朝阳区高三物理一模试题及答案.docx

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朝阳区高三物理一模试题及答案

北京市朝阳区高三年级学业水平等级性考试练习一

物理2020．5

（考试时间90分钟满分100分）

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。

在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。

以下不能体现能量守恒定律的是

A．热力学第一定律B．牛顿第三定律

C．闭合电路欧姆定律D．机械能守恒定律

2．宇宙射线进入地球大气层时同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮核

引发核反应，产生碳核

和原子核X，则X为

A．

B．

C．

D．

3．图甲为一列简谐横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2cm处质点P的振动图象，则t=时的波动图象是

4．把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。

用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。

下列推断合理的是

A．验电器指针的张角会不断变大

B．验电器指针的张角会先变小后变大

C．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子

D．若改用红外线照射锌板也一定会使验电器指针的张角发生变化

5．图示为一对同轴的螺线管（轴线水平）剖面图。

现给线圈A通电，其中的电流方向用“·”和“×”表示，且电流不断增大，线圈B中就会产生感应电流。

下列说法正确的是

A．线圈A中的磁场方向向左

B．线圈B中感应电流的磁场方向向右

C．线圈B中产生的感应电流大小不可能保持恒定

D．从左向右看线圈B中产生的感应电流为逆时针方向

6．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示

位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。

下列说法正确的是

A．电流表的示数为20A

B．线圈转动的角速度为50πrad/s

C．t=时，穿过线圈的磁通量为零

D．t=时，线圈平面与磁场方向垂直

7．中国探月工程三期主要实现采样返回任务，部分过程可简化如下：

探测器完成样本采集后从月球表面发射升空，沿椭圆轨道在远月点与绕月圆轨道飞行的嫦娥五号完成对接。

已知月球半径约为地球半径的

，月球质量约为地球质量的

，地球表面重力加速度g=10m/s2。

下列说法正确的是

A．探测器从月球表面发射时的速度至少为s

B．对接前嫦娥五号飞行的加速度小于s2

C．若对接后嫦娥五号在原轨道上运行，则其速度比对接前的大

D．对接前探测器在椭圆轨道运行的周期大于嫦娥五号的运行周期

8．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V电压下工作。

下列说法正确的是

电吹风额定电压

220V

电吹风额定功率

热风时：

990W

冷风时：

110W

A．开关S1、S2都闭合时电吹风吹冷风

B．该电吹风中电动机的内电阻为440Ω

C．吹热风时电热丝的功率为990W

D．吹热风时通过电热丝的电流为4A

9．如图所示，一辆装满石块的货车在水平直道上以加速度a向右匀加速运动。

货箱中石块B的质量为m。

重力加速度为g。

下列说法正确的是

A．货车速度增加的越来越快

B．货车相邻两个1s内的位移之差为

C．石块B对与它接触物体的作用力方向水平向左

D．与B接触的物体对B的作用力大小为

10．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃分成OB、OC两束光。

下列说法正确的是

A．光束OB是红光

B．紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大

C．紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小

D．两束光分别在OB、OC段传播时所用的时间相等

11．修建高层建筑时常用塔式起重机。

某段时间内，重物在竖直方向上被匀加速提升，同时在水平方向上向右匀速移动。

不计空气阻力。

在此过程中

A．重物的运动轨迹为斜向右上方的直线

B．绳子对重物拉力所做的功等于重物机械能的增加量

C．重物所受合力冲量的方向斜向右上方

D．绳子对重物拉力的冲量等于重物动量的增加量

12．彩虹圈有很多性质和弹簧相似，在弹性限度内彩虹圈间的弹力随着形变量的增加而增大，

但彩虹圈的重力不能忽略。

用手拿起彩虹圈的上端，让彩虹圈的下端自由下垂且离地面一

定高度，然后由静止释放。

设下落过程中彩虹圈始终没有超出弹性限度。

则

A．刚释放瞬间彩虹圈上端的加速度大于当地的重力加速度

B．刚释放瞬间彩虹圈下端的加速度等于当地的重力加速度

C．刚开始下落的一小段时间内彩虹圈的长度变长

D．彩虹圈的下端接触地面前彩虹圈的长度不变

13．如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O，图中AO=OB=d，A点的电场强度为零。

下列说法正确的是

A．薄板带负电，电子在A点所具有的电势能一定为零

B．B、O两点间的电势差与A、O两点间的电势差相等

C．电子在B点所具有的电势能小于在A点所具有的电势能

D．带电薄板产生的电场在图中B点的电场强度为

14．某同学查阅资料发现：

石英钟的工作电流可视为定值I0，当电源电压大于U0时，其内部机芯能驱动表针走动；当电源电压小于U0时，石英钟停止走动。

他由此猜想：

用充电电压相同、但电容不同的电容器作为石英钟电源，石英钟的走动时长t正比于电容C。

为此，他设计了如图甲所示的实验，图中电源电动势E=。

实验时先使开关S掷向1，对电容器充电完毕后再把开关S掷向2，电容器对石英钟供电，记录表针停止前的走动时长t。

实验中分别更换7个不同的电容器重复上述实验，数据记录如表格所示。

使用Excel处理数据得到图乙所示的图线，其斜率为k。

下列推断正确的是

电容器编号

1

2

3

4

5

6

7

标称电容C/F

1

2

4

5

走动时长t/min

A．该石英钟正常工作时的电流大小为

B．利用该图象能推算出电压U0的大小

C．根据此石英钟的工作特点，从理论上也能推断出该同学的猜想是正确的

D．由本实验可知该石英钟的走动时长t与电容器的电容C和电压U0均成正比

第二部分

本部分共6题，共58分。

U/V

乙

I/A

0

R

S

EE

r

V

A

甲

15．（8分）在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，已知待测电池的电动势约，内阻约Ω。

某同学利用图甲所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：

电流表A1：

量程0~，内阻约Ω

电流表A2：

量程0~3A，内阻约Ω

电压表V：

量程0~3V，内阻约3kΩ

滑动变阻器R1：

0~20Ω，额定电流2A

滑动变阻器R2：

0~100Ω，额定电流1A

（1）为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用（填写仪器的字母代号）。

（2）经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图乙中画出了U－I图线。

由此得出电源的电动势

E=V；内阻r=Ω。

（3）该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时电压表的示数取不到以下，出现这一现象的原因可能是；改进的方法为。

16．（10分）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。

（1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成（选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。

若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为。

（2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并

计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：

A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜

B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积

C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上

D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

以上操作的合理顺序是（填字母代号）。

（3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。

图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r的变化图线。

请你对图乙的合理性做出分析，填在下面表格相应的位置中。

指出合理或不合理之处并简述理由

合理之处

不合理之处

17．（9分）

2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。

某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10m，C是半径R=20m圆弧的最低点。

质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4m/s2，到达B点时速度vB=30m/s。

取重力加速度g=10m/s2。

（1）求运动员在AB段运动的时间t；

（2）求运动员在AB段所受合外力的冲量I的大小；

（3）若不计BC段的阻力，求运动员经过C点时所受支持力FC的大小。

18．（9分）

如图所示,质量为m、电荷量为+q的粒子从A（0，2l）点以初速度v0沿x轴正方向射出，为使其打在x轴上的C（2l，0）点，可在整个空间施加电场或磁场。

不计粒子所受重力。

（1）若仅施加一平行于y轴的匀强电场，求该电场场强E的大小和方向；

（2）若仅施加一垂直于xOy平面的匀强磁场，求该磁场磁感应强度B的大小和方向;

（3）某同学认为若仅施加一由A点指向C点方向的匀强电场，该粒子仍能打在C点。

请简要分析该同学的说法是否正确。

x

y

O

A

C

v0

19．（10分）

由相互作用的物体所组成的系统中，能量和动量可以相互转化或传递，但其总量往往可以保持不变。

（1）质量为m1的正点电荷A和质量为m2的负点电荷B，仅在彼此间电场力的作用下由静止开始运动，已知两者相遇前某时刻A的速度大小为v1。

a．求此时B的速度大小v2；

b．求此过程中A、B系统电势能的减少量ΔEp。

（2）在地球表面附近，质量为m的物体自高为h处自由下落，根据重力势能的减少量等于动能的增加量有

，可得出物体落地时的速度大小

。

然而，表达式中的

是下落过程中地球和物体所组成系统的重力势能减少量，这样处理即认为系统减少的势能单独转化为物体的动能。

请通过计算说明这样处理的合理性。

20．（12分）

小明学习自感后进行了以下实验。

在图甲所示的电路中，E为电源，L为线圈，闭合开关使灯泡A发光，然后断开开关，发现灯泡A不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。

（1）断开开关后，灯泡上的电流方向（选填“向左”或“向右”）；若在线圈中

插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间（选填“变

长”、“变短”或“不变”）。

（2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流i随时间t的变化。

其中的一组图象如图乙所示。

若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E1、E2，则其大小关系为；

若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2，则其大小关系为。

（3）已知穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i成正比，且断开开关后小灯泡持续发光的能量来源于线圈储存的磁场能，假设线圈中储存的磁场能E0全部转化为电路中的电能。

请在图丙中作出Φ-i图象并推证

（式中I0为开关闭合时线圈中的稳定电流值）。

甲

丙

北京市朝阳区高三年级学业水平等级性考试练习一

物理参考答案与评分标准2020．5

第一部分共14小题，每小题3分，共42分。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

答案

B

A

A

B

D

C

B

D

D

D

B

A

C

C

第二部分共6题共58分。

15．（8分）

（1）A1；R1（2分）

（2）（～）；（～）（4分）

（3）电源内阻太小；可在电源旁边串联一个较小阻值的定值电阻（2分）

16．（10分）

（1）单层；V/S（3分）

（2）DACB（3分）

（3）偏大（2分）

（4）（2分）

指出合理或不合理之处并简述理由

合理之处

图乙的大致变化情况合理。

因为分子间距由足够远减小到r0的过程中，分子力体现为引力做正功，分子势能逐渐减小，所以r0处的分子势能最小；此后再靠近的过程中，分子力体现为斥力做负功，所以分子势能逐渐增大。

不合理之处

①图乙r1处分子势能为零的点不合理。

由于分子力做功等于分子势能的变化，故分子间距由足够远减小到r1的过程中分子力做的总功应当为零，即甲图中r1处以右F-r图线下的总面积应当为零，图中显然不符合。

②图乙在r0

由于Ep-r图线的斜率即为分子力，该区间的分子力是越来越大的，而图中的斜率显然越来越小。

17．（9分）

解：

（1）根据匀变速直线运动公式，有

代入数据可得t=（3分）

（2）根据动量定理有

代入数据可得I=×103N·s（3分）

（3）运动员在BC段运动的过程中，

根据动能定理有

在C点，根据牛顿第二定律有

代入数据可得FC=×103N（3分）

18．（9分）

解：

（1）由题意可判断场强的方向沿y轴负方向。

粒子在x轴方向有2l=v0t

在y轴方向的加速度

联立以上各式可得

（4分）

（2）由题意可判断磁感应强度的方向垂直于xOy平面向外。

粒子在xOy平面内做半径R=2l的匀速圆周运动,根据牛顿运动定律有

可得

（3分）

（3）该同学的说法不正确。

若粒子没有初速度，则粒子将在电场力的作用下，沿AC连线

做匀加速直线运动打到C点；由于粒子有x轴正向的初速度v0，相当于还参与了一个沿x轴正向、速度为v0的匀速运动，所以粒子一定打在C点的右侧。

（2分）

19．（10分）

解：

（1）a．A、B组成的系统动量守恒，有

解得

（3分）

b．在此过程中A、B系统减少的电势能等于增加的动能，即

代入数据得

（4分）

（2）因只研究这个物体下落给地球带来的影响，取地球和下落的物体组成的系统为研究对象，设地球的质量为M，物体落地时地球的速度大小为v4，则根据动量守恒和机械能守恒定律有

解得：

又因为M远大于m，所以

，

即

，

可见，这样处理是合理的。

（3分）

20．（12分）

解：

（1）向左；变长（4分）

（2）E1=E2；R1>R2（4分）

（3）Φ-i图象如图所示。

由题意可知磁场能E0应等于电路中电流所做的功W。

设线圈匝数为n，在极短时间Δt内电流做功

即

由题意可知磁通量正比于电流，即Φ=ki（k为比例系数），断开开关瞬间线圈、灯泡回路中流过的电流初值为I0，此时线圈中的磁通量为Φ0=kI0，则

式中

为图中“阴影面积”，即

则

（4分）

全卷评分说明：

用其他方法解答正确，给相应分数。