北京市平谷區(qū)2019屆高三物理上學(xué)期一模試題（含解析）

北京市平谷區(qū)2019屆高三物理上學(xué)期一模試題（含解析）1.下列說(shuō)法正確的是a. 物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加b. 物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小c. 物體溫度升高，分子平均動(dòng)能一定增大d. 物體溫度升高，分子平均動(dòng)能可能減小【答案】c【解析】【詳解】a項(xiàng)：由熱力學(xué)第一定律知，僅知道吸收熱量而不知道做功情況，無(wú)法判斷物體內(nèi)能的變化情況，故a錯(cuò)誤；b項(xiàng)：物體對(duì)外做功，如同時(shí)從外界吸收的熱量大于做功的數(shù)值，則內(nèi)能增加，故b錯(cuò)誤；c、d項(xiàng)：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度升高時(shí)分子平均動(dòng)能增大，故c正確，d錯(cuò)誤故選c2.盧瑟福用粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，n的數(shù)值為( )a. 18b. 17c. 16d. 8【答案】b【解析】【詳解】根據(jù)核反應(yīng)方程滿(mǎn)足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知，解得：；故選b.3.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波，波速為2m/s某時(shí)刻波形如圖所示，下列說(shuō)法正確的是a. 這列波的周期為4sb. 這列波的振幅為6cmc. 此時(shí)x=4m處的質(zhì)點(diǎn)速度為零d. 此時(shí)x=8m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)【答案】a【解析】【詳解】a項(xiàng)：由圖知，波長(zhǎng)=8m，由波速公式，得周期，故a正確；b項(xiàng)：振幅等于y的最大值，故這列波的振幅為a=3cm，故b錯(cuò)誤；c項(xiàng)：此時(shí)x=4m處質(zhì)點(diǎn)沿處于平衡位置，加速度為零，速度最大，故c錯(cuò)誤；d項(xiàng)：簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿x軸正方向傳播，由波形平移法得知，此時(shí)x=8m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，故d錯(cuò)誤故選a4.如圖a所示，理想變壓器原線(xiàn)圈通過(guò)理想電流表接在一交流電源兩端，交流電源輸出的電壓u隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖b所示，副線(xiàn)圈中接有理想電壓表及阻值r10的負(fù)載電阻已知原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為101，則下列說(shuō)法中正確的是a. 電壓表的示數(shù)為20vb. 電流表的示數(shù)為0.28 ac. 電阻r消耗的電功率為80wd. 通過(guò)電阻r的交變電流的頻率為100 hz【答案】a【解析】【詳解】a項(xiàng)：原線(xiàn)圈兩端電壓為，根據(jù)變壓器的變壓比可知，解得： ，故a正確；b項(xiàng)：副線(xiàn)圈中的電流為根據(jù)變壓器的變流比可知， ，所以電流表的示數(shù)為0.2a，故b錯(cuò)誤；c項(xiàng)：由公式，故c錯(cuò)誤；d項(xiàng)：由圖乙可知，交變電流的頻率為：，由于變壓器不能改變交流電的頻率，所以通過(guò)電阻r的交變電流的頻率為50 hz，故d錯(cuò)誤故選a5.如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，金屬棒ab始終保持靜止下列說(shuō)法正確的是a. 當(dāng)b均勻增大時(shí)，金屬棒ab中的電流增大b. 當(dāng)b增大時(shí)，金屬棒ab中的感應(yīng)電流方向由a到bc. 當(dāng)b減小時(shí)，金屬棒ab中的電流一定減小d. 當(dāng)b不變時(shí)，金屬棒ab受到水平受向右的靜摩擦力【答案】b【解析】【詳解】a項(xiàng)：由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，則ab中的感應(yīng)電流不變，故a錯(cuò)誤；b項(xiàng)：磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得，ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，故b正確；c項(xiàng)：若b均勻減小，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，電流不變，故c錯(cuò)誤；d項(xiàng)：當(dāng)b不變時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)框的磁通量不變，電路中無(wú)電流，金屬棒不受安培力，也不受摩擦力作用，故d錯(cuò)誤故選b6.如圖所示，是一種清洗車(chē)輛用的手持式噴水槍若已知水槍口的橫截面積為s，水的密度為設(shè)水以恒定的速率v源源不斷地從槍口噴出，關(guān)于水槍工作時(shí)功率的大小，下列判斷正確的是a. 與s成反比b 與v成正比c. 與v2成正比d. 與v3成正比【答案】d【解析】【詳解】根據(jù)動(dòng)能定理，水槍對(duì)水做功等于水獲得的動(dòng)能，則時(shí)間t內(nèi)噴出水的質(zhì)量為m=v=sl=svt 故選d7.某同學(xué)將一毫安表改裝成雙量程電流表如圖所示，已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100，滿(mǎn)偏電流為1 ma；r1和r2為定值電阻，且r1=5，r2=20，則下列說(shuō)法正確的是a. 若使用a和b兩個(gè)接線(xiàn)柱，電表量程為24 mab. 若使用a和b兩個(gè)接線(xiàn)柱，電表量程為25 mac. 若使用a和c兩個(gè)接線(xiàn)柱，電表量程為4 mad. 若使用a和c兩個(gè)接線(xiàn)柱，電表量程為10ma【答案】b【解析】【詳解】a、b項(xiàng)：若使用a和b兩個(gè)接線(xiàn)柱，毫安表與r2串聯(lián)再與r1并聯(lián)，電表量程為：，故a錯(cuò)誤，b正確；c、d項(xiàng)：若使用a和c兩個(gè)接線(xiàn)柱，r1與r2串聯(lián)，再與毫安表并聯(lián)，電表量程為：，故c、d錯(cuò)誤故選b8.瑞典皇家科學(xué)院2018年10月2日宣布，將2018年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家阿瑟阿什金、法國(guó)科學(xué)家熱拉爾穆魯以及加拿大科學(xué)家唐娜斯特里克蘭，以表彰他們?cè)诩す馕锢韺W(xué)領(lǐng)域的突破性貢獻(xiàn)阿什金發(fā)明的光鑷工具能夠“夾”住微小如原子、病毒以及活細(xì)胞等物體穆魯和斯特里克蘭發(fā)明了“啁啾（zhu ji）脈沖放大”技術(shù)“啁啾”出自唐詩(shī)“到大啁啾解游飏，各自東西南北飛”，形容鳥(niǎo)的鳴叫“啁啾脈沖放大”技術(shù)其原理為：將一段短脈沖在時(shí)域上展寬，然后放大，再進(jìn)行壓縮此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為高強(qiáng)度激光的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用于眾多領(lǐng)域則下列關(guān)于激光的說(shuō)法合理的是a. 某激光器產(chǎn)生超短脈沖時(shí)長(zhǎng)為2.010-13s，能量為1.0j，則此激光超短脈沖的功率為5.01013wb. 短脈沖激光測(cè)速是對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行兩次有特定時(shí)間間隔的激光測(cè)距，測(cè)得在該時(shí)間段內(nèi)被測(cè)物體的移動(dòng)距離，從而得到被測(cè)物體的移動(dòng)速度激光測(cè)速選取的時(shí)間間隔越長(zhǎng)，測(cè)得物體移動(dòng)的瞬時(shí)速度越準(zhǔn)確c. “啁啾”來(lái)源于鳥(niǎo)鳴，意即頻率變化，“啁啾脈沖”技術(shù)中的短脈沖激光瞬時(shí)頻率隨時(shí)間的變化而變化d. 利用光學(xué)鑷子捕獲活體細(xì)菌時(shí)，紅外激光光鑷比綠色激光光鑷更容易殺死活體細(xì)菌【答案】c【解析】【詳解】a項(xiàng)：由公式，故a錯(cuò)誤；b項(xiàng)：時(shí)間間隔越短，該段時(shí)間內(nèi)的平均速度越接近物體的瞬時(shí)速度，所以激光測(cè)速選取的時(shí)間間隔越短，測(cè)得物體移動(dòng)的瞬時(shí)速度越準(zhǔn)確，故b錯(cuò)誤；c項(xiàng)：“啁啾”來(lái)源于鳥(niǎo)鳴，即鳥(niǎo)叫的頻率變化，所以“啁啾脈沖”技術(shù)中的短脈沖激光瞬時(shí)頻率隨時(shí)間的變化而變化，故c正確；d項(xiàng)：由于紅外線(xiàn)的能量比綠色光的能理更低，紅外激光光鑷比綠色激光光鑷更難殺死活體細(xì)菌，故d錯(cuò)誤故選c9.某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)先將小球1從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把另一小球2放在斜槽軌道末端水平段的最右端靜止，讓小球1仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，且與小球2相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次a、b、c為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，o點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中空氣阻力的影響很小，可以忽略不計(jì)（1）在本實(shí)驗(yàn)中斜槽軌道_（填選項(xiàng)前的字母）a必須光滑 b可以不光滑（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選擇兩個(gè)合適的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)兩個(gè)小球的半徑_（填“相同”或“不同”）應(yīng)該選擇下列哪組小球_（填選項(xiàng)前的字母）a兩個(gè)鋼球 b一個(gè)鋼球、一個(gè)玻璃球 c兩個(gè)玻璃球（3）斜槽末端沒(méi)有放置被碰小球2時(shí)，將小球1從固定點(diǎn)由靜止釋放若僅降低斜槽上固定點(diǎn)的位置，那么小球的落地點(diǎn)到o點(diǎn)的距離將_（填“改變”或“不變”），若僅增大小球1的質(zhì)量，小球仍以相同的速度從斜槽末端飛出，那么小球的落地點(diǎn)到o點(diǎn)的距離將_填（“改變”或“不變”）（4）在安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，使斜槽軌道末端的切線(xiàn)水平，小球碰撞前與碰撞后的速度就可以用小球飛出的水平距離來(lái)表示，其原因的是_a小球都是從同一高度飛出，水平位移等于小球飛出時(shí)的速度b小球都是從同一高度飛出，水平位移與小球飛出時(shí)的速度成正比c小球在空中的運(yùn)動(dòng)都是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而且運(yùn)動(dòng)的加速度都相同（5）本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是_a斜槽軌道末端到水平地面的高度hb小球1和小球2的質(zhì)量、c小球1的釋放位置到斜槽軌道末端的高度hd記錄紙上o點(diǎn)到a、b、c各點(diǎn)距離、 （6）斜槽末端沒(méi)有放置被碰小球2時(shí)，小球1的落點(diǎn)為b點(diǎn)，放置被碰小球2后，小球2的落點(diǎn)為c點(diǎn)假設(shè)兩小球發(fā)生的是彈性碰撞，試論證：當(dāng)小球1碰后的速度方向未改變時(shí)，c點(diǎn)必在b點(diǎn)的前方_【答案】 (1). b (2). 相同 (3). b (4). 改變 (5). 不變 (6). b (7). bd (8). 見(jiàn)解析【解析】【詳解】（1）1小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，只要保證入射球離開(kāi)軌道的初始速度相等即可，斜槽軌道不需要光滑，a不符合題意，b符合題意；故選b；（2）2兩球要發(fā)生對(duì)心碰撞，故兩球半徑應(yīng)相同；3為了防止入射球反彈，所以入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球，所以應(yīng)選一個(gè)鋼球、一個(gè)玻璃球，ac不符合題意，b符合題意；故選b；（3）45若僅降低斜槽上固定點(diǎn)的位置，小球離開(kāi)軌道做平拋運(yùn)動(dòng)的速度減小，由于平拋運(yùn)動(dòng)的高度不變，所以不平位移變小，即小球的落地點(diǎn)到o點(diǎn)的距離將改變，若僅增大小球1的質(zhì)量，小球仍以相同的速度從斜槽末端飛出，由于平拋運(yùn)動(dòng)的高度不變，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不變，所以小球的落地點(diǎn)到o點(diǎn)的距離不變；（4）6小球做平拋運(yùn)動(dòng)由于高度相同，由公式得：，可知高度h相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平位移所以小球的水平位移與小球飛出的速度成正比，b符合題意，ac不符合題意；故選b；（5）7小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球拋出點(diǎn)的高度相同，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同，兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，以入射球的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：兩邊同時(shí)乘以運(yùn)動(dòng)時(shí)間t得：則有：由上式可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2和記錄紙上o點(diǎn)到a、b、c各點(diǎn)的距離、，bd符合題意，ac不符合題意。故選bd。（6）8 證明：設(shè)小球1碰撞前后瞬間的速度分別為v0、v1，小球2碰后的速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒有：碰撞過(guò)程機(jī)械能守恒有：整理可得：當(dāng)v1與v0同向時(shí)，v2大于v0，故c點(diǎn)必在b點(diǎn)的前方。10.如圖所示，bcd是半徑r=0.4m的豎直圓形光滑軌道，d是軌道的最高點(diǎn)，光滑水平面ab與圓軌道在b點(diǎn)相切一質(zhì)量m=1kg可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體靜止在水平面上的a點(diǎn)現(xiàn)用f=8n的水平恒力作用在物體上，使它在水平面上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體到達(dá)b點(diǎn)時(shí)撤去外力f，之后物體沿bcd軌道運(yùn)動(dòng)已知a與b之間的距離x=2m，取重力加速度g=10m/s求：（1）恒力f做的功wf；（2）物體運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的速度大小vd；（3）在d點(diǎn)軌道對(duì)物體的壓力大小fn【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】(1)物體從a到b，根據(jù)功的定義式 解得：；(2)物體從a到b，根據(jù)動(dòng)能定理有： 物體從b到d，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： 解得：；(3)在d點(diǎn)，物體受力如圖所示根據(jù)牛頓第二定律得： 解得：11.如圖甲所示，在與水平方向成角的傾斜光滑導(dǎo)軌上，水平放置一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)軌下端與一電源和定值電阻相連，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻、定值電阻的阻值均未知整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小也未知已知導(dǎo)軌寬度為l，重力加速度為g（1）若斷開(kāi)電鍵k，將導(dǎo)體棒由靜止釋放，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，導(dǎo)體棒沿斜面下滑的距離是多少？_（2）若閉合電鍵k，導(dǎo)體棒b恰好在導(dǎo)軌上保持靜止由b向a方向看到的平面圖如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出此時(shí)導(dǎo)體棒的受力圖，（ ）并求出導(dǎo)體棒所受的安培力的大小_（3）若閉合電鍵k，導(dǎo)體棒ab靜止在導(dǎo)軌上，對(duì)導(dǎo)體棒ab的內(nèi)部做進(jìn)一步分析：設(shè)導(dǎo)體棒單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v，導(dǎo)體棒的粗細(xì)均勻，橫截面積為sa請(qǐng)結(jié)合第（2）問(wèn)的結(jié)論和題目中所給的已知量，推理得出每個(gè)電子受到的磁場(chǎng)力是多大？_b將導(dǎo)體棒中電流與導(dǎo)體棒橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用j表示，請(qǐng)利用電流的定義和電流密度的定義推導(dǎo)j的表達(dá)式_【答案】（1）；（2）；（3），【解析】【詳解】(1)斷開(kāi)電鍵后，根據(jù)牛頓第二定律，導(dǎo)體的加速度 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，經(jīng)過(guò)時(shí)間t導(dǎo)體棒下滑的距離 解得：；(2)導(dǎo)體棒ab保持靜止，受力如圖所示根據(jù)平衡條件得，安培力大小為；(3)a導(dǎo)體棒中做定向移動(dòng)的自由電子數(shù) 每個(gè)電子受到的磁場(chǎng)力 解得： b在直導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)任選一個(gè)橫截面s，在時(shí)間內(nèi)從此截面通過(guò)的電荷量 導(dǎo)體棒中的電流強(qiáng)度 由電流密度的定義 解得： 12.牛頓說(shuō)：“我們必須普遍地承認(rèn)，一切物體，不論是什么，都被賦予了相互引力的原理”任何兩個(gè)物體間存在的相互作用的引力，都可以用萬(wàn)有引力定律計(jì)算，而且任何兩個(gè)物體之間都存在引力勢(shì)能，若規(guī)定物體處于無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)的勢(shì)能為零，則二者之間引力勢(shì)能的大小為，其中m1、m2為兩個(gè)物體的質(zhì)量， r為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離（對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，指的是兩個(gè)球心之間的距離），g為引力常量設(shè)有一個(gè)質(zhì)量分布均勻的星球，質(zhì)量為m，半徑為r（1）該星球的第一宇宙速度是多少？（2）為了描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，引入了電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，請(qǐng)寫(xiě)出電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式類(lèi)比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，請(qǐng)?jiān)谝?chǎng)中建立“引力場(chǎng)強(qiáng)度”的概念，并計(jì)算該星球表面處的引力場(chǎng)強(qiáng)度是多大？（3）該星球的第二宇宙速度是多少？（4）如圖所示是一個(gè)均勻帶電實(shí)心球的剖面圖，其總電荷量為+q（該帶電實(shí)心球可看作電荷集中在球心處的點(diǎn)電荷），半徑為r，p為球外一點(diǎn)，與球心間的距離為r，靜電力常量為k現(xiàn)將一個(gè)點(diǎn)電荷-q（該點(diǎn)電荷對(duì)實(shí)心球周?chē)妶?chǎng)的影響可以忽略）從球面附