北京市清華大學中學2024屆高中畢業班第二次調研測試物理試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、下列說法正確的是（）A．核反應前后質量并不守恒B．愛因斯坦在研究光電效應現象時提出了能量子假說C．用一束綠光照射某金屬，能產生光電效應，現把這束綠光的強度減為原來的一半，則沒有光電子飛出D．在光電效應現象中，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比2、分離同位素時，為提高分辨率，通常在質諧儀內的磁場前加一扇形電場．扇形電場由彼此平行、帶等量異號電荷的兩圓弧形金屬板形成，其間電場沿半徑方向．被電離后帶相同電荷量的同種元素的同位素離子，從狹縫沿同一方向垂直電場線進入靜電分析靜電分器，經過兩板間靜電場后會分成幾束，不考慮重力及離子間的相互作用，則A．垂直電場線射出的離子速度的值相同B．垂直電場線射出的離子動量的值相同C．偏向正極板的離子離開電場時的動能比進入電場時的動能大D．偏向負極板的離子離開電場時動量的值比進入電場時動量的值大3、甲、乙兩汽車在兩條平行且平直的車道上行駛，運動的v—t圖象如圖所示，已知t=0時刻甲、乙第一次并排，則（）A．t=4s時刻兩車第二次并排B．t=6s時刻兩車第二次并排C．t=10s時刻兩車第一次并排D．前10s內兩車間距離的最大值為12m4、在軸上有兩個點電荷、，其靜電場的電勢在軸上的分布情況如圖所示，則（）A．和帶有同種電荷B．處的電場強度為零C．將一負電荷從處移動到處，其電勢能增加D．將一負電荷從處移到處，電場力做功為零5、如圖所示，虛線為某勻強電場的等勢線，電勢分別為、和，實線是某帶電粒子在該電場中運動的軌跡。不計帶電粒子的重力，則該粒子（）A．帶負電B．在、、三點的動能大小關系為C．在、、三點的電勢能大小關系為D．一定是從點運動到點，再運動到點6、用一束紫外線照射某金屬時不能產生光電效應，可能使該金屬產生光電效應的措施是A．改用強度更大的紫外線照射 B．延長原紫外線的照射時間C．改用X射線照射 D．改用紅外線照射二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，A、B兩個矩形木塊用輕彈簧和一條與彈簧原長相等的輕繩相連，靜止在水平地面上，繩為非彈性繩且可承受的拉力足夠大。彈簧的勁度系數為k，木塊A和木塊B的質量均為m。現用一豎直向下的壓力將木塊A緩慢壓縮到某一位置，木塊A在此位置所受的壓力為F（F>mg），彈簧的彈性勢能為E，撤去力F后，下列說法正確的是（）A．當A速度最大時，彈簧仍處于壓縮狀態B．彈簧恢復到原長的過程中，彈簧彈力對A、B的沖量相同C．當B開始運動時，A的速度大小為D．全程中，A上升的最大高度為8、如圖所示，圓形區域直徑MN上方存在垂直于紙面向外的勻強磁場，下方存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小相同。現有兩個比荷相同的帶電粒子a、b，分別以v1、v2的速度沿圖示方向垂直磁場方向從M點入射，最終都從N點離開磁場，則（）A．粒子a、b可能帶異種電荷B．粒子a、b一定帶同種電荷C．v1:v2可能為2:1D．v1:v2只能為1:19、下列說法中正確的是A．物體做受迫振動，驅動力頻率越高，物體振幅越大B．機械波從一種介質進入另一種介質傳播時，其頻率保持不變C．質點做簡諧運動，在半個周期的時間內，合外力對其做功一定為零D．用單擺測重力加速度的實驗時，在幾個體積相同的小球中，應選擇質量大的小球E.交通警察向遠離警車的車輛發送頻率為的超聲波，測得返回警車的超聲波頻率為，則10、一根輕彈賛下端固定，豎直立在水平面上.其正上方一定局度處有一質量為m＝0.2kg的小球從靜止開始下落，不計空氣阻力.從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中（彈簧一直保持豎直且在彈性限度內），當彈簧壓縮量為0.1m時，小球的重力等于彈簧對它的彈力，重力加速度g取10m/s2，小球和彈簧接觸瞬間的機械能損失不計，則（）A．該彈簧的勁度系數為20N/mB．當彈簧壓縮量時，小球處于超重狀態C．小球剛接觸彈簧時速度最大D．從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長量的關系”實驗中，設計了如圖甲所示的實驗裝置圖。(1)安裝時一定要讓刻度尺跟彈簧都處于同一______面內。(2)如果需要測量彈簧的原長，則正確的操作是_____。（填序號）A．先測量原長，后豎直懸掛B．先豎直懸掛，后測量原長(3)在測量過程中每增加一個鉤碼記錄一個長度，然后在坐標系（橫軸代表彈簧的長度，縱軸代表彈力大小）中畫出了如圖乙所示的兩條圖線，_____（填彈簧序號）彈簧的勁度系數大，_____（填彈簧序號）彈簧的原長較長。12．（12分）為了探究質量一定時加速度與力的關系，一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量。(滑輪質量不計)(1)實驗時，一定要進行的操作是______。A．用天平測出砂和砂桶的質量B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數D．改變砂和砂桶的質量，打出幾條紙帶E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶(兩相鄰計數點間還有兩個點沒有畫出)，已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度為______m/s2(結果保留兩位有效數字)。(3)以彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為______。A．B．C．kD．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一絕緣水平桌面，空間存在一廣域勻強電場，強度大小為，現同時將兩個質量均為的滑塊、由靜止釋放在桌面上。已知兩滑塊AB均帶正電，電荷量大小為q，且間的距離為。已知滑塊、與軌道間的動摩擦因數分別為和，重力加速度，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，滑塊之間發生的碰撞為彈性碰撞，且無電荷轉移，滑塊可視為質點。求：(1)兩滑塊從靜止釋放開始經過多長時間，滑塊之間發生第二次碰撞；(2)從釋放到最終停止所運動的位移。14．（16分）如圖所示，為常德市某小區在防治新冠疫情過程中用于噴灑消毒液的噴霧器，由三部分構成，左側為手持式噴霧管，管底部有閥門K；中間為儲藥桶，桶的橫截面積處處相等為S=400cm2，桶高為H=50cm，桶的上方有可以關閉的蓋子；右側是通過體積可忽略的細管連通的打氣裝置，每次打進V0=700cm3的空氣。某次消毒需將噴嘴舉高到比桶底高處，工作人員關閉閥門K，向桶中裝入了h=30cm深的藥液，封閉蓋子，為了能使儲藥桶中消毒液全部一次性噴出，通過打氣裝置向桶內打氣。求需要打氣多少次才能達到目的？（已知大氣壓強，消毒液的密度為水銀密度的0.1倍，不考慮在整個消毒過程中氣體溫度的變化。桶內藥液噴灑完時噴管內仍然充滿藥液，設噴管內部體積遠小于儲藥桶的體積）15．（12分）我們已經學過了關于兩個質點之間萬有引力的大小是：F=．但是，在某些特殊情況下，非質點之間的萬有引力計算及其應用的問題，我們可以利用下面兩個已經被嚴格證明是正確的結論，而獲得快速有效地解決：a．若質點m放置在質量分布均勻的大球殼M（球殼的厚度也均勻）的空腔之內，那么m和M之間的萬有引力總是為零．b．若質點m放置在質量分布均勻的大球體M之外（r≥r0），那么它們之間的萬有引力為：F=，式中的r為質點m到球心之間的距離;r0為大球體的半徑．假設地球可視為一個質量分布均勻且密度為ρ的球體，通過地球的南北兩極之間能夠打通一個如圖所示的真空小洞．若地球的半徑為R，萬有引力常數為G，把一個質量為m的小球從北極的洞口由靜止狀態釋放后，小球能夠在洞內運動．（1）求：小球運動到距地心為0.5R處的加速度大小a；（2）證明：小球在洞內做簡諧運動；（3）求：小球在運動過程中的最大速度vm．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】

A．由于存在質量虧損，所以核反應前后質量并不守恒，A正確；B．普朗克在研究黑體輻射問題時提出了能量子假說，B錯誤；C．用一束綠光照射某金屬，現把這束綠光的強度減為原來的一半，因為頻率不變，所以仍能發生光電效應有光電子飛出，C錯誤；D．在光電效應現象中，根據光電效應方程可知光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，但非成正比關系，D錯誤。故選A。2、D【解題分析】垂直電場線射出的離子，在電場中做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律有，解得，同位素的質量不同，所以垂直電場線射出的離子動能的值相同，速度不同，動量不同，AB錯誤；偏向正極板的離子離開電場時克服電場力做功，動能比進入電場時的小，C錯誤；偏向負極板的離子離開電場時，過程中電場力做正功，速度增大，動量增大，故比進入電場時動量的值大，D正確．3、C【解題分析】

AB.由圖像可知，在前8s內，甲的位移x′=vt=48m乙的位移x″=·12m=48m說明t=8s時刻兩車第二次并排，選項AB均錯誤；C.兩車第二次并排后，設經過△t時間兩車第三次并排，有：v·△t=v1·△t-解得△t=2s，兩車恰好在乙速度為零時第三次并排，第三次兩車并排的時刻為t=10s，選項C正確；D.由圖像可知，前10s內兩車在t=4s時刻兩車距離最大（圖像上左側的梯形面積），△x=×6m=18m選項D錯誤。4、D【解題分析】

A．由圖知處的電勢等于零，所以q1和q2帶有異種電荷，A錯誤；B．圖象的斜率描述該處的電場強度，故處場強不為零，B錯誤；C．負電荷從移到，由低電勢向高電勢移動，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D．由圖知，負電荷從處移到處，電勢不變，則電勢能不變，電場力做功為零。所以D正確。故選D。5、C【解題分析】

A．根據電場線與等勢面垂直，且由高電勢指向低電勢，可知場強方向向上，帶電粒子的軌跡向上彎曲，粒子所受的電場力向上，則該粒子一定帶正電荷，故A錯誤；BC．帶正電的粒子在電勢高的地方電勢能大，故又粒子僅在電場力的作用下運動，動能與電勢能總和保持不變，故故B錯誤，C正確；D．由圖只能判斷出粒子受力的方向與電勢能、動能的大小關系，但不能判斷出粒子是否從a點運動到b點，再運動到c點，故D錯誤。故選C。6、C【解題分析】

用一束紫外線照射某金屬時不能產生光電效應，知紫外線的頻率小于金屬的極限頻率，要能發生光電效應，需改用頻率更大的光照射（如X射線）。能否發生光電效應與入射光的強度和照射時間無關。

A．改用強度更大的紫外線照射，與結論不相符，選項A錯誤；B．延長原紫外線的照射時間，與結論不相符，選項B錯誤；C．改用X射線照射，與結論相符，選項C正確；D．改用紅外線照射，與結論不相符，選項D錯誤；故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解題分析】

A．由題意可知當A受力平衡時速度最大，即彈簧彈力大小等于重力大小，此時彈簧處于壓縮狀態，故A正確；B．由于沖量是矢量，而彈簧彈力對A、B的沖量方向相反，故B錯誤；C．設彈簧恢復到原長時A的速度為v，繩子繃緊瞬間A、B共同速度為v1，A、B共同上升的最大高度為h，A上升最大高度為H，彈簧恢復到原長的過程中根據能量守恒得繩子繃緊瞬間根據動量守恒定律得mv=2mv1A、B共同上升的過程中據能量守恒可得可得B開始運動時A的速度大小為A上升的最大高度為故C錯誤，D正確。故選AD。8、BC【解題分析】

AB．兩粒子都從M點入射從N點出射，則a粒子向下偏轉，b粒子向上偏轉，由左手定則可知兩粒子均帶正電，故A錯誤，B正確；CD．設磁場半徑為R，將MN當成磁場的邊界，兩粒子均與邊界成45°入射，由運動對稱性可知出射時與邊界成45°，則一次偏轉穿過MN時速度偏轉90°；而上下磁場方向相反，則兩粒子可以圍繞MN重復穿越，運動有周期性，設a粒子重復k次穿過MN，b粒子重復n次穿過MN，由幾何關系可知()()由洛倫茲力提供向心力，可得而兩個粒子的比荷相同，可知如，時，，如，時，，則v1:v2可能為1:1或2:1，故C正確，D錯誤。故選BC。9、BCD【解題分析】

A．物體做受迫振動的頻率等于驅動力的頻率，當系統的固有頻率等于驅動力的頻率時，振幅達最大，這種現象稱為共振。故A錯誤；B．機械波從一種介質進入另一種介質傳播時，其頻率保持不變，故B正確；C．振子做簡諧運動，在半個周期時間內，振子的速率不變，根據動能定理得知合外力做的功一定為0，故C正確；D．為了減小阻力的影響，用單擺測重力加速度的實驗時，在幾個體積相同的小球中，應選擇質量大的小球，故D正確；E．交通警察向遠離警車的車輛發送頻率為的超聲波，測得返回警車的超聲波頻率為，因為相互遠離，根據開普勒效應可知，故E錯誤。故選BCD。10、AD【解題分析】

A．當彈簧壓縮量為0.1m時，小球的重力等于彈簧對它的彈力。由解得故A正確；B．當彈簧壓縮量，小球的重力大于彈簧對它的彈力；小球加速下降，加速度向下，處于失重狀態，故B錯誤；C．當彈簧壓縮量為0.1m時，小球的速度最大，隨后減小，故C錯誤；D．當時，小球的加速度為零，當彈簧的壓縮量最大時，小球的加速度最大，即小球的加速度大小先減小后增大，故D正確。故選：AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、豎直B【解題分析】

(1)[1]．安裝時一定要讓刻度尺跟彈簧都處于同一豎直面內。(2)[2]．為了減小由彈簧自重而產生的彈簧伸長對實驗造成的誤差，實驗中應該先將彈簧安裝好，豎直懸掛后再測量原長。故選B。(3)[3][4]．題圖乙中斜率表示彈簧的勁度系數，所以彈簧的勁度系數大；橫軸上的截距表示彈簧的原長，所以彈簧的原長長。12、BCD1.3D【解題分析】

(1)[1]AE．本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也就不需要使小桶（包括砂）的質量遠小于車的總質量，AE錯誤；B．該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；C．打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質量的關系，要記錄彈簧測力計的示數，C正確；D．改變砂和砂桶質量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關系，D正確；故選：BCD。(2)