2024届北京市高中毕业班质量检测试题（物理试题）第二轮试卷
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
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，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则可推断正确的是（ ）
①图中质点b的速度为负方向最大
②从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为4m，位移为零
③若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的频率为50Hz
④若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不小于20m
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
2、如图所示，在光滑的水平桌面上有一弹簧振子，弹簧劲度系数为k，开始时，振子被拉到平衡位置O的右侧A处，此时拉力大小为F，然后释放振子从静止开始向左运动，经过时间t后第一次到达平衡位置O处，此时振子的速度为v，在这个过程中振子的平均速度为
A．等于 B．大于 C．小于 D．0
3、某LED灯饰公司为保加利亚首都索非亚的一家名为“cosmos（宇宙）”的餐厅设计了一组立体可动的灯饰装置，装置生动模仿了行星运动的形态，与餐厅主题相呼应。每颗“卫星/行星”都沿预定轨道运动，从而与其他所有“天体”一起创造出引人注目的图案。若这装置系统运转原理等效月亮绕地球运转（模型如图所示）；现有一可视为质点的卫星B距离它的中心行星A表面高h处的圆轨道上运行，已知中心行星半径为R，设其等效表面重力加速度为g，引力常量为G，只考虑中心行星对这颗卫星作用力，不计其他物体对这颗上星的作用力。下列说法正确的是（ ）
A．中心行星A的等效质量
B．卫星B绕它的中心行星A运行的周期
C．卫星B的速度大小为
D．卫星B的等效质量
4、如图所示，在真空室中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地。现有大量质量均为m、带电量均为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点。如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第滴油滴刚好能飞离电场，假定落到A板的油滴的电量能被板全部吸收，而使A板带电，同时B板因感应而带上等量异号电荷，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．落到A板的油滴数
B．落到A板的油滴数
C．第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能等于
D．第滴油滴通过电场的整个过程所减少的机械能等于
5、两辆汽车a、b在两条平行的直道上行驶。t=0时两车并排在同一位置，之后它们运动的v-t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．汽车a在10s末向反方向运动
B．汽车b一直在物体a的前面
C．5s到10s两车的平均速度相等
D．10s末两车相距最近
6、如图所示，铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B与理性发光二极管D相连，衔铁E连接弹簧K控制触头C的通断，忽略A的自感，下列说法正确的是
A．闭合S，D闪亮一下
B．闭合S，C将会过一小段时间接通
C．断开S，D不会闪亮
D．断开S，C将会过一小段时间断开
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、如图所示为“感知向心力”实验示意图，细绳一端拴着一个小砂桶，用手在空中抡动细绳另一端，使小砂桶在水平面内做圆周运动，体会绳子拉力的大小，则下列说法正确的是（ ）
A．细绳所提供的力就是向心力
B．只增大砂桶的线速度，则细绳上拉力将会增大
C．只增大旋转角速度，则细绳上拉力将会增大
D．突然放开绳子，小砂桶将做直线运动
8、如图所示，足够大的平行玻璃砖厚度为d，底面镀有反光膜CD，反光膜厚度不计，一束光线以45°的入射角由A点入射，经底面反光膜反射后，从顶面B点射出（B点图中未画出）。已知玻璃对该光线的折射率为，c为光在真空中的传播速度，不考虑多次反射。则下列说法正确的是（ ）
A．该光线在玻璃中传播的速度为c
B．该光线在玻璃中的折射角为30°
C．平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45°
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，则底面反光膜面积至少为
9、在如图所示的轴上有M、N两质点，两点之间的距离为x=12m，已知空间的简谐横波由M向N传播，某时刻两质点的振动图像如图所示，已知该简谐横波的波长介于8m和10m之间。下列正确的是（ ）
A．该简谐横波的传播周期为0.8s
B．该简谐波的波长可能为48m
C．该简谐波的波长一定等于9.6m
D．该简谐横波的传播速度大小为12m/s
E.0~1.2s的时间内质点M点的路程为120cm
10、如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置， B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为4：1， A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生碰撞，A、B两球的质量之比和碰撞前、后两球总动能之比为（ ）
A．mA： mB=4：1 B．mA：mB=5：1
C．EK1：EK2 =25：6 D．EK1：EK2=8：3
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）某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究：轻质弹簧水平放置在光滑水平面上，左端固定，右端与一小球接触而不固连。弹簧处于原长时，小球在A点，向左推小球压缩弹簧至C点，由静止释放。用频闪照相机得到小球从C点到B点的照片如图乙所示。已知频闪照相机频闪时间间隔为T，重力加速度大小为g。回答下列问题：
(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能与小球离开弹簧时的动能相等。为测得，除已知物理量外，至少还需测量下列物理量中的____________（填正确答案标号）。
A．小球的质量m B．C、A间距离
C．C、B间距离 D．A、B间距离
E.弹簧的压缩量 F.弹簧原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示，得___________。
(3)由于水平面不是绝对光滑，测得的弹性势能与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
12．（12分）用如图所示的装置来验证机械能守恒定律，A为装有挡光片的钩码，挡光片宽度为b，轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A和重物B相连，A的质量是B的质量的3倍，A、B静止时挡光片上端到光电门的距离为h(h>>b)。由静止释放B后，挡光片经过光电门的挡光时间为t，重力加速度为g.
(1)实验中，将挡光片通过光电门的平均速度当作A下落h时的瞬时速度，该速度表达式为____________(用题中所给字母表示)。
(2)为减小挡光片通过光电门的平均速度与A下落h时的瞬时速度间存在的误差，下列做法中可行的是____________(填选项序号字母)。
A．将B改换成密度小而体积大的重物
B．减小挡光片的挡光宽度b
C．增大挡光片的挡光宽度b
D．减小挡光片上端到光电门的距离h
(3)在A下落h的过程中，验证A和B的系统机械能守恒定律成立的表达式为______________________(用题中所给字母表示)。
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）如图甲所示，两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L，上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示（其中B0、t0均为已知量），A、a两点间的高度差为2gt0（其中g为重力加速度），矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L，阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放，金属棒在t=t0时刻到达cd处，此后的一段时间内做匀速直线运动，金属棒在t=4t0时刻到达CC'处，且此时金属棒的速度大小为kgt0（k为常数）。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。求：
(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h；
(2)金属棒的质量m；
(3)在0－4t0时间内，回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
14．（16分）如图所示，两根平行粗糙金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨左侧间连有阻值为r的电阻，两平行导轨间距为L。一根长度大于L、质量为m、接入电路的电阻也为r的导体棒垂直导轨放置并接触良好，导体棒初始均处于静止，导体棒与图中虚线有一段距离，虚线右侧存在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。现给导体棒一个水平向右的恒力，使其从静止开始做匀加速直线运动，进入磁场前加速度大小为a0，然后进入磁场，运动一段时间后达到一个稳定速度，平行轨道足够长，导体棒与平行导轨间的动摩擦因数处处相等，忽略平行轨道的电阻。求：
（1）导体棒最后的稳定速度大小；
（2）若导体棒从开始运动到达稳定速度的过程中，通过导轨左侧电阻的电荷量为q，求此过程中导体棒在磁场中运动的位移。
15．（12分）如图甲所示，足够长的两金属导轨MN、PQ水平平行固定，两导轨电阻不计，且处在竖直向上的磁场中，完全相同的导体棒a、b垂直放置在导轨上，并与导轨接触良好，两导体棒的电阻均为R=0.5Ω,且长度刚好等于两导轨间距L,两导体棒的间距也为L,开始时磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化，当t=0.8s时导体棒刚好要滑动。已知L=1m,滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求：
（1）每根导体棒与导轨间的滑动摩擦力的大小及0.8s内整个回路中产生的焦耳热；
（2）若保持磁场的磁感应强度B=0.5T不变，用如图丙所示的水平向右的力F拉导体棒b,刚开始一段时间内b做匀加速直线运动，一根导体棒的质量为多少
（3）在（2）问条件下a导体棒经过多长时问开始滑动
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、A
【解析】
①由于波向右传播，根据“上下坡”法，知道b质点向下振动，此时的速度最大。故①正确；
周期
②从图示时刻开始，经过0.01s，即半个周期，质点a通过的路程为2个振幅，即4m，位移为4cm。故②错误；
③该列波的频率为50Hz，要想发生干涉，频率需相同。故③正确；
④当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射。即若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不大于4m，故④错误；
A．①③，与结论相符，选项A正确；
B．②③，与结论不相符，选项B错误；
C．①④，与结论不相符，选项C错误；
D．②④，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
2、B
【解析】
平均速度等于这段位移与所需要的时间的比值．而位移则通过胡克定律由受力平衡来确定。
【详解】
根据胡克定律，振子被拉到平衡位置O的右侧A处，此时拉力大小为F，由于经过时间t后第一次到达平衡位置O处，因做加速度减小的加速运动，所以这个过程中平均速度为，故B正确，ACD错误。
【点睛】
考查胡克定律的掌握，并运用位移与时间的比值定义为平均速度，注意与平均速率分开，同时强调位移而不是路程。
3、B
【解析】
A.卫星绕中心行星做圆周运动，万有引力提供圆周运动的向心力得
据此分析可得，故A错误；
B.根据万有引力提供圆周运动的向心力得
，r=R+h
解得，故B正确；
C.根据万有引力提供圆周运动的向心力得
，r=R+h
解得，故C错误；
D.卫星B是中心行星A的环绕卫星，质量不可求，故D错误。
故选B。
4、A
【解析】
AB．对于第一滴油，则有：
联立解得：
最多能有个落到下极板上，则第个粒子的加速度为，由牛顿运动定律得：
其中：
可得：
第粒子做匀变速曲线运动，有：
第粒子不落到极板上，则有关系：
联立以上公式得：
故选项A符合题意，B不符合题意；
C．第滴油滴通过电场的整个过程所增加的电势能为：
故选项C不符合题意；
D．第粒子运动过程中电场力做的负功等于粒子减少的机械能：
电
故选项D不符合题意。
5、B
【解析】
A．汽车a的速度一直为正值，则10s末没有反方向运动，选项A错误；
B．因v-t图像的面积等于位移，由图可知，b的位移一直大于a，即汽车b一直在物体a的前面，选项B正确；
C．由图像可知，5s到10s两车的位移不相等，则平均速度不相等，选项C错误；
D．由图像可知8-12s时间内，a的速度大于b，两车逐渐靠近，则12s末两车相距最近，选项D错误；
故选B。
6、D
【解析】
AB.当闭合S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要增加，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，线圈B的电流方向逆时针，而由于二极管顺时针方向导电，则线圈B不会闪亮一下，则线圈A中磁场立刻吸引C，导致其即时接触，故A，B错误；
CD.当断开S瞬间时，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律：增反减同，结合右手螺旋定则可知，电流方向为顺时针，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同时对线圈A有影响，阻碍其磁通量减小，那么C将会过一小段时间断开，故C错误，D正确；故选D．
【点睛】
该题考查楞次定律与右手螺旋定则的应用，注意穿过闭合线圈的磁通量变化，线圈相当于电源，而电流是从负板流向正极，同时理解二极管的单向导电性．
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、BC
【解析】
A．小砂桶的向心力是由小砂桶的重力和绳的拉力的合力提供的，选项A错误；
B．如果小砂桶的线速度增大，则小砂桶的向心力会增大，绳的拉力与竖直方向的夹角会增大，绳的拉力
故绳的拉力会随着的增大而增大，选项B正确；
C．角速度增大，同样会导致绳与竖直方向的夹角增大，同理选项C正确；
D．突然放开绳子，小砂桶仍受重力作用，会从切线方向平抛出去，选项D错误。
故选BC。
8、BC
【解析】
A．玻璃砖的折射率为
则该光线在玻璃中传播的速度为
故A错误。
B．由折射定律得，可得
β=30°
选项B正确；
C．设临界角为C，则有
得
C=45°
故C正确。
D．为了使从A点以各种角度入射的光线都能从顶面射出，反射光线不能在顶面发生全反射，则底面反光膜半径至少为
r=dtanC=d
面积πd2，故D错误。
故选BC。
9、ACD
【解析】
A．由振动图像可知这列波的周期为T=0.8s，A正确；
BCD．由于简谐波由M向N传播，则有
，（n=0、1、2、3…）
又因为8m<λ<10m，所以n=1时，λ=9.6m，则波速由
可得
v=12m/s
B错误，CD正确；
E．一个周期内质点通过的路程为振幅的4倍，1.2s为1.5个周期，则M点通过的路程为振幅的6倍，即60cm，E错误。
故选ACD。
10、BD
【解析】
设向右为正方向，、球碰撞后球速度大小为，由题意有
又
解得
、球的碰撞前总动能
碰撞后的总动能
解得
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、AD 偏小
【解析】
(1)[1]小球的动能，因此需要测量小球的质量m，小球离开弹簧时的速度大小v可以通过测得A、B间的距离结合经过该段的时间求出，所以AD项的物理量需要测量，故选AD。
(2)[2]小球的动能为
由桌面光滑，则小球从A到B做匀速直线运动，则离开弹簧时的速度大小
联立解得动能的表达式
(3)[3]由于水平面不是绝对光滑，小球在过程中克服摩擦力做功转化为内能，导致弹簧减少的弹性势能没有全部转化为小球的动能，所以测得的弹性势能小于其真实值。
12、 B
【解析】
（1）[1]．A经过光电门时的速度：
；
（2）[2]．A、运动过程中重物B要受到空气阻力作用，为减小实验误差，应将B 改换成密度大而体积小的重物，故A错误；
BC、挡光片的宽度越小，挡光片经过光电门时的平均速度越接近其瞬时速度，为减小实验误差，应减小挡光片的挡光宽度b，故B正确，C错误；
D、挡光片经过光电门的时间越短实验误差越小，为减小实验误差，应增大挡光片上端到光电门的距离h，故D错误；
故选B．
（3）[3]．设B的质量为m，则A的质量为3m，由机械能守恒定律得：
整理得
gh=v2
即：
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)gt0，；(2)；(3)，
【解析】
(1)在0~t0时间内，金属棒不受安培力，从ab处运动到cd处的过程做自由落体运动，则有
(2)在0~2t0时间内，回路中由于ab上方的磁场变化产生的感应电动势
在t0~2t0时间内，回路中由于金属棒切割磁感线产生的感应电动势
经分析可知，在t0~2t0时间内，金属棒做匀速直线运动，回路中有逆时针方向的感应电流，总的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律有
对金属棒，由受力平衡条件有
B0IL=mg
解得
(3)在0~t0时间内，回路中产生的焦耳热∶
在t0 ~2t0时间内，金属棒匀速下落的高度∶
在t0~2t0时间内，回路中产生的焦耳热
设在2t0~4t0时间内，金属棒下落的高度为h2，回路中通过的感应电流的平均值为I，有
根据动量定理有
解得
经分析可知
解得
根据能量守恒定律可知，在2t0~4t0时间内，回路中产生的焦耳热
经分析可知
Q=Q1+Q2+Q3
解得
14、（1）vm=（2）x=
【解析】
（1）设水平恒力为F，导体棒到达图中虚线处速度为v，在进入磁场前，由牛顿运动定律有：
F-μmg=ma0
导体棒进入磁场后，导体棒最后的稳定速度设为vm，由平衡条件有：
F-μmg-=0
联立上面各式，得：
vm=
（2）导体棒从进入磁场到达稳定速度的过程中，运动的位移设为x，由法拉第电磁感应定律有：
q=
联立解得：
x=
15、（1）0.2J（2）m=0.5kg（3）2s
【解析】（1）开始时磁场的磁感应强度按图乙所示变化，
则回路中电动势
电路中的电流
当时
回路中产生的焦耳热
（2）磁场的磁感应强度保持B=0.5T不变，在a运动之前，对b棒施加如图丙所示的水平向右的拉力，根据牛顿第二定律，即
得，
求得，导棒的质量
（3）当导棒a刚好要滑动时， ，求得，此时b运动的时间
