2021北京東城高三一模物理（教師版）

11/112021北京東城高三一模物理2021.04本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1．下列現(xiàn)象中屬于光的干涉的是A．陽光照亮水中的魚和水草B．通過水面看到烈日的倒影C．雨后，在湖面上方看到彩虹D．觀察到水面上飄著彩色的油膜2．對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是A．氣體溫度升高，每一個氣體分子的動能都增大B．氣體溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大C．若壓縮氣體做功，氣體分子的無規(guī)則運動一定更劇烈D．若氣體膨脹對外做功100J，則內(nèi)能一定減少100J3．一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示，此時質(zhì)點P的速度方向沿y軸正方向，則A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點a此時動能最大，加速度最小C．再經(jīng)過一個周期，質(zhì)點P運動到x=6m處D．當(dāng)質(zhì)點P運動到最低點時，質(zhì)點b恰好運動到平衡位置4．如圖所示的電場中，實線表示電場線，虛線表示等差等勢面，A、B、C為電場中的三個點。下列正確的A．A點電勢比B點高B．A點場強(qiáng)比B點小C．負(fù)電荷在A點的電勢能比在B點的電勢能大D．B點和C點間的電勢差是C點和A點間電勢差的2倍5．太赫茲輻射通常是指頻率在0.1-10THz（1THz=1012Hz）、即頻率在微波與紅外線之間的電磁輻射，其頻率高于微波，低于紅外線、紫外線，遠(yuǎn)低于X射線。太赫茲波對人體安全,可以穿透衣物等不透明物體,實現(xiàn)對隱匿物體的成像。近年來太赫茲技術(shù)在國家安全、信息技術(shù)等諸多領(lǐng)域取得了快速發(fā)展，被譽為“改變未來世界十大技術(shù)”之一。由上述信息可知，太赫茲波A．其光子的能量比紅外線光子的能量更大 B．比微波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．比紫外線更難使金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．比X射線穿透性更強(qiáng)6．在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示。產(chǎn)生的交變電動勢圖像如圖2所示，則A．t＝0.005s時線框的磁通量變化率為零B．t＝0.01s時線框平面與中性面重合C．線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311VD．線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz7．如圖，飛機(jī)距離水平地面的高度為H，在水平方向以速度v0勻速飛行，到達(dá)山坡底端正上方時釋放一箱質(zhì)量為m的救援物資，救援物資打在山坡上的A點，A點的高度為h。不考慮空氣阻力的影響，則A．這箱物資在空中飛行的時間為B．這箱物資落到A點時的動能為mg（H-h）C．A點距山坡底端的水平距離為D．山坡的傾角θ滿足tanθ=8．如圖所示放電管兩端加上高壓，管內(nèi)的稀薄氣體會發(fā)光，從其中的氫氣放電管觀察氫原子的光譜，發(fā)現(xiàn)它只有一些分立的不連續(xù)的亮線，下列說法正確的是A．亮線分立是因為氫原子有時發(fā)光，有時不發(fā)光B．有幾條譜線，就對應(yīng)著氫原子有幾個能級C．核式結(jié)構(gòu)決定了氫原子有這種分立的光譜D．光譜不連續(xù)對應(yīng)著氫原子輻射光子能量的不連續(xù)9．原子核的天然放射現(xiàn)象稱為衰變，一靜止的鈾核放出一個粒子衰變成釷核，衰變方程為。下列說法正確的是A．衰變后釷核的動能等于粒子的動能B．衰變后釷核的動量大小等于粒子的動量大小C．衰變過程的能量變化不滿足愛因斯坦質(zhì)能方程D．衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量10．如圖所示為模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理的演示實驗。操作步驟如下：①把一顆豆粒從距秤盤20cm處松手讓它落到秤盤上，觀察指針擺動的情況；②再把100顆左右的豆粒從相同高度均勻連續(xù)地倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況；③使這些豆粒從更高的位置均勻連續(xù)倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況。下列說法正確的是A．步驟①和②模擬的是氣體壓強(qiáng)與氣體分子平均動能的關(guān)系B．步驟②和③模擬的是氣體壓強(qiáng)與分子密集程度的關(guān)系C．步驟②和③模擬的是大量氣體分子分布所服從的統(tǒng)計規(guī)律D．步驟①和②模擬的是大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生壓力的持續(xù)性11．圖1表示某壓敏電阻的阻值R隨壓力F變化的情況，平放在電梯地板上并接入圖2所示的電路中，在其受壓面上放一物體，即可通過電路中數(shù)字電流表的示數(shù)I來電梯靜止時數(shù)字電流表示數(shù)為I0。下列說法正確的是A．若示數(shù)I不變說明電梯正在勻速運動B．若示數(shù)I在增大說明電梯的速度在增大C．若示數(shù)I>I0說明電梯可能在加速向上運動D．若示數(shù)為I0說明電梯一定處于靜止?fàn)顟B(tài)12．如圖所示，空間中某區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，將一水平放置的金屬棒ab從磁場外緊貼磁場邊緣以某一速度水平拋出，不計空氣阻力，金屬棒在運動過程中始終保持水平且未離開磁場區(qū)域。下列說法正確的是A．a(chǎn)點電勢比b點高B．從拋出到落地的過程中，電子不斷從b向a定向移動C．單位時間內(nèi)ab掃過的曲面中的磁通量是定值D．電場力使金屬棒兩端分別積累了正、負(fù)電荷13．如圖所示為豎直放置的離心軌道，其中圓軌道半徑為r，最低點為A、最高點為B，小球從斜軌道上無初速釋放，可模擬游樂園的“翻滾過山車”。某實驗小組同學(xué)通過改變釋放小球距圓軌道底端的高度h多次實驗，發(fā)現(xiàn)有時小球能通過B點，有時在到達(dá)B點前就脫離軌道。他們結(jié)合觀察和分析提出了一些猜想，請運用物理知識分析其中正確的是（不考慮摩擦力等阻力的影響，小球視為質(zhì)點，重力加速度大小記為g）A．若h<2.5r，小球在到達(dá)B點前脫離軌道做自由落體運動B．若h>2.5r，小球?qū)點和B點都有壓力，且h越高，壓力之差也越大C．若h<2.5r，小球在到達(dá)B點前脫離了軌道，脫軌前瞬間在指向圓軌道中心方向的加速度比g小D．若h>2.5r，小球能通過B點且對B點沒有壓力14.如圖所示，在一個開闊、表面平坦的傾斜雪坡上，一個小孩靠推一棵樹獲得大小為v0的水平初速度，雪坡與小孩之間的動摩擦因數(shù)為μ，不計空氣阻力，不考慮摩擦力隨速度大小的變化，設(shè)雪坡足夠大，則經(jīng)過足夠長時間，小孩A.可能一直做曲線運動B.可能與初速度方向保持小于90°的角度做加速直線運動C．若勻速運動，最終速度的表達(dá)式里一定包含μD．若沒有停下則最終速度方向一定與初速度垂直第二部分本部分共6題，共58分。15．（9分）在“用雙縫干涉測光波長”的實驗中，（1）如圖1所示，將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)x1=2.320mm，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖2中手輪上的示數(shù)x6=___________mm；（2）已知雙縫間距d為2.0×10-4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算式λ=___________，可得所測紅光波長為___________m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）16．（9分）靈敏電流計（俗稱“表頭”）的結(jié)構(gòu)如圖1所示，線圈由長而細(xì)的銅絲繞制而成，當(dāng)電流通過接柱流入線圈時，線圈會在均勻輻向磁場中轉(zhuǎn)動，從線圈的偏轉(zhuǎn)角度就能判斷電流的大小。靈敏電流計的優(yōu)點是靈敏度高，但是允許通過的電流很弱，如希望用它測量較大的電流值，就要進(jìn)行電表的改裝。（1）當(dāng)電流流過靈敏電流計的線圈時，線圈因受到力的作用而轉(zhuǎn)動。（2）如圖2所示，為將內(nèi)阻為200Ω，滿偏電流為2mA的表頭改裝成量程為0.1A的電流表，應(yīng)給表頭并聯(lián)一個定值電阻R1，R1的阻值為Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）某同學(xué)查閱資料了解到制作定值電阻的材料是錳銅或鎳鉻合金，而制作表頭線圈的材料是銅，對比材料的電阻率隨溫度變化的數(shù)據(jù)得知，圖2中表頭的阻值Rg隨溫度升高而增大，而R1幾乎不隨溫度變化。他認(rèn)為電流表這樣直接改裝會因環(huán)境溫度變化的影響對測量帶來較大的誤差。為了探究大量程電流表的結(jié)構(gòu)，他打開了雙量程安培表的后蓋觀察內(nèi)部電路，發(fā)現(xiàn)其表頭是與一個電阻R0串聯(lián)后才一起接入電路的，如圖3所示，經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)這是一個溫度補償電阻。a．為保持在一定溫度區(qū)間內(nèi)精準(zhǔn)測量的要求，這個溫度補償電阻的阻值隨溫度變化的特點應(yīng)為：隨溫度升高電阻的阻值（選填“增大”、“減小”或“不變”）b．若將用圖2方法改裝且已完成刻度盤重新標(biāo)度的電流表，放到更高溫度的環(huán)境下使用，會造成測量結(jié)果偏大還是偏??？請分析說明。17.（9分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道半徑為R，下端與水平桌面相切，小球A從圓弧軌道頂端無初速滑下，與靜止在圓弧軌道底端的小球B相碰，A與B碰撞后結(jié)合為一個整體，在水平桌面上滑動。已知圓弧軌道光滑，A和B的質(zhì)量相等，A、B與桌面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，A、B均可視為質(zhì)點。求：（1）碰撞前瞬間A的速度大小v；（2）碰撞后瞬間A和B整體的速度大小v；（3）A和B整體在水平桌面上滑行的最遠(yuǎn)距離l。（9分）如圖所示，寬為l的光滑固定導(dǎo)軌與水平面成α角，質(zhì)量為m的金屬桿ab（電阻不計）水平放置在導(dǎo)軌上，空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電源的內(nèi)阻為r，當(dāng)變阻器接入電路的阻值為R時，金屬桿恰好能靜止在導(dǎo)軌上。重力加速度用g表示。求：（1）金屬桿靜止時受到的安培力的大小F安；（2）電源的電動勢E；（3）若保持其它條件不變，僅改變勻強(qiáng)磁場的方向，求由靜止釋放的瞬間，金屬桿可能具有的沿導(dǎo)軌向上的最大加速度a。19．（10分）1931年，勞倫斯和學(xué)生利文斯頓研制了世界上第一臺回旋加速器，如圖1所示，這個精致的加速器由兩個D形空盒拼成，中間留一條縫隙，帶電粒子在縫隙中被周期性變化的電場加速，在垂直于盒面的磁場作用下旋轉(zhuǎn)，最后以很高的能量從盒邊緣的出射窗打出，用來轟擊靶原子。（1）勞倫斯的微型回旋加速器直徑d=10cm，加速電壓U=2kV，可加速氘核（）達(dá)到最大為Ekm=80KeV的能量，求：a.氘核穿越兩D形盒間縫隙的總次數(shù)N；b.氘核被第10次加速后在D形盒中環(huán)繞時的半徑R。（2）自誕生以來，回旋加速器不斷發(fā)展，加速粒子的能量已經(jīng)從每核子20MeV(20MeV/u)提高到2008年的1000MeV/u，現(xiàn)代加速器是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，而磁鐵在其中相當(dāng)重要。加速器中的帶電粒子，不僅要被加速，還需要去打靶，但是由于粒子束在運動過程中會因各種作用變得“散開”，因此需要用磁鐵來引導(dǎo)使它們聚集在一起，為了這個目的，磁鐵的模樣也發(fā)生了很大的變化。圖2所示的磁鐵為“超導(dǎo)四極鐵”，圖3所示為它所提供磁場的磁感線。請在圖3中畫圖分析并說明，當(dāng)很多帶正電的粒子沿垂直紙面方向進(jìn)入“超導(dǎo)四極鐵”的空腔，磁場對粒子束有怎樣的會聚或散開作用？20．（12分）如圖1所示，彈簧a和彈簧b為兩根相同的彈簧，與可視為質(zhì)點的小球相連，另外兩端固定，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時兩彈簧均處于伸長狀態(tài)且伸長量為x0，彈簧的勁度系數(shù)為k，質(zhì)量不計，小球的質(zhì)量為m，整個裝置處于光滑的水平面上。現(xiàn)將小球向右緩慢推動一段距離x（x<x0）。（1）求此刻彈簧a彈力的大小和彈簧b彈力的大小。（2）a.用圖2中的橫軸x表示小球相對于初始位置的位移，縱軸F表示彈簧的彈力（均以水平向右為正方向）。請在圖2中畫出彈簧a的彈力Fa隨x變化的Fa-x圖像，以及彈簧b的彈力Fb隨x變化的Fb-x圖像。b.取小球處于初始位置時系統(tǒng)的彈性勢能為零，請利用圖2中的圖像求出小球被向右推動了距離x時系統(tǒng)的彈性勢能EP。（3）如圖3所示，將小球在水平面內(nèi)沿與兩彈簧軸線相垂直的方向移動一小段距離y，請通過計算論證，釋放后小球是否做簡諧運動以及其運動可視為簡諧運動的條件。（請對論證過程中用到的物理量加以說明；論證過程中有可能用到的數(shù)學(xué)知識有：當(dāng)θ很小時，sinθ≈tanθ）

2021北京東城高三一模物理參考答案第一部分共14小題，每小題3分，共42分。1.D2.B 3.B 4.C 5.C 6.B 7.C 8.D 9.B 10.D11.C 12.C 13.C 14.D第二部分共6題，共58分。15．（9分）（1）13.870（2），6.6×10-716.（9分）（1）安培（2）4.1（3）a．減小b．設(shè)在不同溫度下兩次測量同一電流I，則流過表頭的電流，當(dāng)溫度升高后，Rg變大而R1不變，因此Ig變小；而改裝表的讀數(shù)正比于流過表頭的電流Ig，因此測量值小于真實值。17.（9分）解：（1）設(shè)兩小球質(zhì)量均為m，對小球A從圓弧軌道頂端滑到底端的過程，由機(jī)械能守恒定律得（2））對A、B碰撞的過程應(yīng)用動量守恒定律得（3）對A、B整體在水平桌面上滑行的過程應(yīng)用動能定理得A和B整體在水平桌面上滑行的最遠(yuǎn)距離l=18．（9分）解：（1）由題意可知，金屬桿所受安培力的方向水平向右，因為金屬桿靜止，所以合力為零，得到（2）因為 且得：（3）僅改變勻強(qiáng)磁場的方向時安培力大小不變，因此當(dāng)安培力沿導(dǎo)軌向上的分量最大，即安培力沿導(dǎo)軌向上時，金屬桿具有沿導(dǎo)軌向上的最大加速度，由得：最大加速度。19．（10分）（1）a.氘核每穿越縫隙一次，電場力對氘核做功均為W=eU由動能定理NeU=Ekm得氘核穿越兩D形盒間縫隙的總次數(shù)N=40。b.設(shè)氘核被第n次加速后在D形盒中環(huán)繞時半徑為r，由牛頓第二定律，，