高中物理高考三輪沖刺【省一等獎】

2023年北京市西城區(qū)高三二模理科綜合物理試題13．下列關(guān)于光的本性的說法正確的是（）A．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性B．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有波動性C．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是橫波D．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光是縱波【答案】A【命題立意】本題旨在考查光電效應(yīng)、光的衍射和干涉?！窘馕觥緼B、光電效應(yīng)是金屬中的電子吸收能量后，飛出金屬表面的現(xiàn)象；說明光具有粒子性；故A正確，B錯誤；CD、光的干涉、衍射現(xiàn)象僅說明光具有波動性，而不能說明光是縱波或是橫波，故CD錯誤。故選：Ax/my/cm1350AB714．一列沿x軸正方向傳播的x/my/cm1350AB7A．各質(zhì)點振動的周期為4sB．該簡諧橫波的波長為4mC．此時刻質(zhì)點A的速度為0D．此時刻質(zhì)點B的加速度為0【答案】B【命題立意】本題旨在考查波長、周期和波速的關(guān)系、橫波的圖象?！窘馕觥緼、由波形圖不能讀出波的周期，故A錯誤；B、由圖象可知波長，故B正確；C、由圖像可知，此時A位于平衡位置，速度達(dá)最大，故C錯誤；D、由圖像可知，此時B位于最大振幅位置，加速度達(dá)最大，故D錯誤。故選：BA15．如圖所示，在豎直光滑墻壁上用細(xì)繩將一個質(zhì)量為m的球掛在A點，平衡時細(xì)繩與豎直墻的夾角為θ，θ<45°。墻壁對球的支持力大小為N，細(xì)繩對球的拉力大小為T，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）AA．N>mg，T>mgB．N>mg，T<mgC．N<mg，T>mgD．N<mg，T<mg【答案】C【命題立意】本題旨在考查共點力平衡的條件及其應(yīng)用、力的合成與分解的運用?！窘馕觥恳郧驗檠芯繉ο?，分析其受力情況：重力mg、懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力，根據(jù)平衡條件，有：球所受繩和墻壁的作用力的合力大小等于由于則：，故選：C【舉一反三】本題是三力平衡問題，分析受力情況，作出力圖，運用平衡條件和幾何知識列式求解即可。AB16．如圖所示，虛線為電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等。一個帶正電的點電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能，則下列說法正確的是（ABA．A點的電勢比B點的高B．無法比較A、B兩點的電勢高低C．A點的電場強度比B點的大D．無法比較A、B兩點的場強大小【答案】A【命題立意】本題旨在考查電勢、電勢能、電場強度?！窘馕觥緼B、由帶正電的點電荷在電勢高的地方，電勢能大，又帶正電的點電荷在A點的電勢能大于其在B點的電勢能，所以A點的電勢比B點的高，故A正確，B錯誤；CD、由題圖可知，A點出的電場線比B點出的電場線稀疏，所以A點的電場強度比B點的小，故CD錯誤。故選：AL1L2abAB17．在如圖所示的電路中，L1、L2是兩個相同的小燈泡，A、B處的虛線框內(nèi)各接有一個電學(xué)元件。a、b兩端分別與直流電源和交流電源相連接，且直流電源的電壓與交流電源電壓的有效值相等。觀察兩種情況下燈泡的亮度。當(dāng)接直流電源時，L1不發(fā)光，L2正常發(fā)光；當(dāng)接交流電源時，L1發(fā)光，L2L1L2abABA．A中接的是電阻，B中接的是電容器

B．A中接的是電感線圈，B中接的是電阻C．A中接的是電感線圈，B中接的是電容器D．A中接的是電容器，B中接的是電感線圈【答案】D【命題立意】本題旨在考查電容器和電感器對交流和直流的導(dǎo)通和阻礙作用?！窘馕觥坑深}意可知，當(dāng)直流電源時，L1不發(fā)光，L2正常發(fā)光，可知A處電路被阻斷，所以A處接的是電容器；當(dāng)接交流電源時，A處接的是電容器可通交流，所以L1發(fā)光，而L2明顯變暗，可知接通時，有反向電壓加在B處，即B處接電感線圈，通交流電時，由于自感作用，使L2明顯變暗；綜上所述，選D。故選：D【易錯警示】本題要抓住電容器與電感的特性：電容器具有通交流，隔直流，電感具有通直流、阻交流的特性。PABC18．如圖所示為游樂場中過山車的一段軌道，P點是這段軌道的最高點，A、B、C三處是過山車的車頭、中點和車尾。假設(shè)這段軌道是圓軌道，各節(jié)車廂的質(zhì)量相等，過山車在運行過程中不受牽引力，所受阻力可忽略。那么，過山車在通過P點的過程中，下列說法正確的是PABCA．車頭A通過P點時的速度最小B．車的中點B通過P點時的速度最小C．車尾C通過P點時的速度最小D．A、B、C通過P點時的速度一樣大【答案】B【命題立意】本題旨在考查豎直平面內(nèi)圓周運動。【解析】山車在通過P點的過程中，車頭A和車尾C通過P點時，還不是整體過最高點，所以其重力比所需向心力要大，故經(jīng)過時速度不是最??；而車的中點B通過P點時，如某質(zhì)點過最高點，要能過最高點，其重力剛好提供向心力，所以車的中點B通過P點時的速度最小，故B正確，ACD錯誤。故選：B19．如圖是一個多用電表的簡化電路圖。S為單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，接線柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列說法正確的是（）AABEE′123456SOA．當(dāng)開關(guān)S分別接1或2時，測量的是電流，其中S接1時量程較大B．當(dāng)開關(guān)S分別接3或4時，測量的是電阻，其中A是黑表筆C．當(dāng)開關(guān)S分別接5或6時，測量的是電阻，其中A是紅表筆D．當(dāng)開關(guān)S分別接5和6時，測量的是電壓，其中S接5時量程較大【答案】A【命題立意】本題旨在考查多用電表的原理及其使用?！窘馕觥緼、電表改裝時，并聯(lián)分流電阻成為電流表，并聯(lián)電阻越小分流越大，改裝成的電流表量程越大，故圖中1、2為電流測量端，測量時S接1時量程較大，故A正確；BC、測量電阻時歐姆表內(nèi)部應(yīng)接電源，由圖可知測電阻只有接3或4，由內(nèi)部電源正負(fù)極，可知A是紅表筆，故BC錯誤；D、要測量電壓，電流表應(yīng)與電阻串聯(lián)，由圖可知當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置5、6時，測量電壓，電流表所串聯(lián)的電阻越大，所測量電壓值越大，故當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到6的量程比旋到5的量程大，故D錯誤。故選：Ar1rOr2Ep20．由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無關(guān)，因此分子間存在與其相對距離有關(guān)的分子勢能。如圖所示為分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無窮大時r1rOr2EpA．假設(shè)將兩個分子從r=r2處釋放，它們將相互遠(yuǎn)離B．假設(shè)將兩個分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近C．假設(shè)將兩個分子從r=r1處釋放，它們的加速度先增大后減小D．假設(shè)將兩個分子從r=r1處釋放，當(dāng)r=r2時它們的速度最大【答案】D【命題立意】本題旨在考查分子間的相互作用力、分子勢能?！窘馕觥緼B、分子之間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，分子斥力的變化快，當(dāng)時分子引力等于分子斥力，所以，是分子的平衡距離，假設(shè)將兩個分子從處釋放，兩個分子將在此位置保持平衡，故AB錯誤；CD、當(dāng)時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，由于分子斥力的變化快，將兩個分子從處釋放后，它們間的斥力越來越小，所以加速度先逐漸減小，做加速運動，當(dāng)，分子引力等于分子斥力，合力為零，加速度為零，速度達(dá)最大，故C錯誤，D正確。故選：D21．（18分）砂桶紙帶圖1墊塊小車打點砂桶紙帶圖1墊塊小車打點計時器（1）下面列出了一些實驗器材：電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶、刻度尺。除以上器材外，還需要的實驗器材有：__________。A．秒表B．天平（附砝碼）C．低壓交流電源D．低壓直流電源（2）實驗中，需要補償打點計時器對小車的阻力及其它阻力：小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做__________運動。（3）實驗中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是__________。這樣，在改變小車上砝碼的質(zhì)量時，只要砂和砂桶質(zhì)量不變，就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變。（4）如圖2所示，A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點，若相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T，A、B間的距離為x1，B、C間的距離為x2，則小車的加速度a=__________。已知T=，x1=5.90cm，x2=6.46cm，則a=__________m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。圖圖2ABCx1x2圖3MOOOOABCDMMM（5）在做實驗時，該同學(xué)已補償了打點計時器對小車的阻力及其它阻力。在處理數(shù)據(jù)時，他以小車的加速度的倒數(shù)為縱軸，以小車和車上砝碼的總質(zhì)量M為橫軸，描繪出圖3MOOOOABCDMMM【答案】（1）BC；（2）勻速直線；（3）；（4）、；（5）C【命題立意】本題旨在考查驗證牛頓第二運動定律?！窘馕觥浚?）本實驗還需要天平來測量小車和砝碼、砂和砂桶的質(zhì)量；由于選用的是電磁打點計時器，所以還需要低壓交流電源，故選；BC；（2）實驗中，需要補償打點計時器對小車的阻力及其它阻力，所以需把木板一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動；（3）設(shè)繩子上拉力為F，以整體為研究對象有，解得，以為研究對象有繩子的拉力，顯然要有必有，故有，即只有時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力．所以為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)該遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量；（4）由，得：，代入數(shù)據(jù)，解得：；（5）該同學(xué)已補償了打點計時器對小車的阻力及其它阻力，在處理數(shù)據(jù)時，他以小車的加速度的倒數(shù)為縱軸，以M為橫軸，隨質(zhì)量增大，減小，故選：C。故答案為：（1）BC；（2）勻速直線；（3）；（4）、；（5）C。22．（16分）如圖所示為豎直放置的四分之一圓弧軌道，O點是其圓心，半徑R=，OA水平、OB豎直。軌道底端距水平地面的高度h=0.8m。從軌道頂端A由靜止釋放一個質(zhì)量m=0.1kg的小球，小球到達(dá)軌道底端B時，恰好與靜止在B點的另一個相同的小球發(fā)生碰撞，碰后它們粘在一起水平飛出，落地點C與B點之間的水平距離x=0.4m。忽略空氣阻力，重力加速度g=10m/s（1）兩球從B點飛出時的速度大小v2；hABRROC（2）hABRROC（3）從A到B的過程中小球克服阻力做的功Wf?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【命題立意】本題旨在考查平拋運動、動量守恒定律?！窘馕觥浚?）兩球從B點飛出后做平拋運動，則有：豎直方向上：解得：水平方向上：解得：（2）兩球碰撞，根據(jù)動量守恒定律則有：解得：（3）入射小球從A運動到B的過程中，根據(jù)動能定理得：解得：答：（1）兩球從B點飛出時的速度大小為；（2）碰撞前瞬間入射小球的速度大小為；（3）從A到B的過程中小球克服阻力做的功為。23．（18分）（1）從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來的經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律不一定都能適用于微觀體系。但是在某些問題中利用經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律也能得到與實際比較相符合的結(jié)論。例如，玻爾建立的氫原子模型，仍然把電子的運動看做經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運動。他認(rèn)為，氫原子中的電子在庫侖力的作用下，繞原子核做勻速圓周運動。已知電子質(zhì)量為m，元電荷為e，靜電力常量為k，氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為r1。a．氫原子處于基態(tài)時，電子繞原子核運動，可等效為環(huán)形電流，求此等效電流值。b．氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和。已知當(dāng)取無窮遠(yuǎn)處電勢為零時，點電荷電場中離場源電荷q為r處的各點的電勢。求處于基態(tài)的氫原子的能量。（2）在微觀領(lǐng)域，動量守恒定律和能量守恒定律依然適用。在輕核聚變的核反應(yīng)中，兩個氘核（）以相同的動能E0=做對心碰撞，假設(shè)該反應(yīng)中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為氦核（）和中子（）的動能。已知氘核的質(zhì)量mD=，中子的質(zhì)量mn=，氦核的質(zhì)量mHe=，其中1u相當(dāng)于931MeV。在上述輕核聚變的核反應(yīng)中生成的氦核和中子的動能各是多少MeV（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）？【答案】（1）a、；b、；（2）、【命題立意】本題旨在考查玻爾模型和氫原子的能級結(jié)構(gòu)?！窘馕觥浚?）a．電子繞原子核做勻速圓周運動，則有：解得：電子繞原子核運動的等效電流：解得：b．由a.可知，處于基態(tài)的氫原子的電子的動能，有：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，距氫原子核為r處的電勢，有：處于基態(tài)的氫原子的電勢能為：所以，處于基態(tài)的氫原子的能量為：（2）由愛因斯坦的質(zhì)能方程，核聚變反應(yīng)中釋放的核能為：解得：根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的能量守恒，有：根據(jù)核反應(yīng)中系統(tǒng)的動量守恒，有：由可知：解得：答：（1）a、此等效電流值為；b、處于基態(tài)的氫原子的能量為；（2）上述輕核聚變的核反應(yīng)中生成的氦核動能為，中子的動能各為。24．（20分）如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中，有一豎直放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場垂直，導(dǎo)軌間距為L，頂端接有阻值為R的電阻。將一根金屬棒從導(dǎo)軌上的M處以速度v0豎直向上拋出，棒到達(dá)N處后返回，回到出發(fā)點M時棒的速度為拋出時的一半。已知棒的長度為L，質(zhì)量為m，電阻為r。金屬棒始終在磁場中運動，處于水平且與導(dǎo)軌接觸良好，忽略導(dǎo)軌的電阻。重力加速度為g。（1）金屬棒從M點被拋出至落回M點的整個過程中，求：a．電阻R消耗的電能；b．金屬棒運動的時間。（2）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子的碰撞。已知元電荷為e。求當(dāng)金屬棒向下運動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，棒中金屬離子對一個自由電子沿棒方向的平均作用力大小。MMNRB【答案】（1）a．；b．；（2）【命題立意】本題旨在考查能量守恒定律、動量定理、帶電粒子在勻強磁場中運動?！窘馕觥浚?）a．金屬棒從M點被拋出至落回M點的整個過程中，由能量守恒定律得：