2024届北京市重点中学高三上学期模拟物理试题试卷
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、静电现象在自然界中普遍存在，下列不属于静电现象的是（ ）
A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引
C．小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流
D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉
2、如图所示，一质量为m的重物，在塔吊电动机的拉力下，由静止开始向上以加速度做匀加速直线运动，当重物上升到高度h、重物速度为时塔吊电动机功率达到额定功率，此时立刻控制电动机使重物做加速度大小为的匀减速直线运动直到速度减到零，重力加速度为g，不计一切摩擦，关于此过程的说法正确的是（ ）
A．重物匀减速阶段电动机提供的牵引力大小为
B．重物匀加速阶段电动机提供的牵引力大小为
C．计算重物匀加速阶段所用时间的方程为
D．假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率启动，速度就是其能达到的最大速度
3、如图所示，正三角形ABC区域内存在的磁感应强度大小为B，方向垂直其面向里的匀强磁场，三角形导线框abc从A点沿AB方向以速度v匀速穿过磁场区域。已知AB=2L，ab=L，∠b=，∠C=，线框abc三边阻值均为R，ab边与AB边始终在同一条直线上。则在线圈穿过磁场的整个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应电流始终沿逆时针方向
B．感应电流一直增大
C．通过线框某截面的电荷量为
D．c、b两点的最大电势差为
4、研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为ν0，元电荷电量为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、P＇上下对齐。现用频率为ν的光照射阴极K（ν>ν0），则下列说法错误的是
A．该光电管阴极材料的逸出功为hν0
B．若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hv0+eU
C．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会不断增大
D．若将滑片P＇向右滑动，则当滑片P、P＇间的电压为时，电流计G的示数恰好为0
5、三根通电长直导线平行放置，其截面构成等边三角形，O点为三角形的中心，通过三根直导线的电流大小分别用小I1，I2、I3表示，电流方向如图所示.当I1=I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B，通电长直导线在某点产生的磁感应强度大小跟电流成正比，则下列说法正确的是（ ）
A．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为2B
B．当I1=3I，I2=I3=I时，O点的磁感应强度大小为3B
C．当I2=3I，I1=I3=I时，O点的磁感应强度大小为B
D．当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小为B
6、如图所示，在直角坐标系xOy平面内存在一点电荷，带电荷量为－Q，坐标轴上有A、B、C三点，并且OA=OB=BC=a，其中A点和B点的电势相等，O点和C点的电场强度大小相等。已知静电力常量为k，则（ ）
A．点电荷位于B点处
B．O点电势比A点电势高
C．C点处的电场强度大小为
D．将正的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小
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、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是
A．当x=h+x0时，重力势能与弹性势能之和最小 B．最低点的坐标为x=h+2x0
C．小球受到的弹力最大值等于2mg D．小球动能的最大值为
8、如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内P端电势高于Q端电势
B．0~t1时间内电压表的读数为
C．t1~t2时间内R上的电流为
D．t1~t2时间内P端电势高于Q端电势
9、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波，实线为s时刻的波形图，虚线为t=0.8s时的波形图，波的周期，则（ ）
A．波速为
B．A比B先回到平衡位置
C．在s时，B点到达波峰位置
D．经过0.4s，B点经过的路程为0.4m
E.在s时，A点沿y轴负方向运动
10、1966年科研人员曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（可视为质点），接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，如图所示。推进器的平均推力为F，开动时间Δt，测出飞船和火箭的速度变化是Δv，下列说法正确的有（ ）
A．推力F通过飞船传递给火箭，所以飞船对火箭的弹力大小应为F
B．宇宙飞船和火箭组的总质量应为
C．推力F越大，就越大，且与F成正比
D．推力F减小，飞船与火箭组将分离
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）某学校在为准备学生实验“测量电阻丝的电阻率实验”时购进了多卷表面有很薄绝缘层的合金丝，一研究性学习小组同学想通过自己设计的实验来测算金属合金丝的电阻率和长度。
(1)小组某同学先截取了一小段合金丝，然后通过实验测定合金丝的电阻率，根据老师给提供的器材，他连成了如图甲所示的实验实物图∶该实验连接图中电流表采用的是_______（填“内接”或“外接”），滑动变阻器采用的是______（填“分压式”或“限流式”）；实验时测得合金丝的长度为0.300m，在测金属合金丝直径时，螺旋测微器的测量结果如图乙所示，则金属合金丝的直径为_____mm。
(2)实验过程中电压表V与电流表A的测量结果已经在图丙中的U－I图像中描出，由U－I图像可得，合金丝的电阻为_______Ω；由电阻定律可计算出合金丝的电阻率为_____________Ω·m（保留三位有效数字）。
(3)小组另一同学用多用电表测整卷金属合金丝的电阻，操作过程分以下三个步骤∶
①将红黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔∶选择电阻挡“×100”；
②然后将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”进行欧姆调零；
③把红黑表笔分别与合金丝的两端相接，多用电表的示数如图丁所示，该合金丝的电阻约为____Ω。
(4)根据多用电表测得的合金丝电阻值，不计合金丝绝缘层的厚度，可估算出合金丝的长度约_____m。（结果保留整数）
12．（12分）某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系。在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器（可显示出轻细绳中的拉力），把滑块放在水平气垫导轨上A处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安装在B处，气垫导轨充气，将滑块从A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为。
(1)多次改变钩码的质量（拉力传感器记录的读数相应改变），测得多组和数据，要得到线性变化图像，若已经选定F作为纵坐标，则横坐标代表的物理量为___；
A． B． C． D．
(2)若正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图像的斜率为，且已经测出A、B之间的距离为，遮光条的宽度为，则滑块质量（含遮光条和拉力传感器）的表达式为____。
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）图(甲)中的圆是某圆柱形透明介质的横截面，半径为R=10cm．一束单色光沿DC平行于直径AB射到圆周上的C点，DC与AB的距离H=5cm．光线进入介质后，第一次到达圆周上的E点（图中未画出），CE= cm．
（i）求介质的折射率；
（ii）如图（乙）所示，将该光线沿MN平行于直径AB射到圆周上的N点，光线进入介质后，第二次到达介质的界面时，从球内折射出的光线与MN平行（图中未画出），求光线从N点进入介质球时的入射角的大小．
14．（16分）光滑水平面上有一质量m车＝1.0kg的平板小车，车上静置A、B两物块。物块由轻质弹簧无栓接相连（物块可看作质点），质量分别为mA＝1.0kg，mB＝1.0kg。A距车右端x1（x1＞1.5m），B距车左端x2＝1.5m，两物块与小车上表面的动摩擦因数均为μ＝0.1．车离地面的高度h＝0.8m，如图所示。某时刻，将储有弹性势能Ep＝4.0J的轻弹簧释放，使A、B瞬间分离，A、B两物块在平板车上水平运动。重力加速度g取10m/s2，求：
（1）弹簧释放瞬间后A、B速度的大小；
（2）B物块从弹簧释放后至落到地面上所需时间；
（3）若物块A最终并未落地，则平板车的长度至少多长？滑块在平板车上运动的整个过程中系统产生的热量多少？
15．（12分）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。
（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。
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
【解析】
梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，不符合题意．故A错误；带电小球移至不带电金属附近，两者相互吸引属于静电感应现象，是静电现象，不符合题意．故B错误；小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流属于电磁感应现象，不属于静电现象．故C正确．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，不符合题意．故D错误；本题选不属于静电现象的，故选C．
点睛：静电是因为摩擦使物体带电的现象，平时所见到的摩擦起电现象都是一种静电现象．如：塑料的梳子梳理干燥的头发的时候，头发和梳子会粘在一起，而且会产生噼啪的响声；玻璃棒和丝绸摩擦，用玻璃棒可以吸引碎纸片玻璃棒带正电，丝绸带负电；毛皮和橡胶棒摩擦也产生静电，现象和上面一样橡胶棒带负电，毛皮带正电；注意闪电不属于静电，静电积累到一定程度，正负电子引诱，而产生的放电现象．
2、B
【解析】
A．根据牛顿第二定律，重物匀减速阶段
A错误；
B．重物在匀加速阶段
B正确；
C．匀加速阶段，电动机功率逐渐增大，不满足，选项C错误；
D．假设竖直方向足够长，若塔吊电动机以额定功率启动，能达到的最大速度
选项D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A．当三角形导线框abc从A点沿AB运动到B点时，穿过线圈的磁通量一直增大，此时线圈产生一个逆时针电流；而后线圈逐渐离开磁场，磁通量减少，线圈产生一个顺时针电流，故A错误；
B．根据公式E=BLv可知，感应电流先增大后减小，B错误；
C．由公式
故C错误；
D．当线框a点刚到达B点时，线框中的感应电动势
电流
所
故D正确。
故选D。
4、C
【解析】
A．由极限频率为ν0，故金属的逸出功为W0= hν0，A正确；
B．由光电效应方程可知，电子飞出时的最大动能为
由于加的正向电压，由动能定理
解得
故B正确；
C．若将滑片P向右滑动时，若电流达到饱和电流，则电流不在发生变化，故C错误；
D．P＇向右滑动时，所加电压为反向电压，由
可得
则反向电压达到遏止电压后，动能最大的光电子刚好不能参与导电，则光电流为零，故D正确；
故选C。
5、A
【解析】
AB．根据安培定则画出I1、I2、I3在O点的磁感应强度示意图，当I1=I2=I3时，令B1=B2=B3=B0，示意图如图甲所示
根据磁场叠加原理，可知此时O点的磁感应强度大小B与B0满足关系；
当I1=3I2，I2=I3=I时，B1=3B0，B2=B3=B0，示意图如图乙所示
由图乙解得O点的磁感应强度大小为4B0=2B，故A正确，B错误；
CD．当I2=3I，I1=I3=I时，B1=B3=B0，B2=3B0，示意图如图丙所示
由图丙解得O点的磁感应强度大小为，同理可得，当I3=3I，I1=I2=I时，O点的磁感应强度大小也为，故CD错误。
故选A。
6、B
【解析】
A．A点和B点的电势相等，点电荷必位于A点和B点连线的垂直平分线上；O点和C点的电场强度大小相等，点电荷位于O点和C点连线的垂直平分线上，故带负电的点电荷位于坐标处，故A错误；
B．根据点电荷周围电场分布可知，O点电势比A点电势高，故B正确；
C．C点的电场强度大小
故C错误；
D．将带正电的试探电荷从A点沿直线移动到C点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D错误。
故选B。
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、AD
【解析】
由图象结合小球的运动过程为:先自由落体运动，当与弹簧相接触后，再做加速度减小的加速运动，然后做加速度增大的减速运动，直到小球速度为零。
A．当x=h+x0时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由于系统机械能守恒，所以重力势能与弹性势能之和最小，A正确；
B．在最低点小球速度为零，从刚释放小球到小球运动到最低点，小球动能变化量为零，重力做的功和弹力做的功的绝对值相等，即到最低点图中实线与x轴围成的面积应该与mg那条虚线与x轴围成的面积相同，所以最低点应该在h+2x0小球的后边，B错误；
C．由B知道最低点位置大于，所以弹力大于2mg， C错误；
D．当x=h+x0时，弹力等于重力，加速度为零，小球速度最大，动能最大，由动能定理可得
，
故D正确。
8、AC
【解析】
A．时间内，垂直纸面向里的磁场逐渐增大，根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，根据右手定则可知电流从流出，从流入，所以端电势高于端电势，故A正确；
B．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
电压表所测为路端电压，根据串联分压规律可知电压表示数
故B错误；
C．时间内，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流
故C正确；
D．时间内，根据楞次定律可知电流从流出，从流入，所以端电势低于端电势，故D错误。
故选AC。
9、ACD
【解析】
A．横波沿x轴正方向传播，由于波的周期T>0.6s，经过0.6s，传播距离6m，则波速
m/s
故A正确；
B．t=0.2s时，质点A由波峰向平衡位置振动，质点B沿y轴正方向向平衡位置振动，故B比A先回到平衡位置，故B错误；
C．由图可知，波长8m，则传播距离
6m=
则传播时间为
0.6s=0.75T
解得T=0.8s，在t=0.5s时，B振动了，波传播了=3m，根据波形平移可知，B点到达波峰位置，故C正确；
D．经过0.4s=0.5T，则B点振动了2A=0.4m，故D正确；
E．t=1.0s时，质点A振动了0.8s=T，则A点回到波峰位置，速度为零，故E错误。
故选ACD。
10、BC
【解析】
A．对飞船和火箭组组成的整体，由牛顿第二定律，有
设飞船对火箭的弹力大小为N，对火箭组，由牛顿第二定律，有
解得
故A错误；
B．由运动学公式，有，且
解得
故B正确；
C．对整体
由于（m1+m2）为火箭组和宇宙飞船的总质量不变，则推力F越大，就越大，且与F成正比，故C正确；
D．推力F减小，根据牛顿第二定律知整体的加速度减小，速度仍增大，不过增加变慢，所以飞船与火箭组不会分离，故D错误。
故选BC。
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、外接 限流式 0.680 3.00 3.63×10－6 1400 140
【解析】
(1)[1]根据实物连接图分析可知该实验连接图中电流表采用的是内接，[2]滑动变阻器采用的是限流式，[3]螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×18.0=0.180mm，所以最终读数为0.5+0.180mm=0.680mm；
(2)[4]由图像，据欧姆定律可得该小段金属合金丝的电阻为
[5]金属合金丝的横截面积
根据电阻定律可计算出金属合金丝的电阻率为
(3)③[6]欧姆表选择×100挡，由图甲所示可知多用电表的表盘读数为14，该合金丝的电阻约为
(4)[7]根据电阻定律可知长度之比等于电阻之比，即有
所以金属合金丝的长度
12、D
【解析】
(1)设A、B之间的距离为，遮光条的宽度为，根据动能定理
联立解得
选定作为纵坐标，要得到线性变化图像，则横坐标代表的物理量为，故D正确，ABC错误。
故选D。
(2)由知，得出线性变化图像的斜率为，则
滑块质量（含遮光条和拉力传感器）的表达式为
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）60°
【解析】
（2）如图甲所示，
CD光线进入介质球内，发生折射，有，
，所以
解得
（ii）光线第二次到达介质与空气的界面，入射角，由折射定律可得折射角，光线进入介质的光路如图乙所示．
折射角r=i/2，又，解得i=60°
点睛：本题考查了几何光学，关键是正确画出光路图，并利用几何知识求解折射率．
14、（1）2m/s、2m/s；（2）1.4s；（3）3.25m ；3.25J。
【解析】
（1）释放弹簧过程A、B系统动量守恒、机械能守恒，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mAvA﹣mBvB＝0
由机械能守恒定律得：
代入数据解得：
vA＝2m/s
vB＝2m/s；
（2）由于A、B质量相等与桌面的动摩擦因数相等，在B在平板车上运动到左端过程小车所受合力为零，小车静止，B运动到小车左端过程，对B，由动能定理得：
由动量定理得：
﹣μmBgt1＝mBvB﹣mBv2，
代入数据解得：
vB＝1m/s
t1＝1s，
B离开平板车后做平抛运动，竖直方向：
，
代入数据解得：
t2＝0.4s，
运动时间：
t＝t1+t2＝1.4s；
（3）B离开小车时：vA＝vB＝1m/s，B离开平板车后，A与平板车组成的系统动量守恒，
以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mAvA＝（mA+m车）v
由能量守恒定律得：
代入数据解得：
L相对＝0.25m；
A、B同时在小车上运动时小车不动，B滑出小车时，A在小车上滑行的距离与B在小车上滑行的距离相等为1.5m，小车的最小长度：
L＝1.5+1.5+0.25＝3.25m，
系统产生的热量：
E＝μmAgx1+μmBgx2＝3.25J；
15、（1）；（2）。
【解析】
（1）轻杆处于静止状态时，根据力矩平衡M逆=M顺，有
mAg2Lsin37°=qELcos53°+mBgLsin53°
其中mA=2m，mB=m，匀强电场的电场强度大小
E=
（2）A、B球角速度相等，根据v=r，A球线速度是B球线速度的2倍，A球线速度为v，B球线速度为，无初速释放轻杆后，直至A球刚进入电场过程中，系统根据动能定理，有
mA g2L（1﹣cos37°）+（qE﹣mB g）Lsin37°=+
其中vA=v，vB=，解得A球刚进入电场时的速度大小
v=
答：（1）匀强电场的电场强度大小E为；（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，A球刚进入电场时的速度大小v为。
