2023屆北京市十三中高三一模試題（物理試題理）試題

2023屆北京市十三中高三一模試題（物理試題理）試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一質(zhì)點在xOy平面內(nèi)運動軌跡如圖所示，下列判斷正確的是（）A．質(zhì)點沿x方向可能做勻速運動B．質(zhì)點沿y方向一定做勻速運動C．若質(zhì)點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先加速后減速D．若質(zhì)點沿y方向始終勻速運動，則x方向可能先減速后反向加速2、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，它是分析同位素的一種儀器，其工作原理是帶電粒子（不計重力）經(jīng)同一電場加速后，垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，擋板D上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。若（）A．只增大粒子的質(zhì)量，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大B．只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大C．只增大粒子的比荷，則粒子在磁場中的軌道半徑變大D．只增大磁感應強度，則粒子在磁場中的軌道半徑變大3、在如圖所示的位移（x）—時間（t）圖象和速度（v）—時間（t）圖象中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁分別代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，則下列說法正確的是（）A．0~t1時間內(nèi)，乙車的速度一直大于甲車的速度B．0~t1時間內(nèi)，甲車與乙車之間的距離先增大后減小C．0~t2時間內(nèi)，丙、丁兩車的距離逐漸減小D．0~t2時間內(nèi)，丁車的速度先大于丙車，后小于丙車4、2019年北京時間4月10日21時，人類歷史上首張黑洞照片被正式披露，引起世界轟動。黑洞是一類特殊的天體，質(zhì)量極大，引力極強，在它附近（黑洞視界）范圍內(nèi)，連光也不能逃逸，并伴隨著很多新奇的物理現(xiàn)象。傳統(tǒng)上認為，黑洞“有進無出”，任何東西都不能從黑洞視界里逃逸出來，但霍金、貝肯斯坦等人經(jīng)過理論分析，認為黑洞也在向外發(fā)出熱輻射，此即著名的“霍金輻射”，因此可以定義一個“黑洞溫度"T”。T=其中T為“黑洞”的溫度，h為普朗克常量，c為真空中的光速，G為萬有引力常量，M為黑洞的質(zhì)量。K是一個有重要物理意義的常量，叫做“玻爾茲曼常量”。以下幾個選項中能用來表示“玻爾茲曼常量”單位的是（）A． B． C． D．5、火星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的a倍，半徑為地球半徑的b倍，其公轉(zhuǎn)周期為地球公轉(zhuǎn)周期的c倍。假設火星和地球均可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且環(huán)繞太陽的運動均可看成是勻速圓周運動。則下列說法正確的是（）A．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為a：bB．同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a：bC．太陽、火星間的距離與日、地之間的距離之比為D．太陽的密度與地球的密度之比為c2：16、如圖所示為靜止的原子核在勻強磁場中發(fā)生衰變后做勻速圓周運動的軌跡，衰變后兩帶電粒子a、b的半徑之比為45∶1，兩帶電粒子a、b的動能之比為117：2，下列說法正確的是（）A．此衰變?yōu)棣滤プ?B．大圓為β粒子的運動軌跡C．小圓為α粒子的運動軌跡 D．兩帶電粒子a、b的周期之比為10∶13二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一簡諧機械橫波沿x軸負方向傳播，已知波的波長為8m，周期為2s，t＝0s時刻波形如圖甲所示，a、b、d是波上的三個質(zhì)點。圖乙是波上某一點的振動圖象，則下列說法正確的是A．圖乙可以表示質(zhì)點b的振動B．在0~0.25s和0.25~0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點b運動位移相同C．該波傳播速度為v＝16m/sD．質(zhì)點a在t=1s時位于波谷E.質(zhì)點d簡諧運動的表達式為y=0.1sinπt（m）8、一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，變化過程的p-V圖象如圖所示，已知狀態(tài)A時氣體溫度為200K。下列說法正確的是（）A．狀態(tài)B時氣體溫度是600KB．狀態(tài)C時氣體溫度是600KC．狀態(tài)A到B的過程，氣體放熱D．狀態(tài)B到C的過程，氣體放熱E.狀態(tài)A到B再到C的過程，氣體內(nèi)能先增大后減小9、A、B兩物體質(zhì)量均為m，其中A帶正電，帶電量為+q，B不帶電，通過勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時A、B都處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)在施加豎直向上的勻強電場，電場強度，式中g(shù)為重力加速度，若不計空氣阻力，不考慮A物體電量的變化，則以下判斷正確的是（）A．剛施加電場的瞬間，A的加速度大小為2gB．從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體速度大小一直增大C．從施加電場開始到B剛要離開地面的過程中，A物體的機械能增加量始終等于A物體電勢能的減少量D．B剛要離開地面時，A的速度大小為10、下列說法中正確的是()A．只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B．懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運動并不是分子運動，但微粒運動的無規(guī)則性，間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性C．理想氣體在某過程中從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能減小D．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能夠從低溫物體傳到高溫物體三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為測量彈簧壓縮時具有的彈性勢能和滑塊B的質(zhì)量，某同學用如圖的裝置進行實驗。氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，A上固定一遮光片，左側(cè)與被壓縮且鎖定的彈簧接觸，右側(cè)帶有橡皮泥。已知A的質(zhì)量為m1，遮光片的寬度為d；打開電源，調(diào)節(jié)氣墊導軌使滑塊A和B能靜止在導軌上。解鎖彈簧，滑塊A被彈出后向右運動，通過光電門1后與B相碰，碰后粘在一起通過光電門2。兩光電門顯示的遮光時間分別為△t1和△t2，由此可知碰撞前滑塊A的速度為____________，鎖定時彈簧只有的彈性勢能為Ep=______，B的質(zhì)量m2=________。（用已知和測得物理量的符號表示）12．（12分）某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒。(1)實驗前小組同學調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，并查得當?shù)刂亓铀俣取?2)如圖所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度_______cm；實驗時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為__________m/s。在本次實驗中還需要讀出和測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M和__________（文字說明并用相應的字母表示）。(3)本實驗通過比較鉤碼的重力勢能的減小量__________和__________（用以上物理量符號表示）在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，從而驗證系統(tǒng)的機械能守恒。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一輕質(zhì)細繩一端系一質(zhì)量為m=0.05kg的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示，水平距離s=2m，動摩擦因數(shù)為μ=0.1．現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球發(fā)生彈性正碰，與擋板碰撞時不損失機械能．若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點，g取10m/s2，試問：（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求此高度h．（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力．（3）若滑塊B從h=5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，求小球做完整圓周運動的次數(shù)．14．（16分）如圖甲所示，傾斜放置的平行光滑導軌間距為L。導軌與水平面的夾角為，導軌上端連有阻值為的定值電阻，在導軌平面上的abdc、cdfe區(qū)域內(nèi)分別有垂直導軌平面向上和向下的勻強磁場Ⅰ和Ⅱ，磁感應強度大小分別為和，兩磁場的寬度均為L。一長為L，阻值為的導體棒從導軌某位置由靜止釋放，導體棒在滑動過程中始終垂直于導軌且與導軌接觸良好，導體棒在磁場中運動的速度一時間圖像如圖乙所示。不計導軌的電阻，取，求：(1)導體棒的質(zhì)量；(2)導體棒穿過整個磁場過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)導體棒穿過磁場Ⅱ的時間。15．（12分）我國不少省市ETC聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)啟動運行，ETC是電子不停車收費系統(tǒng)的簡稱，汽車分別通過ETC通道和人工收費通道的流程如圖所示。假設汽車以v1＝12m/s朝收費站沿直線行駛，如果過ETC通道，需要在距收費站中心線前d＝10m處正好勻減速至v2＝4m/s，勻速通過中心線后，再勻加速至v1正常行駛；如果過人工收費通道，需要恰好在中心線處勻減速至零，經(jīng)過t0＝20s繳費成功后，再啟動汽車勻加速至v1正常行駛，設汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2。求：(1)汽車過ETC通道時，從開始減速到恢復正常行駛過程中的位移大小？(2)汽車通過人工收費通道，應在離收費站中心線多遠處開始減速？(3)汽車通過ETC通道比通過人工收費通道節(jié)約的時間是多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

AB．物體做曲線運動，合力大致指向軌跡凹的一側(cè)，則加速度大致指向軌跡凹的一側(cè)，由圖可知：x軸方向有分加速度，所以x軸方向不可能勻速，y方向可能有分加速度，故質(zhì)點沿y方向可能做變速運動，也可能做勻速運動，故A、B錯誤；CD．物體在y方向勻速，則合力在水平方向，合力指向軌跡的凹側(cè)可知合力水平向左，因此物體在水平方向先向右減速后向左加速，C錯誤，D正確。故選D。2、B【解題分析】

AB．粒子在電場中加速時，根據(jù)動能定理可得①即所以粒子質(zhì)量增大，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變小，只增大加速電壓U，則粒子經(jīng)過狹縫P的速度變大，A錯誤B正確；CD．粒子在磁場中運動時有②聯(lián)立①②解得所以只增大粒子的比荷（增大）或只增大磁感應強度，半徑都減小，CD錯誤。故選B。3、B【解題分析】

A．根據(jù)位移－時間圖象的斜率表示速度，由圖象可知，乙車的速度在0~t1時間內(nèi)并不是一直大于甲車的速度，故A錯誤；B．根據(jù)位移－時間圖象的斜率表示速度，由圖象可知，甲圖線的斜率不變，說明甲的速度不變，做勻速直線運動，乙車的速度先大于甲車的速度后小于甲車的速度，且由同一地點向同一方向運動，則0~t1時間內(nèi)，甲車與乙車之間的距離先增大后減小，故B正確；CD．由速度－時間圖像可知，0~t2時間內(nèi)，丁車的速度一直比丙車速度大，且由同一地點向同一方向運動，則兩車間的距離一直增大，故CD錯誤。故選B。4、A【解題分析】

根據(jù)得，h的單位為c的單位是m/s，G的單位是M的單位是kg，T的單位是K，代入上式可得k的單位是故A正確，BCD錯誤。故選A。5、C【解題分析】

A．當衛(wèi)星繞任一行星表面做勻速圓周運動時的速度即為該行星的第一宇宙速度，由解得則火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為故A錯誤；B．對于天體表面的物體，萬有引力近似等于重力，即有：解得：則同一物體在火星表面的重力與在地球表面的重力之比為a∶b2故B錯誤；C．根據(jù)開普勒第三定律可知，太陽、火星之間的距離與日、地之間的距離之比為故C正確；D．由于太陽的質(zhì)量、半徑與地球的質(zhì)量、半徑的關(guān)系未知，所以不能確定它們的密度之間的關(guān)系，故D錯誤。故選C。6、D【解題分析】

ABC．根據(jù)動量守恒定律可知兩帶電粒子動量相等。由兩圓外切可知，此為衰變，由得大圓為粒子軌跡，ABC項錯誤；D．由得根據(jù)動量守恒定律以及動量與動能的關(guān)系有得根據(jù)周期公式可知D項正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ADE【解題分析】

A．由圖乙知，t=0時刻質(zhì)點經(jīng)過位置向下運動，圖甲是t=0時刻的波形，此時a位于波峰，位移最大，與圖乙中t=0時刻質(zhì)點的狀態(tài)不符，而質(zhì)點b在t=0時刻經(jīng)過平衡位置向下運動，與圖乙中t=0時刻質(zhì)點的狀態(tài)相符，所以圖乙不能表示質(zhì)點d的振動，可以表示質(zhì)點b的振動，故A正確；B．由于質(zhì)點做簡諧振動，并不是勻速直線運動，則在0～0.25s和0.25～0.5s兩段時間內(nèi)，質(zhì)點b運動位移不相同，故B錯誤；C．由圖可知，波的波長為8m，周期為2s，故傳播速度故C錯誤；D．因周期T=2s，那么質(zhì)點a在t=1s時，即振動半個周期，其位于波谷，故D正確；E．根據(jù)平移法可知，質(zhì)點d下一時刻沿著y軸正方向運動，振幅而因此質(zhì)點d簡諧運動的表達式為故E正確。故選ADE。8、ADE【解題分析】

A．從A到B為等容變化，則由查理定律可得選項A正確；B．從B到C為等壓變化，則由蓋呂薩克定律可得選項B錯誤；C．狀態(tài)A到B的過程，氣體體積不變，則W=0，溫度升高，則?U>0，則由熱力學第一定律可知，氣體吸熱，選項C錯誤；D．狀態(tài)B到C的過程，氣體體積減小，則W>0；溫度降低，則?U<0，則由熱力學第一定律可知，Q<0，即氣體放熱，選項D正確；E．狀態(tài)A到B再到C的過程，氣體溫度先升高后降低，可知氣體的內(nèi)能先增大后減小，選項E正確。故選ADE。9、ABD【解題分析】

A．在未施加電場時，A物體處于平衡狀態(tài)，當施加上電場力瞬間，A物體受到的合力為施加的電場力，故解得方向向上，故A正確；B．B剛要離開地面時，地面對B彈力為0，即對A物體即A物體合力為0，因此從開始到B剛要離開地面過程，A物體做加速度逐漸變小的加速運動，即A物體速度一直增大，故B正確；C．從開始到彈簧恢復原長的過程，A物體的機械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的減少量之和，從彈簧恢復原長到B剛要離開地面的過程，A物體的機械能增量等于電勢能的減少量與彈性勢能的增加量之差，故C錯誤；D．當B離開地面時，此時B受到彈簧的彈力等于B的重力，從施加電場力到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為根據(jù)動能定理可知解得故D正確。故選ABD。10、BCD【解題分析】

A．知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，能算出一個氣體分子所占有的體積，故A錯誤；B．懸浮在液體中微粒的無規(guī)則運動并不是分子運動，但微粒運動的無規(guī)則性，間接反映了液體分子運動的無規(guī)則性，故B正確；C．理想氣體在吸收熱量的同時，若對外做功，其內(nèi)能可能減小，故C正確；D．若有第三者介入，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，故D正確。故選BCD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、【解題分析】

[1]由滑塊A通過光電門1的運動時間可知，碰撞前滑塊A的速度[2]解鎖彈簧后，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為A碰撞前的動能，故彈性勢能[3]由碰撞后，AB整體通過光電門2的時間，可求得碰撞后AB整體的速度為A、B碰撞過程中動量守恒，則有聯(lián)立解得12、0.52cm滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移smgs鉤碼和滑塊的動能增加量之和【解題分析】

(2)[1]游標卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；[2]由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為[3]根據(jù)實驗原理可知，該實驗中需要比較鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量與鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恒，故需要測量的物理還有：滑塊釋放位置遮光條到光電門的位移s(3)[4][5]鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統(tǒng)動能的增量為因此只要比較二者是否相等，即可驗證系統(tǒng)機械能是否守恒四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）0.5m（2）48N（3）10次