2024届北京市房山区高三下学期第一次综合练习（一模）物理试卷（答案不全）

房山区2024年高三年级第一次综合练习物理本试卷共8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，将本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．1．下列说法正确的是（）A．液体分子的无规则热运动称为布朗运动B．物体对外界做功，其内能一定减少C．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大D．在太空实验室里，水滴的形状是一个完美的球形，这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势而引起的结果2．下列有关光现象的说法正确的是（）A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色条纹是光的衍射现象B．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率小C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为蓝光，则条纹间距变宽D．光的偏振现象说明光是一种横波3．图1为氢原子的能级图．大量处于的激发态的氢原子，下列说法正确的是（）图1A．原子向低能级跃迁只能放出2种不同频率的光子B．原子跃迁到低能级后电子动能变大C．原子至少需要吸收13.6eV的能量才能发生电离D．从的激发态跃迁到的激发态放出的光子频率最高4．如图2甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间变化的图像如图2乙所示，线圈电阻r＝1Ω，电阻R＝9Ω．则（）图2A．时，线圈与中性面垂直B．线圈转动一周，电流的方向改变一次C．电阻R两端电压为10VD．电阻R在10s内产生的热量为90J5．火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一．如果将地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，并忽略行星自转的影响．根据表中数据，结合所学知识可以判断行星天体质量/kg天体半径/m公转轨道半径/m地球火星A．火星的公转周期小于一年B．火星表面重力加速度小于地球表面的重力加速度C．火星的第一宇宙速度大于7.9km/sD．太阳对地球的引力比对火星的引力小6．某同学用图3所示装置探究影响感应电流方向的因素．将磁体从线圈中向上匀速抽出时，观察到灵敏电流计指针向存偏转．关于该实验，下列说法正确的是（）图3A．图中线圈中感应电流的磁场方向向下B．若将磁体向上加速抽出，灵敏电流计指针将向左偏转D．若将磁体的N、S极对调，并将其向下插入线圈，灵敏电流计指针仍向右偏转7．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图4所示，则从此刻开始，介质中质点P的加速度a随时间变化的图像为（）图4A． B．C． D．8．电子束焊接机的核心部件内存在如图5所示的高压电场，K极为阴极，电子在静电力作用下由A点沿直线运动到B点．下列说法正确的是（）图5A．高压电场中A、B两点电势相等B．高压电场中A点电场强度大于B点电场强度C．电子的电势能逐渐减小D．电子的加速度逐渐减小9．2023年9月，“天宫课堂”第四课在中国空间站正式开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课．如图6所示，航天员用0.3kg的大球与静止的0.1kg的小球发生正碰，某同学观看实验时发现：碰撞后，大球向前移动1格长度时，小球向前移动3格的长度，忽略实验舱内空气阻力的影响．下列说法正确的是（）图6A．大球碰撞前后的速度比为3：1B．碰撞后大球的动量小于小球的动量C．碰撞过程中大球动量减少量小于小球动量增加量D．碰撞前后，大球与小球组成的系统无动能损失10．在水平铁轨上沿直线行驶的列车车厢里，车顶上用细线悬挂一个小球，车厢地板上放置一个质量为m的木箱．某段时间内，摆线与竖直方向夹角始终为，木箱相对于地板静止，如图7所示．下列判断正确的是（）图7A．列车一定向右运动B．列车的加速度大小为gsinθC．木箱所受摩擦力方向一定向右D．如果细线悬挂的小球在竖直平面内摆动，列车的加速度一定在不断变化11．在断电自感的演示实验中，用小灯泡、带铁芯的线圈L和定值电阻R等元件组成如图8甲所示电路．闭合开关待电路稳定后，两支路电流分别为和．断开开关前后的一小段时间内，电路中电流随时间变化的关系如图8乙所示，则（）图8A．断开开关前灯泡电阻小于R和L的总电阻B．断开开关前R中电流为C．断开开关后小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭D．断开开关后小灯泡所在支路电流如曲线a所示12．如图9所示，劲度系数为k的轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一质量为m，可视为质点的小球．重力加速度大小为g．将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长，松手后小球在竖直方向做简谐运动，最远能够到达B点，A点为OB的中点．下列说法正确的是（）图9A．O点到B点弹力的冲量大小等于重力冲量的大小B．O点到B点弹簧先做正功，后做负功C．O点到A点弹力做功与A点到B点弹力做功一样多D．小球经过A点时的加速度大小为g13．霍尔传感器中的霍尔元件为一长方体结构，长宽高分别为a、b、c．如图10所示，将霍尔传感器放入竖直向下的磁场中，霍尔元件产生的霍尔电压为前表面（图中阴影部分）电势高．下列说法正确的是（）图10A．霍尔元件中电流的载流子是负电荷定向运动形成的B．当滑动变阻器滑动触头向左滑动，霍尔电压将减小C．同时改变磁场和电流的方向，电压表指针会偏向另一边D．霍尔电压大小与霍尔元件的长宽高a、b、c都有关系14．激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具．激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，可简化为如图11所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹．如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度．某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测光强经过了强→弱→强→弱→强的变化过程．根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（）图11A．A束激光的频率小于B束激光的频率B．整个装置加速转动过程中，B束激光到达光电探测器的路程逐渐变小C．整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹D．整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长第二部分本部分共6题，共58分．15．（6分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等．图12（1）用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图12所示．则该金属管的内径为_______mm．（2）某同学利用机械能守恒原理测量重力加速度，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹．纸带的其中一部分如图13所示，A、B、C为纸带上标出的3个连续计数点，通过测量得到O、A间距离为，O、B间距离为，O、C间距离为，相邻两个计数点间的时间间隔为T．则打下B点时，重锤下落的速度______．图13（3）在“用单摆测量重力加速度”实验中，两位同学利用实验数据做出图像，如图14中a、c所示，其中a与b平行．已知图线b对应的g是当地重力加速度值．对图线a和c的分析，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）图14A．c可能是计数时每次都误将49次全振动记为50次B．图线a对应的g值小于图线b对应的g值C．a可能是每次都误将悬点到小球下端的距离记为摆长L16、（12分）某学习小组用电阻约为的金属丝做“测量金属丝的电阻率”实验．（1）除电源（电动势3.0V，内阻不计）、电压表（量程0~3V，内阻约）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：A．电流表（量程0~0.6A，内阻约）B．电流表（量程0~3.0A，内阻约）C．滑动变阻器（最大阻值，额定电流2A）D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流0.5A）为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______（选填实验器材前对应的字母）．（2）测量金属丝电阻的电路如图15甲所示，某同学按电路图连接器材，如图15乙所示．其中_______（选填“①”“②”或“③”）连线是错误的．图15（3）该同学正确地完成了实验操作，在坐标系中标出了测量数据的坐标点，如图16所示．请你在图中描绘出图线，根据图线计算该金属丝的电阻值______（结果保留两位有效数字）图16（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图17甲所示．将定值电阻替换为小灯泡，电流随时间变化的图线如图17乙所示．请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变化．图1717．（9分）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为的斜坡，BC是半径为R＝5m的圆弧面，圆弧面和斜坡相切于B，与水平面相切于C，如图18所示，AC竖直高度，竖直台阶CD高度为，台阶底端与水平面DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下，到达C点时速度大小为14m/s．通过C点后落到水平面上，不计空气阻力，g取．求：图18（1）运动员经过C点时受到的支持力大小N．（2）运动员在DE上的落点距D点的距离x．（3）从A点运动到C点，摩擦力对运动员做的功W．18．（9分）列车进站时，其刹车原理可简化如图19所示，在车身下方固定一单匝矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车．已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R．站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B．车头的线框刚进入磁场的速度为，列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为．车尾的线框刚进入磁场时，列车刚好停止．求：图19（1）车头进入磁场瞬间，线框中产生的感应电流大小I，并判断方向．（2）车头进入磁场瞬间，列车的加速度大小a．（3）列车从进站到停下来的过程中线框产生的热量Q．19．（10分）电容器作为储能器件在生产生活中有广泛的应用．对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电压随两极板所带的电荷量的变化图像都相同．图20（1）请在图20中西出上述图像，并类比由图像求位移的方法，求两极间电压为u时电容器所储存的电能．（2）一个金属球和一个与它同心的金属球壳组成的电容器叫做球形电容器．孤立导体球可看作另一极在无穷远的球形电容器．如图21所示，两极间为真空的球形电容器，其内球半径为，球壳内半径为，电容为，其中k为静电力常量．根据球形电容器电容的表达式，推导半径为R的孤立导体球的电容C的表达式．图21（3）将带电金属小球用导线与大地相连，我们就会认为小球的电荷量减小为零．请结合上面题目信息与所学知识解释这一现象．20．（12分）动量定理在物理学中有着非常重要的地位，是解决物理问题的重要工具．图22（1）如图22所示，质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动．初始时刻，物体的速度为，经过一段时间，它的速度为．结合以上情景，利用牛顿第二定律和运动学公式推导动量定理表达式．（2）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力．我们假定单位体积内粒子数量为，每个粒子的质量为m，粒子运动速率均为．如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，碰撞后粒子垂直物体表面返回的速度大小也是，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系．（3）在近地轨道绕地球做圆周运动的人造卫星会受到稀薄空气阻力作用，导致卫星运行的轨道半径逐渐变小．某同学为估算稀薄空气对卫星的阻力大小，做出了如下假设：一质量为m最大横截面积为A的人造卫星绕地球运动，每一圈均视为匀速圆周运动，运行轨道范围内稀薄空气的