度v0=______。(重力加速度为g)
(3)乙同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失。他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系(x轴沿水平方向、y轴沿竖直方向)，如图(c)所示。在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长仍为L，重力加速度为g。由此可知：小球从O点运动到A点所用时间t1与从A点运动到B点所用时间t2的大小关系为：t1______t2(选填“>”“