北京市海淀区中关村中学2024届高三高考模拟物理试题试卷

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2023年12月25日发(作者：)

北京市海淀区中关村中学2024届高三高考模拟物理试题试卷

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、氢原子的能级示意图如图所示，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征，下列说法正确的是（ ）

A．大量氢原子从高能级向n3能级跃迁时发出的光可以使锌发生光电效应

B．大量氢原子从n3能级向低能级跃迁时，最多发出两种不同频率的光

C．大量氢原子从n3能级向低能级跃迁时，用其发出的光照射锌板，有两种光能使锌板发生光电效应

D．若入射光子的能量为1.6eV，不能使n3能级的氢原子电离

2、一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体，物体静止时，弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（

）

mv2A．

GFFv4B．

Gmmv4C．

GFFv2D．

Gm3、如图所示，在轨道III上绕地球做匀速圆周运动的卫星返回时，先在A点变轨沿椭圆轨道II运行，然后在近地点B变轨沿近地圆轨道I运行。下列说法正确的是（

）

A．卫星在轨道III上运行的向心加速度大于在轨道I上运行的向心加速度

B．卫星在轨道III上运行的周期小于在轨道I上运行的周期

C．卫星在轨道III上运行的周期大于在轨道II上运行的周期

D．卫星在轨道III上的A点变轨时，要加速才能沿轨道II运动

4、2016年8月16日l时40分，我国在酒泉用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空．如图所示为“墨子号”卫星在距离地球表面500km高的轨道上实现两地通信的示意图．若己知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则下列说法正确的是( )

A．工作时，两地发射和接受信号的雷达方向一直是固定的

B．卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s

C．可以估算出“墨子号”卫星所受到的万有引力大小

D．可以估算出地球的平均密度

5、木星和土星都拥有众多的卫星，其中“木卫三”作为太阳系唯一一颗拥有磁场的卫星，在其厚厚的冰层下面可能存在生命，而“土卫二”具有生命诞生所需的全部要素，是最适宜人类居住的星球，经探测它们分别绕木星和土星做圆周运

动的轨道半径之比为a，若木星和土星的质量之比为b，则下列关于“木卫三”和“土卫二”的相关说法正确的是（ ）a3A．运行周期之比为

bC．环绕速度之比为B．向心加速度之比为b

aa

bD．表面重力加速度之比b

2a6、某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势φ分布如图所示，图线关于纵轴对称,则(

)

A．x1处和－x1处场强方向相同 B．x1处和－x2处场强大小相等

C．某带电粒子在x2处和－x2处电势能相等 D．某带电粒子在x2处的电势能大于在－x2处的电势能

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．物体放出热量，温度一定降低

B．温度是物体分子平均动能大小的标志

C．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动

D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

E.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞作用产生的

8、如图，正四棱柱abcd—a′b′c′d′的两条棱bb′和dd′上各有一根通有相同恒定电流的无限长直导线，则（ ）

A．a点磁场方向平行于db连线

B．a、c两点的磁感应强度相同

C．ac连线上由a到c磁感应强度先增大后减小

D．穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数相等

9、以下说法中正确的是________。

A．全息照相利用了光的衍射现象

B．如果两个波源振动情况完全相同，在介质中能形成稳定的干涉图样

C．声源远离观察者时，听到的声音变得低沉，是因为声源发出的声音的频率变低了

D．人们所见到的“海市蜃楼”现象，是由于光的全反射造成的

E.摄像机的光学镜头上涂一层“增透膜”后，可减少光的反射，从而提高成像质量

10、如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动，卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R．则下列说法中正确的有

A．卫星甲的线速度大小为2gR

B．甲、乙卫星运行的周期相等

C．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度小于卫星甲沿圆轨道运行的速度

D．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度

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） (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________（用符号表示）

(2)用“油膜法”来粗略估测分子的大小，是通过一些科学的近似处理，这些处理有：___________。

(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于（_____）

A．油酸未完全散开

B．油酸溶液浓度低于实际值

C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格

D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴

12．（12分）小王和小李两位同学分别测量电压表V1的内阻.

（1）先用调好的欧姆表“×1K”挡粗测电压表V1的内阻，测量时欧姆表的黑表笔与电压表的__________（填“＋”或“—”）接线柱接触，测量结果如图甲所示，则粗测电压表V1的内阻为___________k.

（2）为了精确测量电压表V1的内阻，小王同学用如图乙所示的电路，闭合开关S1前将滑动变阻器的滑片移到最__________（填“左”或“右”）端，电阻箱接入电路的电阻调到最__________（填“大”或“小”），闭合开关S1，调节滑动变阻器和电阻箱，使两电压表指针的偏转角度都较大，读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，电阻箱的示数为R0，则被测电压表V1的内阻RV1__________.

（3）小李同学用如图丙所示的电路，闭合开关S1，并将单刀双掷开关S2打到1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表V2的指针偏转角度较大，并记录电压表V2的示数为U，再将单刀双掷开关S2打到2，调节电阻箱，使电压表V2的示数仍然为U，此时电阻箱接入电阻的示数如图丁所示，则被测电压表V1的内阻RV1__________.

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，正方形闭合线圈ABCD的边长a10cm、总电阻r2、匝数n100，匀强磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示，周期T1102s，磁场方向以垂直线圈平面向里为正。试求：

（1）tT时，线圈的AD边所受安培力的大小和方向。

8（2）在0~T时间内，通过导线横截面的电荷量。

2

14．（16分）底面积为S，高度为L，导热性能良好的气缸竖直放置，气缸开口向上，用一质量可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体，稳定时活塞恰好位于气缸口处。一位同学把某种液体缓慢地倒在活塞上，使活塞沿气缸壁无摩擦105Pa，环境温度保持不变。求：

的缓慢向下移动，已知大气压强为P0=1.0×(1)若某种液体为水，为了满足题意，气缸的高度L应满足什么条件？（ρ水=1.0×103kg/m3）

(2)若某种液体为水银，气缸高度L=2.0m，则活塞下降的高度h为多少时就不再下降？（ρ水银=13.6×103kg/m3）

15．（12分）如图，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝1，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台3右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半．

(1)求细绳能够承受的最大拉力；

(2)若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大；

(3)通过计算判断C能否从木板上掉下来．

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】

A．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光，其光子的能量值最大为1.51eV，小于3.34eV

，不能使锌发生光电

效应，故A错误。

B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，故B错误。

C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为3种，其中有2种大于3.34ev能使锌板发生光电效应，故C正确。

D．当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去。若入射光子的能量为1.6eV，能使n=3能级的氢原子电离，故D错误。

故选C。

2、C

【解题分析】

因在行星表面质量为m的物体静止时，弹簧测力计的示数为F，则可知行星表面的重力加速度

g又

F

mGMmmg

2R对卫星：

v2mgm

R联立解得：

mv4

MGF故选C。

3、C

【解题分析】

A．由公式

GMmma

r2GM

2r得卫星在圆轨道上运行的向心加速度大小

a当轨道半径r减小时，a增大，故卫星在轨道Ⅲ上运行的向心加速度小于在轨道Ⅰ上运行的向心加速度，故A错误；

BC．根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道Ⅲ上运行的周期大于在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行的周期，故B错误，C正确；

D．卫星在轨道III上的A点变轨时，要减速做向心运动才能沿轨道Ⅱ运动，故D错误。

故选C。

4、B

【解题分析】

由于地球自转的周期和“墨子号”的周期不同，转动的线速度不同，所以工作时，两地发射和接受信号的雷达方向不是固定的，故A错误．7.9km/s是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，则卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9km/s，故B正确．由于“墨子号”卫星的质量未知，则无法计算“墨子号”所受到的万有引力大小，故C错误．根据Mm42G＝m(Rh)2知，因周期未知，

则不能求解地球的质量，从而不能估算地球的密度，选项D错误；故(Rh)2T选B．

点睛：解决本题的关键知道卫星做圆周运动向心力的来源，知道线速度、周期与轨道半径的关系，理解第一宇宙速度的意义．

5、A

【解题分析】

ABC．根据

Mm22v2G2m()rmma

rTr解得

42r3

TGMaGM

r2vGM

rbba3则运行周期之比为，向心加速度之比为2

，线速度之比为，故A正确，BC错误；

aabD．根据星球表面万有引力等于重力可知

GMm

2＝mg

R由于不知道“木卫三”和“土卫二”的半径之比，所以无法求出表面重力加速度之比，故D错误。

故选A。

6、C

【解题分析】

AB．φ—x图象的斜率大小等于电场强度，x1处和-x1处场强大小相等，方向相反，x1处和-x2处场强大小不相等，故

AB错误；

CD．在x2处和-x2处电势相等，根据Ep=qφ知某带电粒子在x2处和-x2处电势能相等，故C正确，D错误。

故选C。

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、BCE

【解题分析】

A．物体放出热量，但是如果外界对物体做功，则物体的内能不一定减小，温度不一定降低，选项A错误；

B．温度是物体分子平均动能大小的标志，选项B正确；

C．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，选项C正确；

D．根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项D错误；

E．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的频繁碰撞作用产生的，选项E正确；

故选BCE.

8、AD

【解题分析】

A．由右手螺旋定则可知，bb′处通电导线在a点产生的磁感应强度垂直纸面向外，dd′处通电导线在a点产生的磁感应强度沿ab向下，且两导线在a处产生的磁感应强度大小相等，由矢量合成可知，a点磁场方向平行于db连线，故A正确；

B．由右手螺旋定则可知，dd′处通电导线在c点产生的磁感应强度垂直纸面向里，bb′处通电导线在a点产生的磁感应强度沿cd向上，且两导线在c处产生的磁感应强度大小相等，由矢量合成可知，c点磁场方向平行于db连线，但与a点磁场方向相反，故B错误；

C．由于ac与bd相互垂直，设垂足为M，由右手螺旋定则可知，M点的磁感应强度为0，则ac连线上由a到c磁感应强度先减小后增大，故C错误；

D．bb′处通电导线产生的磁场穿过矩形abb′a′的磁通量为0，dd′处通电导线产生的磁场穿过矩形add′a′的磁通量为0，则穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数别为dd′处通电导线产生的磁场和bb′处通电导线产生的磁场，由于两导线电流相等，分别到两距形的距离相等，则穿过矩形abb′a′和矩形add′a′的磁感线条数相等，故D正确。

故选AD。

9、BDE

【解题分析】

A．全息照相利用了激光的干涉原理，可以记录光的强弱、频率和相位，故A错误；

B．当频率相同与振幅完全相同时，则会形成稳定的干涉图样，故B正确；

C．若声源远离观察者，观察者会感到声音的频率变低，是接收频率变小，而发射频率不变，故C错误；

D．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于光在密度不均匀的物质中传播时，发生折射而引起的，属于全反射，故D正确；

E．当薄膜的厚度为入射光在增透膜中波长的射，故E正确。

故选BDE。

10、BD

【解题分析】

A．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：

1时，从薄膜前后表面的反射光相互抵消，从而减少了反射，增加了透4Mmv2G2m

rr解得：

vGM

r其中r2R，根据地球表面万有引力等于重力得

GMmmg

2R联立解得甲环绕中心天体运动的线速度大小为

vgR

2故A错误；

B．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有

Mm42G2mr2

rT根据地球表面万有引力等于重力得

GMmmg

2R解得卫星甲运行的周期为

T4π2R

g由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律，可知卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，故B正确；

C．卫星做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，应给卫星加速，所以卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度，故C错误；

D．卫星运行时只受万有引力，加速度

aGM

r2所以卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度，故D正确。

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、dacb

把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜，把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子 A

【解题分析】

(1)[1] “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液(教师完成，记下配制比例)→测定一滴油酸酒精溶液的体积(d)→准备浅水盘→形成油膜(a)→描绘油膜边缘(c)→测量油膜面积(b)→计算分子直径；因此操作先后顺序排列应是dacb；

(2)[2]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的科学的近似处理是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙；

(3)[3]计算油酸分子直径的公式是

dV

SV是纯油酸的体积，S是油膜的面积。

A.

油酸未完全散开，测得的S偏小，测得的分子直径d将偏大，故A正确；

B.

如果测得的油酸溶液浓度低于实际值，测得的油酸的体积偏小，测得的分子直径将偏小，故B错误；

C.

计算油膜面积时将所有不足一格的方格计为一格，测得的S将偏大，测得的分子直径将偏小，故C错误；

D.

求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，一滴溶液的体积

V11mL

n可知，测得一滴液体的体积偏小，测得纯油酸的体积将偏小，测得的分子直径将偏小，故D错误。

12、（1）＋， 9. 0；

（2）左，

大，

【解题分析】

（1）欧姆表的电流从黑表笔流出，因此黑表笔应与电压表的“＋”接线柱相连接，欧姆表的读数为9. 0k.

（2）为保护电路，闭合开关S1前应将滑动变阻器的滑片移到最左端，使输出电压为零，电阻箱接入电路的电阻最大，U1R0；

（3）8455

U2U1

被测电压表的内阻RV1URU110U2U1U2U1.

R0（3）被测电压表的内阻等于电阻箱的接入电路的阻值，即为8455.

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）2.5N，方向向左；（2）3.75102C。

【解题分析】

（1）设在0~T时间内线圈中感应电动势的大小为E1

4E1n1BnS120V

tt线圈中电流

I1tE110A

rT2时，磁感应强度大小B12.510T，则线圈AD边所受安培力大小

8FnB1I1L2.5N

根据左手定则，安培力方向向左。

（2）设在时间内，线圈中感应电动势的大小为E2

E2n前2BEnS210V，I225A

ttRT时间内，通过导线横截面的电荷量

2qI1TTI23.75102C

4414、 (1)L＞10m；(2)h=1.26m

【解题分析】

(1)设活塞下降的距离为ΔL，为了满足题意，应有气体增加的压强Δp小于水产生的压强，即

Δp＜ρ水gΔL

气体做等温变化，有

p0SL=(p0+Δp)S(L－ΔL)

两式联立，得

L－ΔL＞10m

活塞下降ΔL＞0，所以

L＞10m

(2)由(1)中分析知，活塞不再下降，即气体增加的压强等于水银产生的压强，有

Δp=ρ水银gh

p0SL=(p0+Δp)S(L－h)

联立两式并代入数据，得

h=1.26m

15、 (1)3mg(2)L(3)

滑块C不会从木板上掉下来

【解题分析】

（1）设小球运动到最低点的速率为v0，小球向下摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgL解得：v02gL

2v0

小球在圆周运动最低点，由牛顿第二定律：TmgmR12mv0

2=T

由牛顿第三定律可知，小球对细绳的拉力：T´=3mg

解得：T´（2）小球碰撞后平抛运动．在竖直方向上：h水平方向：L=解得：h=L

（3）小球与滑块C碰撞过程中小球和C系统满足动量守恒，设C碰后速率为v1，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0m12gt

2v0t

2v03mv1

2设木板足够长，在C与木板相对滑动直到相对静止过程，设两者最终共同速率为v2，由动量守恒定律的：3mv13m6mv2

由能量守恒定律得：1123mv123m6mv23mgs

22联立⑨⑩⑪解得：s=L/2

由s

【题目点拨】

（1）由机械守恒定律求出小球的速度，然后由牛顿定律求出绳子能够承受的最大拉力；

（2）小球做平抛运动，应用平抛运动规律分析答题；

（3）应用动量守恒定律与能量守恒定律求出C的位移，然后根据位移与木板的长度关系分析答题．

本文标签： 分子轨道运动小球物体