北京市2023-2024学年高三上学期期末物理试卷

更新时间：2024-03-05 浏览次数：24 类型：期末考试

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. (2024高三上·北京市期末) 国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，如图所示，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为a₁ ，线速度为v₁ ，环绕周期为T₁ ，东方红二号的加速度为a₂ ，线速度为v₂ ，环绕周期为T₂ ，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a₃ ，自转线速度为v₃ ，自转周期为T₃ ，则a₁、a₂、a₃ ， v₁、v₂、v₃ ， T₁、T₂、T₃的大小关系为（　　）

A . T₁>T₂=T₃ B . a₁>a₂>a₃ C . a₃>a₁>a₂ D . v₁>v₃>v₂

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2. (2024高三上·北京市期末) 一质点以初速度v₀沿x轴正方向运动，已知加速度方向沿x轴正方向，当加速度a的值由零逐渐增大到某一值后再逐渐减小到零的过程中，该质点（）

A . 速度先增大后减小，直到加速度等于零为止 B . 位移先增大，后减小，直到加速度等于零为止 C . 位移一直增大，直到加速度等于零为止 D . 速度一直增大，直到加速度等于零为止

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3. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，箱子中固定有一根轻弹簧，弹簧上端连着一个重物，重物顶在箱子顶部，且弹簧处于压缩状态。设弹簧的弹力大小为F，重物与箱子顶部的弹力大小为F_N。当箱子做竖直上抛运动时（　　）

A . F=F_N=0 B . F=F_N≠0 C . F≠0，F_N=0 D . F=0，F_N≠0

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4. (2024高三上·北京市期末) 如图甲所示，一倾角θ＝30°的斜面体固定在水平地面上，一个物块与一轻弹簧相连，静止在斜面上。现用大小为F＝kt（k为常量，F、t的单位均为国际标准单位）的拉力沿斜面向上拉轻弹簧的上端，物块受到的摩擦力F_f随时间变化的关系图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s² ，则下列判断正确的是（）

A . 物块的质量为2.5kg B . k的值为1.5N/s C . 物块与斜面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 时，物块的动能为5.12J

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5. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环，圆环处于静止状态。上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中，规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。t=0时刻，悬线的拉力为F。CD为圆环的直径，CD=d，圆环的电阻为R。下列说法正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 时刻，圆环中有逆时针方向的感应电流 B . $\text{[math]}$ 时刻，C点的电势低于D点 C . 悬线拉力的大小不超过 $\text{[math]}$ D . 0~T时间内，圆环产生的热量为 $\text{[math]}$

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6. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，放在光滑水平桌面上的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 木块之间夹着一被压缩的弹簧。现释放弹簧， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 木块被弹开后，各自在桌面上滑行一段距离飞离桌面。 $\text{[math]}$ 的落地点到桌左边的水平距离为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的落地点到桌右边的水平距离为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 离开弹簧时的速度大小之比为1∶2 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 离开弹簧时的速度大小之比为2∶1 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 质量之比为1∶2 D . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 质量之比为1∶1

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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. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，用粗细均匀、总电阻为 $\text{[math]}$ 的导线围成一个边长为 $\text{[math]}$ 的等边三角形闭合线框，线框以速度 $\text{[math]}$ 匀速穿过一个水平方向宽度为 $\text{[math]}$ ，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 。线框在匀速穿过磁场区域过程中 $\text{[math]}$ 边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（）

A . 导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为 $\text{[math]}$ B . 导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为 $\text{[math]}$ C . 导线框 $\text{[math]}$ 边刚进入和刚离开磁场时 $\text{[math]}$ 两间的电势差相等 D . 导线框从 $\text{[math]}$ 边进入磁场的水平距离为 $\text{[math]}$ 时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为 $\text{[math]}$

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8. (2024高三上·北京市期末) 一定质量的理想气体的状态变化图像如图所示，它由状态a经过状态b到状态c。关于这一过程的说法，正确的是____

A . 理想气体的体积先增大后保持不变 B . 理想气体的体积一直增加 C . 理想气体的内能先增大后保持不变 D . 理想气体对外做功，吸收热量 E . 外界对理想气体做功，理想气体放出热量

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9. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，一磁感强度为B的匀强磁场垂直纸面向里，且范围足够大。纸面上M、N两点之间的距离为d，一质量为m的带电粒子（不计重力）以水平速度v₀从M点垂直进入磁场后会经过N点，已知M、N两点连线与速度v₀的方向成 $\text{[math]}$ 角。以下说法正确的是（）

A . 粒子可能带负电 B . 粒子一定带正电，电荷量为 $\text{[math]}$ C . 粒子从M点运动到N点的时间可能是 $\text{[math]}$ D . 粒子从M点运动到N点的时间可能是 $\text{[math]}$

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10. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ 、边长为 $\text{[math]}$ 的正方形线框 $\text{[math]}$ 斜向穿进磁场，当 $\text{[math]}$ 刚进入磁场时，线框的速度为 $\text{[math]}$ ，方向与磁场边界成 $\text{[math]}$ ，若线框的总电阻为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . 线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 刚进入磁场时线框中感应电流为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 刚进入磁场时线框所受安培力大小为 $\text{[math]}$ D . 此进 $\text{[math]}$ 两端电压为 $\text{[math]}$

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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. (2024高三上·北京市期末) 某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：

物块P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P，使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度h。
1. （1）现将物块P从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度大小v=。
2. （2）已知当地的重力加速度为g，为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是（用相应的文字及字母表示）。
3. （3）利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是。
4. （4）改变高度h，重复实验，描绘出v²-h图象，该图象的斜率为k。在实验误差允许范围内，若k= ，则验证了机械能守恒定律。
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12. (2024高三上·北京市期末) 在“验证机械能守恒定律”的实验中：
A． B． C． D．
1. （1）纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是.
2. （2）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材．为完成此实验，除了所给的器材，从下图还必须选取的实验器材是．(填字母代号)
3. （3）若实验中所用重锤的质量为m，某次实验打出的一条纸带如图所示．在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E，量得相邻点间的距离分别为S₁、S₂、 S₃、 S₄ ，当地的重力加速度为g.本实验所用电源的频率为f.从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量ΔE_p=，重锤动能增加量ΔE_k=．在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒．
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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. (2024高三上·北京市期末) 如图甲所示，水平足够长的平行金属导轨MN、PQ间距L＝0.3 m。导轨电阻忽略不计，其间连接有阻值R＝0.8 Ω的固定电阻。开始时，导轨上固定着一质量m＝0.01 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属杆cd，整个装置处于磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现用一平行金属导轨平面的外力F沿水平方向拉金属杆cd，使之由静止开始运动。电压采集器可将其两端的电压U即时采集并输入电脑，获得的电压U随时间t变化的关系如图乙所示。求：
1. （1）在t＝4 s时通过金属杆的感应电流的大小和方向；
2. （2） 4 s内金属杆cd位移的大小；
3. （3） 4 s末拉力F的瞬时功率。
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14. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cmHg的压强。
1. （1）当空气柱温度为T₁=273K，长为l₁=8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm，则右边水银柱总长是多少?
2. （2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内?
3. （3）当空气柱温度为490K时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少？
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15. (2024高三上·北京市期末) 如图所示，两内壁光滑、长为2L的圆筒形气缸A、B放在水平面上，A气缸内接有一电阻丝，A气缸壁绝热，B气缸壁导热．两气缸正中间均有一个横截面积为S的轻活塞，分别封闭一定质量的理想气体于气缸中，两活塞用一轻杆相连．B气缸质量为m，A气缸固定在地面上，B气缸与水平面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．开始两气缸内气体与外界环境温度均为T₀ ，两气缸内压强均等于大气压强p₀ ，环境温度不变，重力加速度为g，不计活塞厚度．现给电阻丝通电对A气缸内气体加热，求：
1. （1） B气缸开始移动时，求A气缸内气体的长度；
2. （2） A气缸内活塞缓慢移动到气缸最右端时，A气缸内气体的温度T_A ．
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试卷信息

小学

初中

高中

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副标题：

*注意事项：

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