2023年北京西城區(qū)高三二模物理試題及答案

2023北京西城高三二模

物理

2023.5

本試卷共9頁，100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結(jié)

束后，將本試卷和答題卡一并交回。

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.有關(guān)物體的內(nèi)能，下列說法正確的是

A.物體溫度升高，組成物體的分子的平均動能增大

B.由于物體被舉高，組成物體的分子的分子勢能增大

C.物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增大

D.物體對外界做功，其內(nèi)能一定減小

2.如圖所示，一束光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在玻璃磚與空氣的界面上發(fā)生反射

和折射，入射角為例，折射角為”2。下列說法正確的是

A,反射光的頻率大于入射光的頻率

B,折射光的波長等于入射光的波長

C.若增大入射角5,則折射角02將減小

D.若增大入射角5,則折射光將減弱

3.氫原子能級示意圖如圖所示，下列說法正確的是n￡/eV

O0

A.氫原子從”=3能級躍遷到〃=1能級，該氫原子的能量增加5--0.54

4--------------------------0.85

B.氫原子從〃=3能級躍遷到"=4能級，該氫原子向外輻射光子3---------------------------1.51

2------------------------3.4

C.大量處于〃=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷過程中最多可輻射出3種頻率的光子

D.處于基態(tài)的氫原子電離時將向外輻射13.6eV的能量1------------------------13.6

4.一列簡諧橫波沿x軸傳播，f=0時刻的波形如圖1所示，K、乙是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖2是質(zhì)點K的

振動圖像。下列說法正確的是

A.t=0時刻質(zhì)點K的加速度比質(zhì)點L的大

B.t=0時刻后質(zhì)點K比質(zhì)點L先到達正向最大位移處

C.波沿x軸正方向傳播，速度為0=1.Om/s

1

D.波沿x軸負方向傳播，速度為o=0.5m/s

5.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10:1,其原線圈兩端接入正弦式交變電壓“,

"311sinlOO7r/V,副線圈通過電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電流表都是理想電表,

則下列說法正確的是

A.電壓表的示數(shù)為31.IV

B.滑動變阻器的滑片向上滑動，電壓表的示數(shù)增大

C.滑動變阻器的滑片向上滑動，電流表的示數(shù)增大

D.滑動變阻器的滑片向上滑動，變壓器的輸入功率減小

6.如圖所示，輕桿兩端分別固定著可以視為質(zhì)點的小球A、B,放置在光滑水平桌面上，桿上。點有一豎

直方向的固定轉(zhuǎn)動軸，A、8的質(zhì)量之比/?A：叫)4:1,A、

軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是

A.A對桿的作用力大小等于8對桿的作用力大小

B.4的向心加速度大小大于8的向心加速度大小

C.4的動能等于B的動能

D.4的周期小于B的周期

7.如圖所示，虛線為靜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q在A

點的電勢能小于其在B點的電勢能，則下列說法正確的是

A.4點的電勢大于B點的電勢----------

-------、、、、

B.A點的電場強度大于B點的電場強度(；二1

C.將q在A點由靜止釋放，其受靜電力將增大'、、、、［、:三/

D.將q在A點由靜止釋放，其電勢能將減小

8.如圖所示，兩極板加上恒定的電壓U,將一質(zhì)量為，以電荷量為+q的帶電粒子在正極板附近由靜止釋

放，粒子向負極板做加速直線運動。不計粒子重力。若將兩板間距離減小，再次釋放該粒子，則

A.帶電粒子獲得的加速度變小

B.帶電粒子到達負極板的時間變短T卜g卜—

C.帶電粒子到達負極板時的速度變小

D.加速全過程靜電力對帶電粒子的沖量變小

9.如圖所示，速度選擇器的兩平行導(dǎo)體板之間有方向互相垂直的勻強電場和勻強磁場，磁場方向垂直紙

面向里。一電荷量為+q的粒子以速度。從S點進入速度選擇器后，恰能沿圖中虛線通過。不計粒子重

力，下列說法可能正確的是

A.電荷量為-q的粒子以速度。從S點進入后將向下偏轉(zhuǎn)［乂*

B.電荷量為+2q的粒子以速度。從S點進入后將做類平拋運動5xxxX

C.電荷量為+q的粒子以大于。的速度從S點進入后動能將逐漸增大

D.電荷量為的粒子以大于。的速度從S點進入后動能將逐漸減小

2

10.在勻強磁場中放置一個金屬圓環(huán)，磁場方向與圓環(huán)平面垂直。規(guī)定圖I所示磁場方向為正。當磁感應(yīng)

強度8隨時間［按圖2所示的正弦規(guī)律變化時，下列說法正確的是

A.時刻，圓環(huán)中無感應(yīng)電流

B/3時刻，圓環(huán)上各點受到的安培力最大

C.八?打時間內(nèi)，圓環(huán)中感應(yīng)電流方向始終沿順時針方向

D」2?1時間內(nèi)，圓環(huán)先出現(xiàn)擴張趨勢后出現(xiàn)收縮趨勢

II.將燈泡A、線圈L、電池組E和開關(guān)S連接成如圖所示的電路。先閉合開關(guān)S,使燈泡發(fā)光，然后斷

開開關(guān)S,觀察到燈泡閃亮的現(xiàn)象。下列說法正確的是

A.閉合S瞬間線圈乙不產(chǎn)生自感電動勢

B.斷開S瞬間電路中a點電勢低于b點

C.斷開S前后通過燈泡A的電流大小不變

D.閉合S后電源輸出的電功率等于燈泡A和線圈L的發(fā)熱功率之和

12.研究蹦極運動時，在運動員身上裝好傳感器，用于測量他在不同時刻下落的高度及速度。運動員身系

彈性繩，從蹦極臺無初速度下落，根據(jù)某次傳感器測到的數(shù)據(jù)，

得到如圖所示的速度一位移圖像。忽略空氣阻力，根據(jù)圖像可知

A.彈性繩的原長為15m

B.0?15m下落過程中，運動員重力勢能的減少量大于動能的增

加量

C.15?27m下落過程中，運動員受合力先減小后增大

D.0?27m下落過程中，運動員重力沖量大于彈性繩彈力沖量

13.“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置示意圖如圖所示。實驗中平衡了摩擦力，如果砂桶（含砂）的

質(zhì)量機不滿足比小車質(zhì)量M小得多的條件，那么，若保持仞不變，將，”增大為原來的2倍，不計繩

的質(zhì)量和滑輪摩擦，在砂桶下落相同高度的過程中，下列說法正確的是

A.小車的加速度增大到原來的2倍FL

B.繩上的拉力增大到原來的2倍|

C.砂桶機械能的減少量小于原來的2倍

D.砂桶和小車組成的系統(tǒng)損失的機械能比原來多UL

14.當物體相對于地球表面運動時，會受到“地轉(zhuǎn)偏向力”的影響。“地轉(zhuǎn)偏向力”不是物體真實受到的

力，是由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性效應(yīng)。其原因是：除南北兩極外，地球上各緯度的自轉(zhuǎn)角速度相同,

但自轉(zhuǎn)線速度不同。在北半球，物體由北向南運動的過程中，由于慣性，物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度相

3

對地表顯得慢了，因此表現(xiàn)出向前進方向的右側(cè)偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象?！暗剞D(zhuǎn)偏向力”對地球上所有移動的物

體，包括氣團、河流，運行的火車、火箭發(fā)射等都會產(chǎn)生影響。

通過觀察“地轉(zhuǎn)偏向力”對單擺的運動產(chǎn)生的影響可以證明地球在自轉(zhuǎn)。1851年，法國物理學家

傅科在巴黎的教堂用擺長67m、直徑約30cm、質(zhì)量為28kg的鐵球制成的單擺（傅科擺）間接證實了

地球在自轉(zhuǎn)。

根據(jù)以上材料，結(jié)合所學，判斷下列說法正確的是

A.在北半球，物體由南向北運動過程中，它隨地球自轉(zhuǎn)的線速度相對地表顯得快了，會向前進方向

的左側(cè)偏轉(zhuǎn)

B.在南半球沿平直路面向南行駛的火車，在前進方向上對左軌壓力小于對右軌的壓力

C.在南半球，傅科擺在振動過程中，振動平面沿逆時針方向（俯視）不斷偏轉(zhuǎn)

D.“地轉(zhuǎn)偏向力”對運動的影響程度，與物體沿南北方向相對地表運動的速度大小無關(guān)

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.1分）

用右圖所示裝置做“驗證動量守恒定律”實驗。實驗中使用的小球1和2質(zhì)量分別為加、m2l直

徑分別為,、4。在木板上鋪一張白紙，白紙上面鋪放復(fù)寫紙，記下重

錘線所指的位置0。

（1）小球1和2的質(zhì)量應(yīng)滿足加m2,直徑應(yīng)滿足&必。（選

填“大于”“等于”或“小于”）

（2）實驗時，先不放小球2,使小球1從斜槽上某一點S由靜止?jié)L下，

找到其平均落地點的位置尸，測量平拋射程OP。再把小球2靜置于斜槽軌道末端，讓小球1仍

從S處由靜止?jié)L下，與小球2碰撞，并多次重復(fù)。該實驗需要完成的必要步驟還有。

（選填選項前的字母）

A.測量兩個小球的質(zhì)量，"1、加2

B.測量小球1釋放點S距桌面的高度/?

C.測量斜槽軌道末端距地面的高度H

D.分別找到小球1與小球2相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程。加、ON

（3）要驗證兩球碰撞前后動量守恒，僅需驗證關(guān)系式是否成立［用（2）中

測量的量表示】。請分析說明可以這樣驗證的理由。

16.（10分）

某同學在實驗室進行測量電阻的實驗。

（1）該同學先用歐姆表“XI”擋粗測一個未知電阻R的阻值，示數(shù)如圖1所示，對應(yīng)的讀數(shù)是

______

4

(2)他進一步采用伏安法進行精確測量，測量電路如圖2所示，其中電壓表的內(nèi)阻約為3kC,電流

表的內(nèi)阻約為0.1。，為了盡量減小實驗誤差，電壓表的右端應(yīng)接在一點(選填或"N”)。

Qr~CJ~o,

圖3

圖2

(3)隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進入千家萬戶。電導(dǎo)率是檢驗純凈水是否合格的一項重

要指標，它是電阻率的倒數(shù)。該同學為了測量某品牌純凈水樣品的電導(dǎo)率，將采集的水樣注

滿絕緣性能良好的橫截面直徑為幾厘米的薄塑料圓柱形容器，容器兩端用很薄的金屬圓片電

極密封，如圖3所示。

a.他先通過查閱資料估算出容器內(nèi)水樣的電阻約為十萬歐，然后用伏安法進行測量。除開關(guān)和

若干導(dǎo)線外，他還找到下表所示的器材，請選擇合適的器材，設(shè)計測量該水樣電阻的方案，

在下圖方框內(nèi)畫出電路圖，并標注所選器材的代號，水樣的電阻用凡表示。

器材(代號)規(guī)格

電源(fl)電動勢約為3.OV,內(nèi)阻可以忽略不計

電源(日)電動勢約為15.0V,內(nèi)阻可以忽略不計

電壓表(V1)量程。?3V,內(nèi)阻約3kD

量程?內(nèi)阻約

電壓表(v2)015V,15kU

電流表(Ai)量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.1。

量程0?200iA,內(nèi)阻約500n

電流表(A2)(

滑動變阻器(R)總阻值約100￡2

b.測出水樣的電阻心后，為了測出樣品的電導(dǎo)率，請寫出該同學還需要測量的物理量，以

及使用的測量工具和測量方法。

5

17.9分)

如圖所示，電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計)，在心間經(jīng)加速電壓加速后，從A板中心小孔

射出，進入由“、N兩個水平極板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，M、N兩板間的距離為/電壓為他，板長為L

電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度與電場方向垂直，射出時沒有與極板相碰。-

已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計電子的重力及它們之間的相互KA」乂

作用力。求：n............一

.rN

(1)電子穿過A板小孔時的速度大小。；[

+

(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時垂直板方向偏移的距離)，；

(3)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的速度方向。

18.1分)

圖1所示是一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂項目，將其結(jié)構(gòu)簡化為圖2所示的模型。長L=3m的鋼繩

一端系著座椅，另一端固定在半徑r=3m的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)盤

靜止時，鋼繩沿豎直方向自由下垂；轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的

夾角"=37。。將游客和座椅看作一個質(zhì)點，質(zhì)量機=50kg。不計鋼繩重力和空氣阻力，重力加速度g=

2o

10m/solgin37=0.6,cos37°=0.8)

(1)當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，求游客和座椅做圓周運動

a.向心力的大小科；

b.線速度的大小vo

(2)求游客由靜止到隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動的過程中，鋼繩對游客和座椅做的功卬。

19.(10分)

電動機是第二次科技革命中的最重要的發(fā)明之一，在生產(chǎn)、生活中起著極為重要的作用。

(1)直流電動機的工作原理可以簡化為圖1所示的模型。在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場

中，兩根足夠長的平行金屬軌道例MPQ固定在水平面內(nèi)，相距為，電阻不計。質(zhì)量為“、電

阻為R的金屬導(dǎo)體棒仍垂直于MMPQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道左端接有直流電源,

電源電動勢為E、內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒從靜止開始運動。在導(dǎo)體棒運動過程中，導(dǎo)體

EBLv

棒上的電流/與速度。的大小關(guān)系滿足/-------，導(dǎo)體棒始終受到大小為了的阻力作用。求：

R

6

X.XXXxXxN

x

xXXXXXX

XXXXXXX

xbxxxxxx

a.閉合S瞬間，導(dǎo)體棒受到的安培力的大小同；

b.導(dǎo)體棒速度為。時，導(dǎo)體棒加速度的大小ao

(2)某興趣小組根據(jù)直流電動機的工作原理設(shè)計了模型飛機的電磁彈射裝置。如圖2所示，用于彈射

模型飛機的線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場中，其所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B,線圈可沿導(dǎo)軌滑

動。開關(guān)接通，電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與線圈連接，線圈推動飛機從靜止開始加速，運動

過程中線圈和飛機受到的總阻力恒為二線圈總電阻為尺匝數(shù)為/每匝周長為

a.若導(dǎo)軌足夠長，求飛機能夠獲得的最大速度5。

b.為了讓線圈在模型飛機彈出后盡快停下來，該小組在圖2的基礎(chǔ)上改進了電路。如圖3所示,

單刀雙擲開關(guān)接通1,線圈推動飛機加速；飛機彈出后，將單刀雙擲開關(guān)接通2,讓線圈減

速。請說明這一設(shè)計的原理。

輻向磁場電刷

20.（12分）

建立物理模型是解決實際問題的重要方法。

(1)如圖1所示，圓和橢圓是分析衛(wèi)星運動時常用的模型。已知，地球質(zhì)軌道

量為半徑為R萬有引力常量為G。

a.衛(wèi)星在近地軌道I上圍繞地球的運動，可視作勻速圓周運動，軌道尸腰耳

半徑近似等于地球半徑。求衛(wèi)星在近地軌道I上的運行速度大小弋^

vo

b.在P點進行變軌操作，可使衛(wèi)星由近地軌道I進入橢圓軌道II。衛(wèi)星沿橢圓軌

道運動的情況較為復(fù)雜，研究時我們可以把橢圓分割為許多很短的小段，衛(wèi)

星在每小段的運動都可以看作是圓周運動的一部分(如圖2所示)。這樣，

在分析衛(wèi)星經(jīng)過橢圓上某位置的運動時，就可以按其等效的圓周運動來分析

和處理。

衛(wèi)星在橢圓軌道II的近地點P的速度為0,在遠地點D的速度為。2,遠地點D到地心的

距離為根據(jù)開普勒第二定律(對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過

的面積相等)可知qR。7,請你根據(jù)萬有引力定律和牛頓運動定律推導(dǎo)這一結(jié)論。

7

(2)在科幻電影《流浪地球》中有這樣一個場景：地球在木星的強大引力作用下，加速向木星靠近，

當?shù)厍蚺c木星球心之間的距離小于某個值”時，地球表面物體就

會被木星吸走，進而導(dǎo)致地球可能被撕裂。這個臨界距離”被稱為“洛希極限”。

已知，木星和地球的密度分別為％和C,木星和地球的半徑分別為&和R,且請據(jù)

此近似推導(dǎo)木星使地球產(chǎn)生撕裂危險的臨界距離d——“洛希極限”的表達式。【提示：當x很小

時，1X"W1"X。］

8

西城區(qū)高三模擬測試試卷

物理答案及評分參考2023.5

第一部分共14題，每題3分，共42分。

1.A2.D3.C4.B5.D6.C7.D8.B9.D10.C

11.B12.B13.C14.C

第二部分共6題，共58分。

15.（8分）

（1）大于等于（2分）

（2）ADE（2分）

（3）mxOP=m}OM+m2ON（2分）

兩小球碰撞過程動量守恒表達式為叫%=加必+m必。小球離開斜槽軌道末端

后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律x=",號好可得v=x嗎,兩小球

做平拋運動的高度〃相同，可得。OCX,因此碰撞過程的動量守恒表達式可以寫

作mtOP=mtOM+m2ON,（2分）

16.（10分）

（1）8（2分）

（2）M（2分）

（3）a.見答圖1（3分）

b.還需要測量圓柱形容器的長度和橫截面的直徑（1分）

測量圓柱形容器長度的工具和方法：用刻度尺測量圓

柱形容器長度，多次測量取平均值；（1分）

測量圓柱形容器橫截面直徑的工具和方法：用游標卡

尺測量圓柱形容器橫截面直徑，在圓柱形容器的不同答圖1

位置多次測量取平均值。（1分）

西城區(qū)高三模擬測試試卷物理答案及評分參考2023.5第1頁（共4頁）

9

17.（9分）

（D電子加速過程'根據(jù)功能關(guān)系'有（2分）

（2）電子在偏轉(zhuǎn)電場中，根據(jù)牛頓第二定律，有絲e=。分）

d

電子在偏轉(zhuǎn)電場的運動時間/=’（1分）

V

電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時，沿垂直于極板方向偏移的距離夕=,小2（1分）

2

（3）電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時，垂直于極板方向的速度3=〃（1分）

速度與水平方向夾角為。（如答圖2所示）

貝ijtan，=%=馬4（I分）

v2ad答圖2

18.（9分）

（1）對游客和座椅做受力分析（如答圖3所示）可知，

向心力￡,=agtan6（2分）

得月=375N（1分）

答圖3

（2）根據(jù)牛頓第二定律，有（1分）

R

游客和座椅做圓周運動的半徑A=r+Zsin9（I分）

得。=6m/s（1分）

（3）游客和座椅由靜止到隨轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動的過程，根據(jù)功能關(guān)系,

有印'-“g/O-cosJ）=（2分）

得力=1200J（1分）

西城區(qū)高三模擬測試試卷物理答案及評分參必2023.5第2頁（共4頁）

10

衛(wèi)星在遠地點時G——=m~Y~

由橢圓的對稱性可知/,=12

聯(lián)立以上各式可得vtR=v2r（4分）

（2）設(shè)木星質(zhì)量為林，地球質(zhì)量為跖地球表面上距離木星最近的地方有一質(zhì)量為

m的物體

地球在木星引力作用下向木星靠近，根據(jù)牛頓第二定律，有G迫儀=以

d2

物體m在木星引力和地球引力作用下，有GM°mG嗎=ma，

（d-R^R2

44

3

其中Mo=pQ>M=p-7tR

當時