北京市西城區(qū)北京市第四中學高三第一次調研測試新高考物理試卷及答案解析

北京市西城區(qū)北京市第四中學高三第一次調研測試新高考物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、氫原子的能級圖如圖所示。用氫原子從n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑，下列說法正確的是（）A．產生的光電子的最大初動能為6.41eVB．產生的光電子的最大初動能為12.75eVC．氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射的光不能使金屬鉑發(fā)生光電效應D．氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射的光也能使金屬鉑發(fā)生光電效應2、“世界上第一個想利用火箭飛行的人”是明朝的士大夫萬戶。他把47個自制的火箭綁在椅子上，自己坐在椅子上，雙手舉著大風箏，設想利用火箭的推力，飛上天空，然后利用風箏平穩(wěn)著陸。假設萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)總質量為M，點燃火箭后在極短的時間內，質量為m的熾熱燃氣相對地面以v0的速度豎直向下噴出。忽略此過程中空氣阻力的影響，重力加速度為g，下列說法中正確的是A．火箭的推力來源于空氣對它的反作用力B．在燃氣噴出后的瞬間，火箭的速度大小為C．噴出燃氣后萬戶及所攜設備能上升的最大高度為D．在火箭噴氣過程中，萬戶及所攜設備機械能守恒3、如圖所示，P球質量為2m,物體Q的質量為m,現(xiàn)用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點，物體Q位于墻壁和球P之間，已知P、Q均處于靜止狀態(tài)，輕繩與墻壁間的夾角為30°,重力加速度為g,則下列說法正確的是()A．P對Q有方向豎直向下的摩擦力，大小為mgB．若增大P球的質量，則P對Q的摩擦力一定變大C．若增大Q球的質量，則P對Q的摩擦力一定變大D．輕繩拉力大小為4、如圖所示，真空中位于x軸上的兩個等量正點電荷的位置關于坐標原點O對稱，規(guī)定電場強度沿x軸正方向為正，無窮遠處電勢為0。下列描述x軸上的電場強度E或電勢隨位置x的變化規(guī)律正確的是（）A． B．C． D．5、如圖，兩束單色光A、B分別沿半徑方向由空氣射入半圓形玻璃磚，出射時合成一束復色光P，下列說法正確的是A．A光的頻率小于B光的頻率B．在玻璃磚中A光的傳播速度小于B光的傳播速度C．玻璃磚對A光的折射率大于對B光的折射率D．兩種單色光由玻璃射向空氣時，A光的臨界角較小6、如圖所示，空間有一正三棱錐P-ABC，D點是BC邊的中點，O點是底面ABC的中心?，F(xiàn)在頂點P固定一負點電荷，下列說法正確的是（）A．底面ABC為等勢面B．A、B、C三點的電場強度相同C．若B、O、C三點的電勢為φB、φO、φC，則有φB－φO=φC－φOD．將一正的試探電荷從B點沿直線BC經過D點移到C點，靜電力對該試探電荷先做負功后做正功二、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、“嫦娥二號”的任務之一是利用經技術改進的γ射線譜儀探測月球表面多種元素的含量與分布特征。月球表面一些元素（如釷、鈾）本身就有放射性，發(fā)出γ射線；另外一些元素（如硅、鎂、鋁）在宇宙射線轟擊下會發(fā)出γ射線。而γ射線譜儀可以探測到這些射線，從而證明某種元素的存在。下列關于γ射線的說法正確的是（）A．γ射線經常伴隨α射線和β射線產生B．γ射線來自原子核C．如果元素以單質存在其有放射性，那么元素以化合物形式存在不一定其有放射性D．γ射線的穿透能力比α射線、β射線都要強8、關于簡諧運動，以下說法正確的是______。A．在彈簧振子做簡諧運動的回復力表達式中，F(xiàn)為振動物體所受的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)B．物體的速度再次相同時，所經歷的時間一定是一個周期C．位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同D．水平彈簧振子在簡諧振動中動能和勢能的和是不變的E.物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同9、在傾角為的光譜固定絕緣斜面上有兩個用絕緣輕彈簧連接的物塊和，它們的質量分別為和，彈簧的勁度系數(shù)為，為一固定擋板，開始未加電場系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，不帶電，帶電量為，現(xiàn)加一沿斜面方問向上的勻強電場，物塊沿斜面向上運動，當剛離開時，的速度為，之后兩個物體運動中當?shù)募铀俣葹闀r，的加速度大小均為，方向沿斜面向上，則下列說法正確的是（）A．從加電場后到剛離開的過程中，發(fā)生的位移大小為B．從加電場后到剛離開的過程中，擋板對小物塊的沖量為C．剛離開時，電場力對做功的瞬時功率為D．從加電場后到剛離開的過程中，物塊的機械能和電勢能之和先增大后減小10、迄今為止，大約有1000顆衛(wèi)星圍繞地球正常工作，假如這些衛(wèi)星均圍繞地球做勻速圓周運動，關于這些衛(wèi)星，下列說法正確的是A．軌道高的衛(wèi)星受到地球的引力小 B．軌道高的衛(wèi)星機械能大C．線速度大的衛(wèi)星周期小 D．線速度大的衛(wèi)星加速度大三、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）張明同學在測定某種合金絲的電阻率時：(1)用螺旋測微器測得其直徑為_____mm（如圖甲所示）；(2)用20分度的游標卡尺測其長度為______cm（如圖乙所示）；(3)用圖丙所示的電路測得的電阻值將比真實值________(填“偏大”或“偏小”)．12．（12分）某同學想測出濟南當?shù)氐闹亓铀俣萭，并驗證機械能守恒定律。為了減小誤差，他設計了一個實驗如下：將一根長直鋁棒用細線懸掛在空中（如圖甲所示），在靠近鋁棒下端的一側固定電動機M，使電動機轉軸處于豎直方向，在轉軸上水平固定一支特制筆N，借助轉動時的現(xiàn)象，將墨汁甩出形成一條細線。調整筆的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨線。啟動電動機待轉速穩(wěn)定后，用火燒斷懸線，讓鋁棒自由下落，筆在鋁棒上相應位置留下墨線。圖乙是實驗時在鋁棒上所留下的墨線，將某條合適的墨線A作為起始線，此后每隔4條墨線取一條計數(shù)墨線，分別記作B、C、D、E。將最小刻度為毫米的刻度尺的零刻度線對準A，此時B、C、D、E對應的刻度依次為14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm。已知電動機的轉速為3000r/min。求：(1)相鄰的兩條計數(shù)墨線對應的時間間隔為________s；(2)由實驗測得濟南當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）；(3)該同學計算出劃各條墨線時的速度v，以為縱軸，以各條墨線到墨線A的距離h為橫軸，描點連線，得出了如圖丙所示的圖像，據(jù)此圖像________（填“能”或“不能”）驗證機械能守恒定律，圖線不過原點的原因__________________。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）如圖甲，兩個半徑足夠大的D形金屬盒D1、D2正對放置，O1、O2分別為兩盒的圓心，盒內區(qū)域存在與盒面垂直的勻強磁場。加在兩盒之間的電壓變化規(guī)律如圖乙，正反向電壓的大小均為Uo，周期為To，兩盒之間的電場可視為勻強電場。在t=0時刻，將一個質量為m、電荷量為q（q>0）的粒子由O2處靜止釋放，粒子在電場力的作用下向右運動，在時刻通過O1.粒子穿過兩D形盒邊界M、N時運動不受影響，不考慮由于電場變化而產生的磁場的影響，不計粒子重力。(1)求兩D形盒邊界M、N之間的距離；(2)若D1盒內磁場的磁感應強度，且粒子在D1、D2盒內各運動一次后能到達O1，求D2盒內磁場的磁感應強度；(3)若D2、D2盒內磁場的磁感應強度相同，且粒子在D1、D2盒內各運動一次后在t=2To時刻到達Ol，求磁場的磁感應強度。14．（16分）直流電動機的工作原理可以簡化為如圖所示的情景，勻強磁場方向豎直向下，磁感應強度大小為B；平行金屬軌道MN、PQ，相距為L，固定在水平面內；電阻為R的金屬導體棒ab與平行軌道垂放置，且與軌道接觸良好；MP間接有直流電源。閉合開關S，金屬導體棒向右運動，通過輕繩豎直提升質量為m的物體，重力加速度為g。忽略一切阻力、導軌的電阻和直流電源的內阻。(1)求物體勻速上升時，通過導體棒ab的電流大??；(2)導體棒ab水平向右運動的過程中，同時會產生感應電動勢，這個感應電動勢總要削弱電源電動勢的作用，我們稱之為反電動勢。設導體棒ab向上勻速提升重物的功率為P出，電流克服反電動勢做功的功率為P反，請證明：P出=P反；(解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明)(3)若通過電源連續(xù)調節(jié)MP間的電壓U，物體勻速上升的速度v也將連續(xù)變化，直流電動機所具有這種良好的“電壓無極變速”調速性能在許多行業(yè)中廣泛應用。請寫出物體勻速上升的速度v與電壓U的函數(shù)關系式。15．（12分）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內的軌道，其中ABC為光滑半圓形軌道，半徑為R，CD為水平粗糙軌道，小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，一質量為m的小滑塊（可視為質點）從圓軌道中點B由靜止釋放，滑至D點恰好靜止，CD間距為4R。已知重力加速度為g。(1)小滑塊到達C點時，圓軌道對小滑塊的支持力大小；(2)現(xiàn)使小滑塊在D點獲得一初動能，使它向左運動沖上圓軌道，恰好能通過最高點A，求小滑塊在D點獲得的初動能。

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、A【解析】

AB．從n=4能級躍遷到n=1能級輻射的光子能量為產生的光電子的最大初動能為故A正確B錯誤；C．氫原子從n=2能級向n=1能級躍遷時輻射的光子能量為10.2eV，能使金屬鉑發(fā)生光電效應，故C錯誤；D．氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時輻射的光子能量小于逸出功，故不能發(fā)生光電效應，故D錯誤。故選A。2、B【解析】

火箭的推力來源于燃料燃燒時產生的向后噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統(tǒng)，動量守恒，噴出燃氣后萬戶及所攜設備做豎直上拋運動。【詳解】A、火箭的推力來源于燃料燃燒時產生的向后噴出的高溫高壓氣體對火箭的反作用力，故A錯誤；B、在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統(tǒng)，動量守恒，設火箭的速度大小為v，規(guī)定火箭運動方向為正方向，則有，解得火箭的速度大小為，故B正確；C、噴出燃氣后萬戶及所攜設備做豎直上拋運動，根據(jù)運動學公式可得上升的最大高度為，故C錯誤；D、在火箭噴氣過程中，燃料燃燒時產生的向后噴出的高溫高壓氣體對萬戶及所攜設備做正功，所以萬戶及所攜設備機械能不守恒，故D錯誤；故選B?！军c睛】關鍵是、在燃氣噴出后的瞬間，視萬戶及所攜設備(火箭(含燃料)、椅子、風箏等)為系統(tǒng)，動量守恒；在火箭噴氣過程中，燃料燃燒時產生的向后噴出的高溫高壓氣體對萬戶及所攜設備做正功，所以萬戶及所攜設備機械能不守恒。3、C【解析】

A.Q受到重力、墻壁的彈力、P的壓力和向上靜摩擦力，即P對Q的摩擦力的方向向上，大小為mg．故A錯誤．B.由A的分析可知，增大P的質量，P對Q的摩擦力不變，故B錯誤．C.由B的分析可知，增大Q的質量，Q受到的靜摩擦力增大，故C正確．D.P、Q整體受到重力、支持力和繩子的拉力，共3個力作用，設繩子的拉力為F，在豎直方向：Fcos30°=3mg所以繩子的拉力：F=2mg．故D錯誤．4、A【解析】

AB．由點電荷在真空中某點形成的電場強度公式和電場疊加原理可知，沿x軸方向，點，電場強度為負，逐漸變大，A點→O點，電場強度為正，逐漸減小，O點→B點，電場強度為負，逐漸變大，B點，電場強度為正，逐漸減小，故A正確，B錯誤。CD．無窮遠處電勢為零，根據(jù)等量同種正電荷的電場線分布圖，分析知，等量同種正電荷電場中的電勢不會為負值，且O點處電勢大于零，故CD錯誤。故選A。5、A【解析】

由題圖可知，玻璃磚對B光的折射程度大，則nB＞nA，故B光的頻率較大，故A正確、C錯誤；由v=c/n知，在玻璃磚中，vB＜vA，故B錯誤；兩種單色光由玻璃射向空氣時，由于sinC=1/n，所以，CB＜CA，故D錯誤；故選A。6、C【解析】

A．O到P點距離比ABC三點到P點距離短，故電勢比ABC三點電勢低，又O點為底面ABC上的一點，故底面ABC不為等勢面，故A錯誤；B．A、B、C三點到P點距離相同，故三點電場強度大小相等，但方向不同，故A、B、C三點的電場強度不相同，故B錯誤；C．BC兩點到O點距離相等，兩點電勢相等，則φB-φO=φC-φO故C正確；D．BC兩點到P點距離相等，兩點電勢相等，D點到P點距離小于BP、或CP兩點距離，故D的電勢低于B、C兩點電勢，故正試探電荷從B點沿直線BC經過D點移到C點，電勢能先減小后增加，故靜電力對該試探電荷先做正功后做負功，故D錯誤；故選C。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、ABD【解析】

AB.γ射線是原子核發(fā)生變化時伴隨α射線和β射線放出來的，故AB正確；C.元素的放射性與其為單質還是化合物無關，故C錯誤；D.γ射線本質是高速光子流，穿透能力比α射線、β射線都要強，故D正確。故選ABD。8、ADE【解析】

A．簡諧運動的回復力表達式為，對于彈簧振子而言，F(xiàn)為振動物體所受的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)，故A正確；B．一個周期內有兩次速度大小和方向完全相同，故質點速度再次與零時刻速度相同時，時間可能為一個周期，也可能小于一個周期，故B錯誤；C．位移方向總跟加速度方向相反，而質點經過同一位置，位移方向總是由平衡位置指向質點所在位置，而速度方向兩種，可能與位移方向相同，也可能與位移方向相反，故C錯誤；D．水平彈簧振子在簡諧振動時，只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，則動能和勢能的和是不變，故D正確；E．回復力與位移方向相反，故加速度和位移方向相反；但速度可以與位移相同，也可以相反；物體運動方向指向平衡位置時，速度的方向與位移的方向相反；背離平衡位置時，速度方向與位移方向相同；故E正確。故選ADE。9、ACD【解析】

A．開始未電場時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對A，根據(jù)平衡條件和胡克定律有解得物塊B剛要離開C時，彈簧的拉力等于物體B重力的下滑分力，根據(jù)胡克定律，有解得故從加電場后到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移大小為選項A正確；B．從加電場后到B剛離開C的過程中，擋板C對小物塊B的作用力不為零，由I=Ft知擋板C對小物塊B的沖量不為0，選項B錯誤；C．設A所受的電場力大小為F，當A的加速度為0時，B的加速度大小均為a，方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律，對A有對B有故有B剛離開C時，電場力對A做功的瞬時功率為選項C正確；D．對A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，從加電場后到B剛離開C的過程中，物塊A的機械能、電勢能和彈簧的彈性勢能之和保持不變，彈簧的彈性勢能先減小后增大，則物塊A的機械能和電勢能之和先增大后減小，選項D正確。故選ACD。10、CD【解析】

A.引力的大小不僅與軌道半徑有關，還與衛(wèi)星質量有關，故A錯誤；B.機械能的大小也與質量有關，故B錯誤；CD.根據(jù)可知線速度越大，軌道半徑越小，加速度越大，周期越小，故CD正確。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、3.202-3.2055.015偏小【解析】

（1）解決本題的關鍵明確：螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．（2）游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．（3）由電路圖，根據(jù)電表內阻的影響確定誤差情況．【詳解】（1）螺旋測微器的固定刻度為3.0mm，可動刻度為20.5×0.01mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為3.0mm+0.205mm=3.205mm．

（2）20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，所以最終讀數(shù)為：50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm．（3）由歐姆定律得，電阻阻值R=U/I，由于電壓表的分流作用使電流測量值偏大，則電阻測量值偏?。军c睛】考查螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器示數(shù)；游標卡尺不需要估讀、螺旋測微器需要估讀．掌握由歐姆定律分析電路的誤差的方法．12、0.19.79能墨線A對應的速度不為零【解析】

(1)[1]由于電動機的轉速為3000r/min，則其頻率為50Hz，故每隔0.02s特制筆N便在鋁棒上畫一條墨線，又每隔4條墨線取一條計數(shù)墨線，故相鄰計數(shù)墨線間的時間間隔是0.1s(2)[2]由題可知可知連續(xù)相等時間內的位移之差根據(jù)△x=gT2得(3)[3]鋁棒下落過程中，只有重力做功，重力勢能的減小等于動能的增加，即mgh＝mv2得若圖線為直線，斜率為g，則機械能守恒，所以此圖像能驗證機械能守恒[4]圖線不過原點是因為起始計數(shù)墨線A對應的速度不為0四、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)(2)