北京市西城區(qū)高三下學期一模試題物理

西城區(qū)高三統(tǒng)一測試試卷物理第一部分一、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.關于分子動理論，下列說法正確的是（）A.溫度越高，分子的熱運動越劇烈B.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動C.分子間的作用力總是隨分子間距增大而減小D.分子間的作用力總是隨分子間距增大而增大【1題答案】【答案】A2.如圖所示，光束沿AO方向從空氣射向某種介質，折射光線沿OB方向。下列說法正確的是（）A.這束光從空氣進入介質后頻率會增大B.這束光從空氣進入介質后波長會增大C.這束光在該介質中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度D.若這束光沿BO方向從介質射向空氣，可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象【2題答案】【答案】C3.氫原子能級示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級上，下列說法正確的是（）A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B.從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光子能量為C.從n=3能級躍遷到n=4能級需吸收的能量D.n=3能級的氫原子電離至少需要吸收的能量【3題答案】【答案】D4.一列橫波某時刻的波形如圖1所示，圖2表示介質中質點L此后一段時間內(nèi)的振動圖像。由此可判斷出（）A.該列波沿x軸負方向傳播B.從該時刻起經(jīng)，質點N運動到最大負位移處C.從該時刻起經(jīng)，質點L運動到M所在位置D.從該時刻起的內(nèi)，質點L的加速度逐漸減小【4題答案】【答案】B5.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100tV的交流電源上，副線圈接有R=11的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.電壓表的讀數(shù)約為156VB.電流表的讀數(shù)為C.原線圈的輸入功率為1100WD.副線圈輸出交流電的周期為【5題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．交流電源的有效值根據(jù)求得電壓表的讀數(shù)A．錯誤；B．R的電流由可求得原線圈電流I1=5AB錯誤；C．原副線圈上的功率相等，副線圈的輸出功率原線圈的輸入功率為1100W，C正確；D．副線圈輸出交流電的周期與原線圈的輸入端的電流周期相等為D錯誤．故選C。6.ETC是高速公路上不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱。汽車在進入ETC通道感應識別區(qū)前需要減速至5m/s，然后勻速通過感應識別區(qū)。甲、乙兩輛以15m/s的速度行駛的汽車在進入ETC通道感應識別區(qū)前都恰好減速至5m/s，減速過程的vt圖像如圖所示，則（）A.t1時刻甲車速度大于乙車的速度B.0～t1時間內(nèi)甲、乙兩車的平均速度相同C.0～t1時間內(nèi)甲、乙兩車的速度變化量相同D.t1時刻甲、乙兩車距感應識別區(qū)的距離相同【6題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，t1時刻甲車的速度等于乙車的速度，故A錯誤；B．vt圖像與時間軸圍成的面積表示位移，由圖知，0～t1時間內(nèi)甲車的位移大于乙車，則0～t1時間內(nèi)甲車的平均速度大于乙車，故B錯誤；C．0時刻兩車速度相同，t1時刻甲車的速度與乙車的速度也相同，則0～t1時間內(nèi)甲、乙兩車的速度變化量相同，故C正確；D．vt圖像與時間軸圍成的面積表示位移，由圖知，甲車在時刻到達識別區(qū)，乙車在時刻到達識別區(qū)，而甲車在內(nèi)位移小于乙車在內(nèi)位移，說明t1時刻甲車更靠近識別區(qū)，故D錯誤。故選C。7.中國自行研制、具有完全知識產(chǎn)權的“神舟”飛船，目前已經(jīng)達到國際第三代載人飛船技術水平。如圖所示，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運載火箭送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上，通過變軌進入預定圓軌道。則（）A.飛船在橢圓軌道上運行時，在A點的加速度比B點的小B.飛船在橢圓軌道上運行時，在A點的速度比B點的小C.飛船在橢圓軌道上運行時，在A點的機械能比B點的小D.飛船在B點通過加速從橢圓軌道進入預定圓軌道【7題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律得解得飛船到地心的距離r越小，加速度a越大，飛船在橢圓軌道上運行時，在A點的加速度比B點的大，A錯誤；B．飛船在橢圓軌道上運行時，根據(jù)開普勒第二定律，在A點的速度比B點的大，B錯誤；C．飛船在橢圓軌道上運行時，根據(jù)機械能守恒定律，在A點的機械能等于B點的機械能，C錯誤；D．飛船在B點通過加速做離心運動，從橢圓軌道進入預定圓軌道，D正確。故選D。8.某同學想測量地鐵啟動過程中的加速度，他把一根細繩的下端系上一支圓珠筆，細繩的上端用膠布臨時固定在地鐵的豎直扶手上。在地鐵啟動后的某段穩(wěn)定加速過程中，細繩偏離了豎直方向，他用拍攝了當時情景的照片，如圖所示，拍攝方向跟地鐵前進方向垂直。若要根據(jù)這張照片估算此時地鐵的加速度，只需要測量（）A.圓珠筆的質量B.繩子的長度C.繩子和豎直方向的夾角D.繩子下端到豎直扶手的距離【8題答案】【答案】C9.兩個帶等量正電的點電荷Q1和Q2的等勢面分布如圖所示，a、b、c、d為電場中的四個點，其中b、c兩點關于兩電荷連線對稱，a、d兩點在兩電荷連線上，且a點到Q1的距離和d點到Q2的距離相等。則（）A.b點的場強與c點的場強相同B.a點的場強比d點的場強大C.a點的電勢比b點的電勢高D.電子在a點的電勢能比在c點的電勢能大【9題答案】【答案】C10.如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與一個R=40的電阻相連。線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場，線圈中的磁通量按圖2所示規(guī)律變化。已知線圈的電阻是10，則（）A.線圈內(nèi)感應電流的磁場方向為指向紙外B.A點電勢比B點電勢高C.A、B兩點間的電勢差為20VD.內(nèi)電路產(chǎn)生的電能為【10題答案】【答案】D11.如圖所示，光滑的水平絕緣桌面上有一個鋁制圓環(huán)，圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵。若條形磁鐵沿水平方向向右勻速運動，則（）A.圓環(huán)和磁鐵以相同的速度一起向右運動B.圓環(huán)對桌面的壓力可能為零C.圓環(huán)對桌面的壓力大于它的重力D.磁鐵對圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能【11題答案】【答案】B12.2022年2月5日，中國短道速滑運動員在混合團體接力決賽中為中國隊拿下北京冬奧會首金，這也是這一新增項目的奧運歷史首金。短道速滑接力比賽中運動員在直道上采用推接方式進行替換（如圖）。若忽略推接過程中冰面對運動員的摩擦力，則在甲運動員用力將乙運動員推出的過程中，以下說法一定正確的是（）A.甲對乙的作用力大于乙對甲的作用力B.甲的速度變化量的大小等于乙的速度變化量的大小C.甲、乙運動員組成的系統(tǒng)機械能守恒D.甲、乙運動員組成系統(tǒng)動量守恒【12題答案】【答案】D13.很多智能都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運動，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出（）A.可能離開過手掌B.在時刻運動到最高點C.在時刻改變運動方向D.在時間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大【13題答案】【答案】A14.從外太空來到地球的宇宙線，以原子核為主，還包括少量的正、負電子和γ射線，它們傳遞了來自宇宙深處的信息。2021年，我國高海拔宇宙線觀測站“拉索”（LHAASO）記錄到拍電子伏（1拍=1015）的γ射線。這是迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的最高能量的γ射線。從此打開了探索極端宇宙秘密的新窗口，直接開啟了“超高能γ天文學”的新時代。γ射線在天文探測方面有著獨特優(yōu)勢和特殊意義，但由于數(shù)量極少，很難直接測量。當高能γ射線進入大氣后，立即和大氣層中的氣體作用而產(chǎn)生各種次級粒子。這些次級粒子又繼續(xù)與空氣作用，使次級粒子數(shù)目呈幾何級數(shù)增加，這個過程稱為“空氣簇射”。隨著“空氣簇射”向地面發(fā)展，空氣對次級粒子的吸收會逐漸增多。觀測站的粒子探測器需要將更多的次級粒子記錄下來，進而反推γ射線進入大氣層頂部時的信息。結合所學知識，判斷下列說法正確的是（）A.觀測站的粒子探測器直接探測到來自宇宙的γ射線B.觀測站建在海拔低處比在海拔高處能記錄到更多的次級粒子C.γ射線是高頻電磁波，能量越高，傳播速度越大D.γ射線在星系間傳播時，運動不受星系磁場的影響，可以方便追溯到源頭【14題答案】【答案】D第二部分二、本部分共6題，共58分。15.圖1為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。設重物的質量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量__________，動能變化量___________?！?5題答案】【答案】①.②.16.測量一節(jié)舊干電池電動勢和內(nèi)電阻。（1）電路圖如圖1所示，除干電池、電壓表（量程3V）、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：A.電流表（量程）B.電流表（量程3A）C.滑動變阻器（阻值范圍0～50Ω）D.滑動變阻器（阻值范圍0～200Ω）實驗中電流表應選用__________，滑動變阻器應選用__________。（選填選項前的字母）（2）某同學記錄了7組數(shù)據(jù)，對應點已標在圖2中坐標紙上，其中U是電壓表的讀數(shù)，I是電流表的讀數(shù)。請繪制出UI圖像，由圖像可知干電池的電動勢E=__________V，內(nèi)電阻r=__________。（結果均保留兩位小數(shù)）（3）該同學用圖1所示電路和（1）中選定的器材繼續(xù)研究水果電池。實驗過程中他發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的指針幾乎都不發(fā)生偏轉。他斷開開關，用多用電表電壓擋直接測量水果電池兩端的電壓，示數(shù)為；用多用電表進一步檢查電路，電路沒有故障。請你分析實驗中電流表和電壓表指針幾乎不偏轉的原因______。【16題答案】【答案】①.A②.C③.④.⑤.）水果電池的內(nèi)阻較大（kΩ量級），電動勢僅，導致外電路幾乎沒有電流，所以電流表指針幾乎不發(fā)生偏轉；因為外電路總電阻最大約為50Ω，所以路端電壓也幾乎為零，電壓表指針也幾乎不發(fā)生偏轉17.冰壺是冬奧會上極具觀賞性的項目之一。比賽中，運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠處的某個位置。已知冰壺的質量為19kg，初速度為3m/s，最初冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為，g取10m/s2。（1）求冰壺滑行過程中加速度的大小a；（2）求冰壺整個滑行過程中摩擦力做的功W；（3）按比賽規(guī)則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。若冰壺速度減為時距離目標位置還需滑行18m，需要隊友通過在其滑行前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)變?yōu)槎嗌?？?7題答案】【答案】（1）；（2）；（3）18.如圖所示，在xOy坐標系第一象限的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的勻強磁場。一帶正電的粒子在M點以垂直于y軸的方向射入磁場，并從另一側邊界的N點射出。已知帶電粒子質量為m，電荷量為q，入射速度為v，矩形區(qū)域的長度為L，MN沿y軸方向上的距離為。不計重力。（1）畫出帶電粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的軌跡，并求軌跡的半徑r；（2）判斷磁場的方向，并求磁場的磁感應強度的大小B；（3）將矩形區(qū)域內(nèi)的磁場換為平行于y軸方向的勻強電場，使該粒子以相同的速度從M點入射后仍能從N點射出。通過計算說明，該粒子由N點射出磁場和電場時的速度方向是否相同。【18題答案】【答案】（1），；（2）垂直紙面向外，；（3）不相同19.（1）一個帶電金屬球達到靜電平衡時，球內(nèi)部沒有凈剩電荷，電荷均勻分布在外表面，球內(nèi)部場強處處為0，其在球的外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心、電荷量相等的點電荷在同一點產(chǎn)生的電場相同。已知靜電力常量為k。a．根據(jù)電場強度的定義式和庫侖定律，推導一個電荷量為Q的點電荷，在與之相距r處的電場強度的表達式__________。b．若將金屬球內(nèi)部挖空，使其成為一個均勻球殼，如圖1所示。金屬球殼的電荷量為Q，A、B是到球心的距離分別為r1和r2的兩點，則A點的場強E1=__________，B點的場強E2=__________。（2）萬有引力定律與庫侖定律有相似的形式，因此質點的引力場與點電荷的電場也有很多相似的規(guī)律。已知引力常量為G。a．類比點電荷電場強度的表達式，寫出一個質量為m的質點在與之相距r處的引力場強度EG的表達式_______。b．假設沿地軸的方向鑿通一條貫穿地球兩極的隧道，隧道極窄，地球仍可看作一個半徑為R、質量分布均勻的球體。如圖2所示，以地心為原點，向北為正方向建立x軸，請在圖3中作圖描述隧道中地球引力場強度隨x變化的規(guī)律，并說明作圖依據(jù)______。【19題答案】【答案】①.②.0③.④.⑤.20.19世紀末、20世紀初，通過對光電效應的研究，加深了對光的本性的認識?？茖W家利用如圖所示的電路研究光電效應，圖中K、A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K極受到光照時可能發(fā)射電子。已知電子電荷量為e，普朗克常量為h。（1）當有光照射K極，電流表的示數(shù)為I，求經(jīng)過時間t到達A極的電子數(shù)n。（2）使用普通光源進行實驗時，電子在極短時間內(nèi)只能吸收一個光子的能量。用頻率為的普通光源照射K極，可以發(fā)生光電效應。此時，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，當電壓表的示數(shù)為U時，電流表的示數(shù)減小為0。隨著科技的發(fā)展，強激光的出現(xiàn)豐富了人們對光電效應的認識，用強激光照射金屬，一個電子在極短時間內(nèi)吸收到多個光子成為可能。