2022年北京豐臺高三物理一模試卷（教師版）2022.03.28

1、2022北京豐臺高三一模物 理2022.03本試卷共9頁，100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦毡貙⒋鸢复鹪诖痤}卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y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下列關于物理學史的敘述不正確的是（）A湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結構B貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，表明原子核內(nèi)部具有結構C玻爾理論成功地解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律D愛因斯坦的光電效應方程可以很好地解釋光電效應現(xiàn)象2有關紅、綠、紫三束單色光，下述說法正確的是（）A紅光頻率最大B在空氣中紅光的波長最小C紅光光子的能量大于綠光光子的

2、能量D用同一雙縫干涉裝置看到的紫光相鄰兩條亮條紋間距最小3納米微吸材料是一種新型材料。如圖所示，一手機被吸附在由納米微吸材料制成的手機支架上，此時手機處于靜止狀態(tài)。若手機質量為m，手機和水平面的夾角為，重力加速度為g，手機支架對手機的作用力大小為（）ABCD4如圖所示，長為l的細繩下方懸掛一小球a，繩的另一端固定在天花板上O點處。將小球向右拉開，使細繩與豎直方向成一小角度（小于）后由靜止釋放，并從釋放時開始計時。小球相對于平衡位置O的水平位移為x，向右為正，則小球在一個周期內(nèi)的振動圖像為（）5一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷、三個過程回到原狀態(tài)其圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A過程中外

3、界對氣體做功B過程中氣體從外界吸熱C處于狀態(tài)c的氣體壓強最大D處于狀態(tài)a的氣體分子的平均動能最大6如圖所示，a為在地球赤道表面隨地球一起自轉的物體，b為繞地球做勻速圓周運動的近地衛(wèi)星，軌道半徑可近似為地球半徑。假設a與b質量相同，地球可看作質量分布均勻的球體，比較物體a和衛(wèi)星b（）A角速度大小近似相等B線速度大小近似相等C向心加速度大小近似相等D所受地球引力大小近似相等7如圖所示，物塊放在與水平面夾角為的傳送帶上，且始終與傳送帶相對靜止。關于物塊受到的摩擦力f，下列說法正確的是（）A當傳送帶勻速向上運動時，f的方向一定沿傳送帶向下B當傳送帶減速向上運動時，f的方向一定沿傳送帶向上C當傳送帶加速

4、向上運動時，f的方向一定沿傳送帶向上D當傳送帶加速向下運動時，f的方向一定沿傳送帶向下8交流發(fā)電機的示意圖如圖所示，當線圈繞垂直于磁場方向的轉軸勻速轉動時，電路中產(chǎn)生的最大電流為，已知線圈轉動的周期為T，下列說法正確的是（）A圖示位置磁通量最大，磁通量的變化率最大B圖示位置電流最大，方向為ABC從圖示位置開始經(jīng)過，電流方向將發(fā)生改變D從圖示位置計時，線圈中電流i隨時間t變化的關系式為9如圖所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流，R為定值電阻，為滑動變阻器，電流表、電壓表均可視為理想電表，不考慮導線電阻對電路的影響。將滑動變阻器的滑片P向上移動過程中，下列說法正確的是（）A電路中總電阻減小B電

5、流表的示數(shù)減小C電壓表的示數(shù)減小D恒流源輸出功率減小10如圖所示，以點電荷為球心畫出兩個球面1和2，半徑分別為和，a點位于球面1上，b點位于球面2上。下列說法正確的是（）Aa點電勢高于b點電勢Ba、b兩點場強比為C穿過球面l的電場線總條數(shù)比穿過球面2的多D將帶正電的點電荷q從a點移動到b電勢能減小11如圖所示，某帶電粒子（重力不計）由M點以垂直于磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為，磁場的磁感應強度大小為B。由此推斷該帶電粒子（）A帶負電且動能不變B運動軌跡為拋物線C電荷量與質量的比值為D穿越磁場的時間為12將質量為m的物體從地面豎直向上拋出，一段

6、時間后物體又落回拋出點。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變，下列說法正確的是（）A上升過程的時間大于下落過程的時間B上升過程中機械能損失小于下落過程中機械能損失C上升過程的動能減小量大于下落過程的動能增加量D上升過程的動量變化量小于下落過程的動量變化量13某同學通過實驗測定阻值約為的電阻，用內(nèi)阻約為的電壓表，內(nèi)阻約為的電流表進行測量。他設計了圖甲和圖乙兩種電路，下列說法正確的是（）A實驗中應采用圖甲電路，此電路測得的偏大B實驗中應采用圖乙電路，此電路測得的偏大C實驗中應采用圖甲電路，誤差主要是由電壓表分流引起的D實驗中應采用圖乙電路，誤差主要是由電流表分壓引起的14“血沉”是指紅細胞在一定條件

7、下沉降的速度，在醫(yī)學中具有重要意義。測量“血沉”可將經(jīng)過處理后的血液放進血沉管內(nèi)，由于重力作用，血液中的紅細胞將會下沉。設血沉管豎直放置且足夠深，紅細胞的形狀為球體。已知紅細胞下落受到血液的粘滯阻力表達式為，其中為血液的粘滯系數(shù)，r為紅細胞半徑，v為紅細胞運動的速率。若某血樣中半徑為r的紅細胞，由靜止下沉直到勻速運動的速度為，紅細胞密度為，血液的密度為。以下說法正確的是（）A該紅細胞先做勻加速運動，后做勻速運動B該紅細胞的半徑可表示為C若血樣中紅細胞的半徑較小，則紅細胞勻速運動的速度較大D若采用國際單位制中的基本單位來表示的單位，則其單位為第二部分本部分共6題，共58分。15（8分）物理實驗一

8、般涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。例如：（1）實驗儀器。在“練習使用多用表”實驗時，某同學用多用表的電阻“×10”檔測定值電阻阻值，表盤的示數(shù)如圖所示，則該阻值_。（2）數(shù)據(jù)分析。某同學用插針法測定一個半圓形玻璃磚的折射率。正確操作后，做出的光路圖如圖所示。O為圓心，已知AB的長度為，AO的長度為，CD的長度為，DO的長度為，則此玻璃磚的折射率可表示為_。（3）實驗原理。用橡皮筋、細繩套和彈簧測力計完成“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”實驗。兩同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別做出的力的圖示如圖甲、乙所示。你認為哪位同學實驗過程有問題？請說明你的理由。16（10分

9、）探究向心力大小F與物體的質量m、角速度和軌道半徑r的關系實驗。（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的_A探究平拋運動的特點B探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系C探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律D探究加速度與物體受力、物體質量的關系（2）某同學用向心力演示器進行實驗，實驗情景如甲、乙、丙三圖所示。a三個情境中，圖_是探究向心力大小F與質量m關系（選填“甲”、“乙”、“丙”）。b在甲情境中，若兩鋼球所受向心力的比值為，則實驗中選取兩個變速塔輪的半徑之比為_。（3）某物理興趣小組利用傳感器進行探究，實驗裝置原理如圖所示。裝置中水平光滑直槽能隨豎直轉軸一起轉動，將滑塊套在水平直槽上，

10、用細線將滑塊與固定的力傳感器連接。當滑塊隨水平光滑直槽一起勻速轉動時，細線的拉力提供滑塊做圓周運動需要的向心力。拉力的大小可以通過力傳感器測得，滑塊轉動的角速度可以通過角速度傳感器測得。小組同學先讓一個滑塊做半徑r為的圓周運動，得到圖甲中圖線。然后保持滑塊質量不變，再將運動的半徑r分別調(diào)整為、，在同一坐標系中又分別得到圖甲中、四條圖線。a對圖線的數(shù)據(jù)進行處理，獲得了圖像，如圖乙所示，該圖像是一條過原點的直線，則圖像橫坐標x代表的是_。b對5條圖線進行比較分析，得出一定時，的結論。請你簡要說明得到結論的方法。17（9分）如圖所示，足夠長的平行光滑金屬導軌水平放置，寬度，一端連接的電阻。導軌所在空

11、間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度。導體棒MN放在導軌上，其長度恰好等于導軌間距，與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻忽略不計。在平行于導軌的拉力F作用下，導體棒由靜止開始沿導軌向右以的加速度勻加速運動，已知導體棒的質量。求：（1）速度時，導體棒MN中感應電流I的大小和方向；（2）請推導拉力F隨時間t變化的關系式；（3）若在時撤掉拉力，求從撤掉拉力到導體棒停止運動的過程中，導體棒克服安培力所做的功W。18（9分）如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道固定在豎直平面內(nèi)，半圓與光滑水平地面相切于最低點A。質量為m的小球以初速度從A點沖上豎直圓環(huán)，沿軌道運動到B點飛出，最后落在水平地面上的C點，重力加速度

12、為g，不計空氣阻力。（1）求小球運動到軌道末端B點時的速度大小v；（2）求A、C兩點間的距離x；（3）若半圓形軌道不光滑，小球仍以初速度從A點沖上半圓軌道后，恰好能沿軌道運動到B點飛出，落在水平地面上D點。請你在圖中標出D點的大致位置；并求出小球落在C點時動能與落在D點時動能的差值。19（10分）類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：如圖甲所示，設質量為的小球以速度與靜止在光滑水平面上質量為的小球發(fā)生對心碰撞，碰后兩小球粘在一起共同運動。求兩小球碰后的速度大小v；（2）情境2：如圖乙所示，設電容器充電后電壓為，閉合開關K后對不帶電的電容器放電，達到穩(wěn)定狀態(tài)后兩者電壓均為U；a請類比（1）中求

13、得的v的表達式，寫出放電穩(wěn)定后電壓U與、和的關系式；b在電容器充電過程中，電源做功把能量以電場能的形式儲存在電容器中。圖丙為電源給電容器充電過程中，兩極板間電壓u隨極板所帶電量q的變化規(guī)律。請根據(jù)圖像寫出電容器充電電壓達到時儲存的電場能E；并證明從閉合開關K到兩電容器電壓均為U的過程中，損失的電場能；（3）類比情境1和情境2過程中的“守恒量”及能量轉化情況完成下表。情境1情境2動量守恒損失的電場能減少的機械能轉化為內(nèi)能20（12分）2021年4月我國空間站天和核心艙成功發(fā)射，核心艙首次使用了一種全新的推進裝置霍爾推力器。其工作原理簡化如下：如圖甲所示，推力器右側陰極逸出（初速度極?。┑囊徊糠蛛?/p>

14、子進入放電室中，放電室內(nèi)由沿圓柱體軸向的電場和環(huán)形徑向磁場組成，電子在洛倫茲力和電場力的共同作用下運動，最終大多數(shù)電子被束縛在一定的區(qū)域內(nèi)，與進入放電室的中性推進劑工質（氙原子）發(fā)生碰撞使其電離；電離后的氙離子在磁場中的偏轉角度很小，其運動可視為在軸向電場力作用下的直線運動，飛出放電室后與陰極導出的另一部分電子中和并被高速噴出，霍爾推力器由于反沖獲得推進動力。設某次核心艙進行姿態(tài)調(diào)整，開啟霍爾推力器，電離后的氙離子初速度為0，經(jīng)電壓為U的電場加速后高速噴出，氙離子所形成的等效電流為I。已知一個氙離子質量為m，電荷量為q，忽略離子間的相互作用力和電子能量的影響，求：（1）單位時間內(nèi)噴出氙離子的數(shù)

15、目N；（2）霍爾推力器獲得的平均推力大小F；（3）放電室中的電場和磁場很復雜，為簡化研究，將圖甲中磁場和電場在小范圍內(nèi)看做勻強磁場和勻強電場，俯視圖如圖乙所示，設磁感應強度為B，電場強度為E。選取從陰極逸出的某電子為研究對象，初速度可視為0，在小范圍內(nèi)運動的軌跡如圖，已知電子質量為，電荷量為e，忽略電子間，電子與離子間的相互作用力，求電子在沿軸向方向運動的最大距離H。參考答案2022.3第一部分共14題，每題3分，共42分。1.A 2. D 3. A 4.A 5. C 6. D 7.C 8.D 9. B 10. B 11.D 12. C 13. C 14. B第二部分共6題，共58分。15.（

16、8分）（1）180 （2分） （2）（2分） （3）乙同學；由甲、乙兩幅力的圖示可知，是實驗中用一個力單獨拉橡皮筋到達O點的實際作用力，此力應與橡皮筋伸長的方向一致，圖乙中方向不在一條直線上，因此乙同學做的實驗過程有問題。（4分）16.（10分）（1）BD（2分） （2）a.丙 （2分） ； b.2:1（2分）（3）a.2（或m2等帶2即可）（2分）b.探究F與r的關系時，要先控制m和不變，因此可在F-圖像中找到同一個對應的向心力，根據(jù)5組向心力F和半徑r的數(shù)據(jù)，在F-r坐標系中描點做圖，若得到一條過原點的直線，則說明F與r成正比。（2分）17.（9分） （1）MN割磁感線產(chǎn)生電動勢 （1分）

17、 根據(jù)閉合電路歐姆定律 解得 I =2A （1分）根據(jù)右手定則判斷，電流方向為NM （1分）（2）根據(jù)牛頓第二定律 （1分） 其中 ， （2分） 代入牛頓第二定律解得 （1分） （3）由動能定理 （1分） 解得 （1分） 18.（9分） （1）小球從A點運動到B點的過程中，根據(jù)動能定理 （2分） 解得 （1分） （2）根據(jù)平拋運動規(guī)律 （1分） （1分） 解得 （1分）（3） 根據(jù)小球恰好能沿軌道運動到B點飛出，可知： 解得CBRA由于vB小于v，下落時間相同，所以D點位于AC之間如圖所示：D（1分）以水平地面為零勢能面，半圓軌道光滑時，根據(jù)機械能守恒小球落在C點時的動能和在A點時機械能相等，半圓軌道粗糙時，小球落在D點時的動能和在B點時機械能相等， （1分） 所以 （1分）19.（10分）（1）質量為m1的小球和質量為m2的小球在對心碰撞的過程中滿足動量守恒： (1分)可得兩小球碰撞后的共同速度為： (1分)（2）a. 通過類比可得到的關系式為： (1分) b. 根據(jù)圖像可知，電容器C1充電電壓達到U0時儲存的電場能E為： (2分) 根據(jù)能量守恒定律可知，C1放電過程中損失的電能為： (1分) 將帶入可證明 （1分）（3）（3分）情境1情境2電荷守恒損失的機械能損失的電場能轉化為內(nèi)能和電磁輻射20.（12分）（1）由電流定義，等效電流解得：（2分）（2）以