北京市昌平区2024届高三实验班寒假练习物理试题试卷

北京市昌平区2024届高三实验班寒假练习物理试题试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示为某齿轮传动装置中的A、B、C三个齿轮，三个齿轮的齿数分别为32、12、20，当齿轮绕各自的轴匀速转动时，A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A．8:3:5 B．5:3:8C．15:40:24 D．24:40:152、已知氢原子光谱中有一谱线的波长为656.2nm，该谱线是氢原子由能级n跃迁到能级k产生的，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，氢原子基态能量，氢原子处于能级m时的能量，真空中光速c=3.0×103m/s。则n和k分别为（）A．k=3；n=2 B．k=2；n=3 C．k=3；n=1 D．k=1；n=33、在港珠澳大桥建设中，将数根直径22米、高40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界纪录．一根钢筒的重力为G，由如图所示的起重机用8根对称分布的、长为22米的钢索将其吊起，处于静止状态，则()A．钢筒受到8个力作用B．每根钢索受到的拉力大小为GC．钢筒的重心可能在钢筒上D．钢筒悬吊在空中可能处于失重状态4、如图所示，实线表示某电场中的电场线，但方向未知，虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，A、B是运动轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，在A、B两点的电势分别为、，加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能大小分别为、，则下列说法正确的是（）A．，> B．>，<C．>，< D．<，>5、如图所示，用两根长度均为l的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下，轻绳与天花板的夹角为θ，整个系统静止，这时每根轻绳中的拉力为T．现将一根轻绳剪断，当小球摆至最低点时，轻绳中的拉力为T'．θ为某一值时，最大，此最大值为A． B．2 C． D．6、在物理学发展过程中做出了重要贡献。下列表述正确的是（）A．开普勒测出了万有引力常数B．爱因斯坦发现了天然放射现象C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D．卢瑟福提出了原子的核式结构模型二、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、下列说法正确的是（）A．根据热力学定律知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．当分子间距离变小时，分子间的作用力可能减小，也可能增大C．墨汁滴入水中，墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的D．在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果E.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同8、一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴传播，从x＝3m处的质点a开始振动时计时，图甲为t0时刻的波形图且质点a正沿y轴正方向运动，图乙为质点a的振动图象，则下列说法中正确的是________．A．该波的频率为2.5HzB．该波的传播速率为200m/sC．该波是沿x轴负方向传播的D．从t0时刻起，质点a、b、c中，质点b最先回到平衡位置E.从t0时刻起，经0.015s质点a回到平衡位置9、如图所示，正方形ABCD位于竖直平面内，E、F、G、H分别为四条边的中点,且GH连线水平，O为正方形的中心。竖直平面内分布有一匀强电场、电场方向与水平面成45°角。现自O点以初速度水平向左射出一带正电粒子，粒子恰能到达G点。若不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．电场方向一定由O指向DB．粒子从O到G，电势能逐渐减小C．粒子返回至H点时速率也为D．若仅将初速度方向改为竖直向上，粒子一定经过DE间某点10、如图所示是一个半径为R的竖直圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向内．有一个粒子源在圆上的A点不停地发射出速率相同的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m，运动的半径为r，在磁场中的轨迹所对应的圆心角为．下列说法正确的是A．若r=2R，则粒子在磁场中运动的最长时间为B．若r=2R，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，则有成立C．若r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，则粒子在磁场中的运动时间为D．若r=R，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，则圆心角为150°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．（6分）图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下：(1)小圆柱的直径d＝________cm；(2)测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间△t；(3)改变摆线的长度，重复步骤(2)，多测几组数据；(4)以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以_______为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度g=_______(用物理量的符号表示)。12．（12分）某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示．某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______．A．旋转测量头上下拨动金属拨杆C．左右拨动金属拨杆前后拨动金属拨杆该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______．A．仅左右转动透镜仅旋转单缝C．仅旋转双缝仅旋转测量头如图3所示中条纹间距表示正确是______．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．（10分）如图所示，在倾角为θ的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨，导轨宽度为L，导轨上端连有阻值为R的电阻；在垂直于导轨边界ab上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场B1。边界ab下方导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场B2。电阻也为R、质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，磁场B1随时间均匀减小，且边界ab上方轨道平面内磁通量变化率大小为k，MN静止且受到导轨的摩擦力为零；撤去磁场B2，MN从静止开始在较短的时间t内做匀加速运动通过的距离为x。重力加速度为g。(1)求磁场B2的磁感应强度大小；(2)求导体棒MN与导轨之间动摩擦因数；(3)若再撤去B1，恢复B2，MN从静止开始运动，求其运动过程中的最大动能。14．（16分）如图，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上处的M点，以速度垂直于y轴射入电场。经x轴上处的P点进入磁场，最后垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求：电场强度大小E；粒子在磁场中运动的轨道半径r；粒子在磁场运动的时间t。15．（12分）如图所示，一足够长的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动，质量为m1=1kg的小物块P和质量为m2=1.5kg的小物块Q由通过定滑轮的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长．某时刻物块P从传送带左端以速度v0=4m/s冲上传送带，P与定滑轮间的绳子水平．已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处．求：(1)物块P刚冲上传送带时的加速度大小；(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中，PQ系统机械能的改变量；(3)若传送带以不同的速度v（0<v<v0）匀速运动，当v取多大时物块P向右冲到最远处时，P与传送带间产生的摩擦生热最小？其最小值为多大？

参考答案一、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、C【解题分析】

三个齿轮同缘转动，所以三个齿轮边缘的线速度相等，即为：vA=vB=vC三个齿轮的齿数分别为32、12、20，根据得A、B、C三个齿轮转动的角速度之比为A.8:3:5与计算结果不符，故A错误。B.5:3:8与计算结果不符，故B错误。C.15:40:24与计算结果相符，故C正确。D.24:40:15与计算结果不符，故D错误。2、B【解题分析】

谱线的能量为氢原子由能级跃迁到能级时释放出的光子的能量为当时，无解；当时，可得当时，可得故A、C、D错误，B正确；故选B。3、B【解题分析】

A．钢筒受到重力和8根钢索的拉力共9个力作用，选项A错误；B．由题意知，每根钢索与竖直方向夹角为30°，设每根钢索的拉力大小为F，钢筒处于静止状态，则由平衡条件有8Fcos30°＝G解得F＝G结合牛顿第三定律可知，选项B正确；C．钢筒空心，它的重心一定不在钢筒上，选项C错误；D．钢筒悬吊在空中处于静止状态，加速度为零，选项D错误。故选B。4、C【解题分析】

虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，带电粒子在运动中只受电场力作用，粒子的受力方向和场强方向如图：若粒子由A运动到B，电场力方向和运动方向成钝角，电场力做负功，粒子的电势能增大，即；粒子在运动中只受电场力作用，电场力做负功，粒子动能减小，；，粒子带负电，。A处电场线比B处密集，粒子在A处受到的电场力比B处大，则粒子在A处的加速度大于B处，即。故C项正确，ABD三项错误。5、A【解题分析】

剪断细线之前：2Tsinθ=mg；剪断细线后，摆到最低点时：，由牛顿第二定律：；联立解得，由数学知识可知，此比值的最大值为，故选A.6、D【解题分析】

根据物理学史解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。【题目详解】A.卡文迪许测出了万有引力常数，A错误；B.天然放射现象是法国物理学家贝克勒耳发现的，B错误；C.磁场对运动电荷的作用力公式是由洛伦兹提出的，C错误；D.卢瑟福提出了原子的核式结构模型，D正确。【题目点拨】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。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、BDE【解题分析】

A．热力学第二定律可以知道热量能够从高温物体传到低温物体，但也能从低温物体传到高温物体但引起其它变化，故A错误；B．分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离比较大时表现为引力，当分子间距离减小时，分子引力先增大后减小；当表现为斥力时分子间距离变小时分子力增大，故B正确；C．墨汁的扩散运动是因为微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的，故C错误；D．在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果，故D正确；E．石墨和金刚石的物理性质不同是因为组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故E正确。故选BDE。8、BDE【解题分析】

A．由图乙可得：周期T=4×10-2s，故频率故A错误；B．由图甲可得：波长λ=8m，故波速v＝＝200m/s故B正确；C．根据图甲所示时刻质点a正沿y轴正方向运动可得：波沿x轴正向传播，故C错误；D．根据波沿x轴正向传播可得：图甲所示t0时刻，a向波峰运动，b向平衡位置运动，c向波谷运动，故b最先回到平衡位置，故D正确；E．根据波沿x轴正向传播，由图甲可得，平衡位置从x=0处传播到x=3m的质点a处时，质点a回到平衡位置，故质点a经过时间回到平衡位置，故E正确；故选BDE．【题目点拨】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程．9、AD【解题分析】

A．自O点以初速度水平向左射出一带正电粒子，粒子恰能到达G点，可知粒子沿OG方向做匀减速运动，粒子受到的合外力沿GO方向水平向右，因重力竖直向下，则电场力斜向右上方，即电场方向一定由O指向D，选项A正确；B．粒子从O到G，电场力做负功，则电势能逐渐增加，选项B错误；C．粒子返回至O点时速率为，则到达H点的速度大于v0，选项C错误；D．设正方形边长为2L，粒子速度方向向左时，粒子所受的合外力水平向右，其大小等于mg,加速度为向右的g，因粒子恰能到达G点，则仅将初速度方向改为竖直向上，粒子的加速度水平向右，大小为g，则当粒子水平位移为L时，则：竖直位移则粒子一定经过DE间某点，选项D正确；故选AD。10、BD【解题分析】若r=2R，粒子在磁场中时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图，因为r=2R，圆心角θ=60°，粒子在磁场中运动的最长时间，故A错误．若r=2R，粒子沿着与半径方向成45°角斜向下射入磁场，根据几何关系，有，故B正确．若r=R，粒子沿着磁场的半径方向射入，粒子运动轨迹如图所示，圆心角90°，粒子在磁场中运动的时间，故C错误．若r=R，粒子沿着与半径方向成60°角斜向下射入磁场，轨迹如图所示，图中轨迹圆心与磁场圆心以及入射点和出射点构成菱形，圆心角150°，故D正确．故选BD.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、1.02【解题分析】

(1)[1]．小圆柱的直径d=1.0cm+2×0.1mm=1.02cm.(2)[2][3]．根据机械能守恒定律得所以得到则以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以为横坐标。其中故12、CDCE【解题分析】

使单缝与双缝相互平行，干涉条纹更加清晰明亮，则要增大条纹的宽度，根据公式可知，增大双缝到屏的距离L或减小双缝之间的距离都可以增大条纹的间距，所以需要左右移动拨杆．故C正确ABD错误；发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，该同学应调节测量头，故ABC错误，D正确；干涉条纹的宽度是指一个明条纹与一个暗条纹的宽度的和，为两个相邻的明条纹或暗条纹的中心之间的距离，故图CE是正确的．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、(1)；(2)；(3)【解题分析】

(1)当磁场B1随时间均匀减小，设回路中感应