2024年北京市海淀区高三二模物理试题

2024

年北京市海淀区高三二模物理试题

一、单选题：本题共7

小题，每小题4

分，共28

分 (

共7

题)

第(1)

题

图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L

和电容器C

构成LC

振荡电路，当车辆靠近地感线圈

时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。

某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法错误的是（ ）

A

．t

1时刻电容器间的电场强度为最小值B

．t

1 ~ t

2时间内，电容器处于充电过程

C

．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小D

．从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈

第(2)

题如图，动能相同的两个卫星在不同的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知两卫星的质量之比为，则两个卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积之比为（ ）

A．B．C．D．

第(3)

题

如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧.

使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹

力，将人向上弹离地面.某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段对应图线为直线，其余部分为曲线，已知弹簧形变未超出弹性限度，空气阻力忽略不计，下列说法错误的是（ ）

A．上升高度为时，人的加速度达到最大值

B．上升高度为时，弹跳鞋离开地面

C．在的上升过程中，人的机械能一直增大

D．在的上升过程中，人处于失重状态

第(4)

题如图所示，边长为、匝数为的正方形线圈，在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为和，电压表可视为理想电表。保持线圈以恒定角速度转动，则（

）

A．从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为

B．通过变压器原、副线圈的电流之比为

C．电压表

示数为

D．若考虑线圈的内阻，滑动变阻器的滑片向下滑动时，电压表示数变小

第(5)

题

如图，始终竖直向上的力F

作用在三角板A

端，使其绕B

点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F

对B

点的力矩

为M，则转动过程中

A

．M

减小，F

增大B

．M

减小，F

减小

C

．M

增大，F

增大D

．M

增大，F

减小

第(6)

题

图甲是一种家用门窗防盗报警装置，图乙是干簧管元件。安装时，在门的上沿嵌入一小块永磁体M

，门框内与M

相对的位置嵌

入干簧管SA

，并将干簧管接入报警电路（蜂鸣报警器），此装置具有自动提示报警的功能，当睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置，当门紧闭时，蜂鸣报警器不响，当门被打开时，蜂鸣报警器发出声音警报，下列有关说法正确的是（ ）

A

．当门关闭时，干簧管两簧片接通

B

．干簧管可以由铜或银等导电性能更好的材料制成

C

．如将门上镶嵌磁体N

、S

极对调后，该报警器不能正常工作

D

．本装置是利用电磁感应原理控制电路

第(7)

题

四名运动员在标准田径场上进行400m

赛跑，如图所示，他们从不同起点起跑，终点相同，都顺利地按规则要求完成了比赛，

下列说法中正确的是（ ）

A

．他们跑完全程的路程相同B

．他们跑完全程的位移相同

C

．他们跑完全程的平均速度相同D

．他们跑完全程的平均速率相同

二、多选题：本题共3

小题，每小题6

分，共18

分 (

共3

题)

第(1)

题

水星是地球上较难观测的行星，因为它离太阳太近，总是湮没在太阳的光辉里，只有水星和太阳的距角（地球和水星连线与地

球和太阳连线的夹角）达最大时（称为大距，如图所示），公众才最有希望目睹水星。2023

年1

月30

日凌晨，上演今年首次水星大距。已知水星公转周期约为地球公转周期的，水星和地球公转轨道均视为圆形。则下列说法不正确的是（ ）

A

．可以求出水星与地球质量之比

B

．一年内至少可以看到6

次水星大距

C

．大距时，水星和太阳距角的正弦值约为

D

．太阳分别与水星和地球的连线在相同时间内扫过的面积相等

第(2)

题把一根通电的硬直导线放在磁场中，导线所在的区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由到，如图所示。导线可以在空

中自由移动和转动，俯视看，导线在安培力的作用下先逆时针转动，转过一个小角度后，接着边转动边向下移动。虚线框内有产生以上弧形的场源。下列符合要求的是（ ）

A

．B

．

C

．D

．

第(3)

题

如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，振幅为，周期为。已知在时刻，质点A坐标为，质

点B坐标为，A

、B

都沿y

轴正向运动。下列说法正确的是（ ）

A．该列简谐横波波长可能为

B

．A

、B

两质点可以一个在波峰，一个在波谷

C．从时刻起，经历时间，质点A的位移为

D．在时，质点B

的位移为零

三、解答题：本题共4

小题，每小题8

分，共32

分 (

共4

题)

第(1)

题

如图甲所示，两根足够长、间距L=1m

、电阻不计的光滑平行导轨水平固定，在导轨的左侧接R=2Ω

的定值电阻，质量m=1kg

，

电阻r=0.5Ω

的金属杆ab

垂直导轨水平放置，磁感应强度B=2T

的有界匀强磁场垂直于导轨平面。现用水平恒力F=4N

向右拉动金

属杆，使其由静止开始运动。若金属杆初始时距离磁场边界s

1=0.5m

，进入磁场瞬间撤去外力。

（1

）求金属杆进入磁场瞬间的速度大小v

1，并判断此时a

、b

两点电势的高低：

（2

）进入磁场后，金属杆的速度v

随它在磁场中位移s

2的变化规律满足：v=v

1-ks

2，k

的大小为1.6

，则当金属杆运动至s

2=1m

位

置处的加速度a

2；

（3

）以金属杆初始位置为坐标原点，试在图乙中画出金属杆在整个运动过程中，速度v

随位移s

的变化图线（要有解析过程，

并在坐标轴上标出关键点）；（4

）描述金属杆在整个运动过程中能量的变化情况，并计算电阻R

上产生的焦耳热Q。

第(2)

题

如图，两金属板水平正对放置，间距为 d

。两板间有一竖直向下的匀强电场，电场强度为 E

。在两板正中间竖直向上放出初速

度相同、带电量分别为

＋q

、－2q

的两个粒子，它们质量相同。其中粒子Ⅰ

抵达上板时速度不变，粒子Ⅱ

只能抵达下板。重力加

速度为 g

。求：

（1

）粒子质量 m

；

（2

）粒子Ⅱ

在电场中运动时间的最大值；

（3

）取粒子出发点为坐标原点、竖直向上为正方向，建立一维坐标系 y

。以 y=0

为重力势能、电势能的零势能面，证明粒子Ⅱ运动到电场中任一位置时其机械能与电势能的总和不变。

第(3)

题

光纤传输极大的提高了传输效能如图所示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝长为L

，折射率为n

，AB

代

表端面。为使光线能从玻璃丝的AB

端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件。

第(4)

题

如图是小明设计的一个游戏装置。该滑道分为AM

、AB

、BC

，C-D-E

，EF

和EG

六段，其中AB

、BC

，C-D-E

和F-G

轨道光滑，

剩余轨道的动摩擦因数为0.5

。在M

点处安装一弹簧装置，将一物块与弹簧紧贴，释放弹簧，物块从M

处出发。游戏成功的要

求：物块不会脱离C-D-E

轨道（检测装置省略），物块最后能平稳的停在EF

处，且不会从轨道F-G

中飞出。现已知物块的质量

为1kg

，R

1=2m

，R

2=1m

，D

点与A

点位于同一水平线，AM=1m

，H=2m

，L=20m

，不计空气阻力及弹簧装置内部物块的位移，物

块可视为质点，g=

。回答下列有关小题：

（1

）求物块在B

点时速度的最小值，并求出当B

点为最小速度时，A

点的速度大小；

（2

）若物块在M

处的弹性势能为45J

，求物块在E

点处对轨道的压力；

（3

）求弹簧的弹性势能E

与物块到E

点的距离d的关系式。

四、实验题：本题共2

小题，每小题11

分，共22

分 (

共2

题)

第(1)

题

某学习小组进行验证动量守恒定律实验。如图所示，立柱竖直固定在水平面上，水平轻弹簧一端固定在立柱上，处于自然长

度，物块甲静置于水平面上，与轻弹簧的自由端在O点接触但不栓接。实验步骤如下：

（1

）先对物块甲施力使其缓慢向左运动至轻弹簧的自由端到P

点，撤去外力后，物块甲可运动到O

点右侧A

点停止运动。

（2

）再次对物块甲施力使其缦慢向左运动至轻弹簧的自由端到P

点，在O

点放置物块乙（图中未画出），撤去作用于物块甲的

外力后，物块甲与物块乙在O

点发生碰撞，碰撞后，物块甲到达B

点停止运动，物块乙到达C

点停止运动。

（3

）物块甲、乙与水平面间动摩擦因数相同，物块甲、乙均可视为质点，物块甲、乙的碰撞时间极短可不计，不计空气阻