届北京市门头沟区高三一模物理试题及答案.docx
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届北京市门头沟区高三一模物理试题及答案
门头沟区2021年高三年级综合物理试卷
考生须知:
1.本试卷共8页,分为两部分,第一部分选择题,包括1~14题,共42分;第二部分非选择题,包括15~20题,共58分。
2.试卷所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效.请使用黑色字迹签字笔或钢笔作答。
3.考试时间90分钟,试卷满分100分。
第一部分选择题(共42分)
本部分共14小题,每小题3分,共42分在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.如图所示,一束白光通过三棱镜发生色散,a、b是其中的两束单色光,这两束光相比较
A.在真空中,a光的速度大
B.在真空中,a光的波长大
C.水对b光的折射率小b
D.光从水中射向空气,b光的临界角大
2.关于放射性元素的衰变,以下说法正确的是
A.原子核发生
衰变所释放的射线中一定有高速运动的电子
B.原子核发生
衰变所释放的射线中一定有高速运动的氦原子核
C.
衰变成
经过了2次
衰变和4次
衰变
D.
衰变成
经过了4次
衰变和2次
衰变
3.如图所示,把一块不带电的锌板连接在验电器上。
当用可见光照射锌板时,验电器指针不偏转.当用紫外线照射锌板时,发现验电器指针偏转一定角度
A.若减小紫外线的强度,验电器的指针也会偏转验电器锌板
B.若改用红光长时间照射,验电器的指针也会偏转
C.用紫外线照射锌板时,锌板带正电,验电器带负电
D.这个现象说明了光具有波动性
4.手摇交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电流i随时间t变化关系如图所示,则
A.该交变电流的频率是
B.该交变电流的有效值是
C.
时,穿过线圈平面的磁通量最小
D.该交变电流i的瞬时值表达式是
5.一根绳子的右端固定在墙壁上,其左端的P点沿竖直方向振动产生一列横波。
P点振动的周期为T,横波的波长为λ,当波刚刚传播到Q点时的波形如图所示,则
A.P点起振方向向下
B.此刻P点向下运动P
C.P、Q两点间距离等于
D.波从P点传到Q点经历
6.下列说法正确的是
A.气体温度升高时,每个气体分子动能都增加
B.气体体积变大时,其内能一定减小
C.若液体的温度升高,布朗运动更加剧烈
D.布朗运动是液体分子的无规则运动
7.据国家航天局消息,北京时间2020年12月12日,嫦娥五号轨道器和返回器组合体实施了第一次月地转移。
如图所示,组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道,开启了回家之旅.以下说法正确的是
A.组合体在近月点减速,从而变为椭圆轨道
B.组合体在近月点加速,从而变为椭圆轨道
C.组合体在椭圆轨道运行过程中,近月点的线速度小于远月点的线速度
D.组合体在椭圆轨道运行过程中,近月点的加速度小于远月点的加速度
8.如图所示,是某电场的电场线和一条等势线(虚线)。
下列说法正确的是
A.A点和B点的电场强度相同
B.A点的电势高于B点的电势
C.A附近的等差等势线比B附近稀疏
D.负电荷在B点具有的电势能比在A点小
9.如图所示,为洛伦兹力演示仪的结构示意图.由电子枪产生电子束,玻璃泡内充有稀薄气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹.当通有恒定电流时前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场,磁场方向与两个线圈中心的连线平行。
电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节.适当调节U和I,玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹.通过下列调节,一定能让圆形径迹半径减小的是
A.减小U,增大IB.增大U,减小I
C.同时减小U和ID.同时增大U和I
10.如图所示,是磁流体发电机的示意图,两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场,将P、Q与电阻R相连接。
一束等离子体(高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场方向喷入磁场.下列说法正确的是
A.P板的电势低于Q板的电势
B.通过R的电流方向由b指向a
C.若只改变磁场强弱,通过R的电流保持不变
D.若只增大粒子入射速度,通过R的电流增大
11.如图所示,为研究平抛运动的实验装置,金属小球A、B完全相同.用小锤轻击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球被松开自由下落.图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面,则下列说法正确的是
A.两球同时经过水平面1,且速率相同
B.两球同时经过水平面1,且重力做功的瞬时功率相同
C.两球从水平面1到2的过程,B球动量变化量比A球大
D.两球从水平面1到2的过程,A球动能变化量比B球大
12.如图10(a)所示,甲分子固定在原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与分子间距离的关系如图10(a)中曲线所示。
为斥力,
为引力.A、B、C、D为x轴上A四个特定的位置。
现把乙分子从A处由静止释放,图10(b)中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的加速度、速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中正确的是
A.
B.
C.
D.
图10(b)
13.如图11所示,(a)图为研究木块运动情况的装置,计算机与位移传感器连接,可描绘木块位置随时间变化的图线.将木块自O点静止释放,计算机描绘木块对O点的位置随时间变化的x—t图像是(b)图中的曲线.(b)图中木块先后经过
、
、
位置时的时间间隔相同.以下说法正确的是
A.若
,则表明木块做匀加速直线运动
B.若
,则表明木块一定做匀加速直线运动
C.若只增大木板的倾角,则计算机描绘的x—t可能是(b)图中的曲线①
D.若只增大木块的质量,则计算机描绘的x—t可能是(b)图中的曲线③
14.永磁体之间的相互作用与电荷之间的相互作用相似,人们将电荷的相关概念引入磁现象的研究之中。
认为磁棒的两极存在两种磁荷,N极带正磁荷,S极带负磁荷.“磁荷”观点认为磁荷可以激发磁场,描述磁场的基本物理量定义为磁场强度H。
类比电场强度的定义方法,用正磁荷在磁场中受到的磁场力F和其磁荷Q的比值表示磁场强度H,方向与该处正磁荷受力方向一致。
用图12装置,可以测量通电线圈产生的磁场和“磁荷”间的作用力.假设图中N极的磁荷
,线圈不通电时,测力计示数为
。
A.当线圈中通顺时针方向(俯视)电流时,测力计示数小于
B.磁铁N极所处位置的磁场强度大小
C.通电后测力计示数改变量为F,则磁铁N极所处位置的磁场强度大小
D.如果将一根较短磁铁挂在测力计上,并使磁铁完全放入线圈中,则通电后测力计的示数变小
第二部分
本部分共6小题,共58分
15.(9分)
打点验证机械能守恒定律的实验装置如图所示.
(1)除图示器材外,下列器材中,必需的一组是__________(只有一个选项符合要求,填选项前的符号)
A.直流电源及导线、天平及砝码
B.直流电源及导线、刻度尺
C.交流电源(
,
)及导线、天平及砝码
D.交流电源(
,
)及导线、刻度尺图13
(2)下图中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。
打点计时器打下O点(中未标出)时,重锤开始下落,a、b、c是打点计时器连续打下的3个点.刻度尺的刻线与O点对齐,a、b、c三个点所对刻度如图所示。
打点计时器在打出b点时锤下落的高度
=__________
,下落的速度为vb=__________
(计算结果保留3位效数字)。
(3)某同学用上述方法测出各计数点到O点的距离h,算出对应的速度平方
,并作出
图像,设当地重力加速度为g。
下列说法正确的是__________。
(填选项前的符号
)
A.
图像一定过原点
B.若
图像是一条过原点的直线,则机械能一定守恒
C.若
图像是一条过原点的直线,则斜率等于g
D.若
图像是一条过原点的直线,则斜率略小于
16.(9分)利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图15所示,其中电源电动势
。
先使开关S与1相连,电容器充电结束后把开关S掷向2,电容器通过电阻箱R放电。
传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图17所示.
(1)实验中电阻箱的示数如图16所示,其阻值R=__________Ω。
时,电容器的a极板带__________电(选填“正”或“负”)。
(2)图17中画出了对应较短时间
的狭长矩形,该矩形面积的物理意义__________,是估算该电容器的电容C=__________F。
(3)一同学在深入研究的过程中发现:
当改变一个或几个物理量时,I—t图像会发生有规律的变化,图18中的虚线示意了4种可能的变化情形.如果只增大电阻R,I—t图像的变化应该是选项__________(填写相应选项的字母);如果只增大电容C,I—t图像的变化应该是选项__________(填写相应选项的字母)。
17.(9分)滑雪是广受师生喜欢的运动,某滑雪的滑道如图所示.斜面滑道与水平滑道由很小的圆弧平滑衔接,斜面滑道的倾角
。
学生乘坐滑雪板由静止开始,从滑道上高
处滑下,滑上水平面后,与静止的老师所坐的滑雪板发生碰撞,碰撞后他们以共同的速度运动,碰撞前后学生的运动方向不变。
已知学生和滑雪板的总质量
,老师和滑雪板的总质量为
,人与滑雪板均可视为质点,不计一切摩擦和阻力,取重力加速度
,
,
。
求:
(1)小孩和滑雪板在斜面滑道下滑的加速度a的大小;
(2)小孩和滑雪板滑到斜面底端时的速度v的大小;
(3)碰撞过程中学生和老师(包括各自滑雪板)组成的系统损失的机械能
。
18.(9分)如图20甲所示,平行导轨与电阻R连接,导体棒
在运动中与平行导轨始终保持垂直。
电阻不计的平行导轨宽
,所接电阻
。
匀强磁场的磁感应强度
,磁场方向垂直于纸面向里。
导体棒
的电阻
,以
的速度向右匀速运动。
(1)判断M、N中哪个位置相当于电源的正极画出闭合电路的等效电路图;
(2)求电阻R产生电热的功率P;
(3)设
时,穿过回路所围成面积的磁通量为
,求出穿过回路的磁通量
随t变化的函数关系,并在图20乙中画出相应的φ—t图像.
19.(10分)如图21甲所示,两个相同的平行金属极板P、Q水平放置,高速电子在
点沿中线
射入,速度大小为
。
极板P、Q的长度为L,极板间的距离为d,电子的质量为m,电荷量为e,忽略电子所受重力和电子之间的相互作用。
(1)若在极板P、Q间只加垂直于纸面的匀强磁场,电子垂直打在极板P上,求此匀强磁场的磁感应强度B;
(2)若在极板P、Q间只加恒定电压
,电子穿过极板P、Q时,沿竖直方向偏移的距离为
,求
的大小;
(3)若在极板P、Q间只加一交变电压,其电压u随时间t变化的图像如图21乙所示,电压的最大值为
。
电子在
点持续均匀的沿
射入,且在单位时间内射入的电子数为N,在
点竖直放置一个较短的金属条,金属条长为
(
比
小)。
求该金属条上能够检测到的平均电流强度I的大小.(由于电子在P、Q板间运动时间极短,远小于交变电压的周期,电子在穿过P、Q板间时的电压认为不变)。
20.(12分)2020年12月1日23时11分,嫦娥五号的着上组合体成功着陆在月球的预定区域.由于其着陆腿具有缓冲、吸能、防振、防倾斜等功能,确保了着上组合体稳定可靠地完成与月球的“亲密拥抱”。
(1)着陆腿的工作原理可简化为:
如图甲所示,附着轻弹簧的物块由静止释放,当物块在着地过程中速度减为零时,缓冲弹簧不再发生形变,物块即刻平稳地静止在地面上.设物块的质量为m,下落高度为H。
①此过程中弹簧“吸收”物块的能量E是多少?
②简要说明减小物块对地面冲击力的原理.
(2)着上组合体在月表上方约
时自主确定着陆点并开始垂直降落。
关闭发动机时,它对月面高
,速度
。
具有“吸能”功能的四个着陆腿是用特制的铝蜂窝材料做成的
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