北京市石景山區(qū)高三下學(xué)期一模物理試題

2022北京石景山高三一模物理第一部分（共42分）一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.下列說法正確的是（）A.物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B.物體對外做功，其內(nèi)能一定減少C.物體吸收熱量同時對外做功，其內(nèi)能一定增加D物體放出熱量同時對外做功，其內(nèi)能一定減少【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，僅僅吸收熱量或?qū)ν庾龉?，其?nèi)能變化不能確定，故AB錯誤；C．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，吸收熱量，同時對外做功，當吸收的熱量小于對外做功的能量，內(nèi)能則會減小，故C錯誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能一定減小，故D正確。故選D。2.分子勢能的大小是由分子間的相對位置決定的。分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系如圖所示，r0為分子間的平衡位置。下列說法正確的是（）A.當r=r0時，分子勢能最小 B.當r=r1時，分子勢能最小C.當r=r0時，分子力最大 D.當r=r1時，分子力為0【答案】A【解析】【詳解】A．由r0為分子間的平衡位置可知，當r=r0時，分子間的作用力是零，分子勢能最小，A正確；B．由分子勢能Ep與分子間距離r的關(guān)系圖可知，當r=r1時，分子勢能是零，B錯誤；C．r0為分子間的平衡位置，所以當r=r0時，分子的引力與斥力平衡，所以分子力是零，C錯誤；D．由題圖可知，當r=r1時，分子勢能是零，可分子力不是零，D錯誤。故選A。3.圖1是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖。圖2是某軋鋼廠的熱軋機上安裝的射線測厚儀裝置示意圖，讓射線穿過鋼板，探測器探測到的射線強度與鋼板的厚度有關(guān)，將射線強度的信號輸入計算機，可對鋼板的厚度進行自動控制。射線測厚儀所利用的射線最適合的是（）A.α射線 B.β射線C.γ射線 D.三種射線都可以【答案】C【解析】【詳解】由α、β、γ三種射線的特點和題圖1可知，γ射線穿透能力最強，電離能力最弱，α射線電離能力最強，穿透能力最弱，射線測厚儀所利用的射線最適合的是γ射線，ABD錯誤，C正確。故選C4.已知鈉原子從b、c、d幾個能級向a能級躍遷時輻射的光的波長分別為：589nm（b→a），330nm（c→a），285nm（d→a）。設(shè)最高能級為0，下列關(guān)于鈉原子在這幾個能量范圍的能級圖，可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由可得同理可得故B正確，ACD錯誤。故選B。5.如圖所示，一束平行光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分解為互相分離的a、b兩束單色光。比較a、b兩束光，可知（）A.玻璃對光束a的折射率較大B.光束a在玻璃中的傳播速度較小C.從玻璃射向空氣，光束a發(fā)生全反射的臨界角較小D.光束a的頻率較小【答案】D【解析】【詳解】AD．由光路可知，b光在玻璃中的偏折程度較大，則玻璃對光束b的折射率較大，b的頻率較大，選項A錯誤，D正確；B．根據(jù)光束a在玻璃中的傳播速度較大，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，從玻璃射向空氣，光束a發(fā)生全反射的臨界角較大，選項C錯誤。故選D。6.2021年2月10日，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器實施近火捕獲制動，成功實現(xiàn)環(huán)繞火星運動，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。若“天問一號”環(huán)繞火星做勻速圓周運動的軌道半徑為r，引力常量為G，火星的質(zhì)量為M，則“天問一號”環(huán)繞火星運動的線速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】火星的引力提供“天問一號”探測器繞火星做勻速圓周運動的向心力，則有解得“天問一號”環(huán)繞火星運動的線速度大小為ABC錯誤，D正確。故選D。7.“天問一號”計劃在火星表面懸停以尋找最佳著陸點。不考慮空氣阻力，當它在空中沿水平方向勻速直線運動時，噴氣方向為（）A.豎直向上 B.豎直向下 C.斜向上 D.斜向下【答案】B【解析】【詳解】由于“天問一號”沿水平方向勻速直線運動，其合力應(yīng)該為零，則其發(fā)動機噴氣所致的動力應(yīng)該豎直向上，與其在火星上受到的重力大小相等方向相反，所以其發(fā)動機噴氣方向應(yīng)該豎直向下，故ACD錯誤，B正確。故選Ｂ。8.1966年科研人員曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的實驗．實驗時，用雙子星號宇宙飛船去接觸正在軌道上運行的火箭組（可視為質(zhì)點），接觸后，開動飛船尾部的推進器，使飛船和火箭組共同加速，如圖所示．推進器的平均推力為F，開動時間Δt，測出飛船和火箭的速度變化是Δv，下列說法正確的是A.火箭組的質(zhì)量應(yīng)為B.宇宙飛船的質(zhì)量應(yīng)為C.推力F越大，就越大，且與F成正比D.推力F通過飛船傳遞給火箭，所以飛船對火箭的彈力大小應(yīng)為F【答案】C【解析】【詳解】AB．對飛船和火箭組的整體，加速度為，根據(jù)F=Ma可得整體的質(zhì)量為：則選項AB錯誤；C．推力F越大，則整體的加速度越大，即就越大，因，則與F成正比，選項C正確；D．對火箭組：則選項D錯誤；故選C.9.一列沿x軸傳播的簡諧橫波，在t=0時的波形如圖甲所示，P、Q是波上的兩個質(zhì)點，此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動。圖乙是波上某一質(zhì)點的振動圖像。下列說法中正確的（）是A.該波沿x軸負方向傳播B.圖乙可能為Q點的振動圖像C.t=0.10s時，質(zhì)點P沿y軸正方向運動D.該波的波速為80m/s【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．因為t=0時刻質(zhì)點P沿y軸負方向運動，則波沿x軸正方向傳播，選項A錯誤；B．因為t=0時刻質(zhì)點Q向上振動，對比振動圖像可知，圖乙不是Q點的振動圖像，選項B錯誤；C．t=0.10s=0.5T時，波向右傳播半個波長的距離，則此時質(zhì)點P到達x軸下方與t=0位置對稱的位置，則此時質(zhì)點P沿y軸正方向運動，選項C正確；D．該波的波速為選項D錯誤。故選C。10.如圖所示，正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，沿x軸上各點的電場強度大小和電勢分別用E和?表示．選取無窮遠處電勢為零，下列關(guān)于x軸上各點電場強度的大小E或電勢?隨位置x的變化關(guān)系圖，正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】該題中正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，金屬球是一個等勢體．從金屬球到無窮遠處的電勢降低．【詳解】AB．金屬球是一個等勢體，等勢體內(nèi)部的場強處處為0，AB錯誤；CD．金屬球是一個等勢體，等勢體內(nèi)部的電勢處處相等，C正確D錯誤。故選C【點睛】該題考查帶正電荷的金屬球周圍的場強分布與電勢的特點，除了上述的方法，還可以使用積分法求它的場強和電勢，屬于簡單題。11.安培曾做過如圖所示的實驗：把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈，在線圈內(nèi)部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán)，圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直，取一條形磁鐵置于銅環(huán)的右側(cè)，條形磁鐵的右端為N極。閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動，安培由此錯失發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機會。實際上，在電路閉合的瞬間（）A.從右側(cè)看，銅環(huán)中有逆時針的感應(yīng)電流B.從右側(cè)看，銅環(huán)中有順時針的感應(yīng)電流C.銅環(huán)仍保持不動D.銅環(huán)會遠離磁鐵【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)楞次定律，當接通開關(guān)瞬間時，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量向左增大，則從右側(cè)看，線圈的感應(yīng)電流逆時針，故A正確，B錯誤；

CD．當線圈中有逆時針方向的電流時，可等效為右側(cè)為N極的磁體，則當處于左側(cè)是S極的條形磁鐵的磁場中，銅環(huán)會靠近磁鐵，故CD錯誤；

故選A。12.如圖所示，“”表示直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里，“”表示電流方向垂直紙面向外，三根長直導(dǎo)線a、b、c平行且水平放置，圖中abc正好構(gòu)成一個等邊三角形。當c中沒有電流，a、b中的電流分別為I和2I時，a受到的磁場力大小為F；保持a、b中的電流不變，當c中通有電流時，發(fā)現(xiàn)a受到的磁場力大小仍為F。由此可以推知（）A.c中電流為IB.c中電流的方向垂直紙面向外C.c中電流為2ID.當c中通有電流時，b受到的磁場力大小也為F【答案】C【解析】【詳解】ABC．由題意可知，當c中沒有電流時，由安培定則可知，b中的電流在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B1，方向豎直向下，a受到的磁場力大小為F，由左手定則可知，方向水平向左，當c中通有電流時，a受到的磁場力的合力大小仍為F，則知a受到c的磁場力方向應(yīng)是斜向右上，由此可知c在a處產(chǎn)生的磁場B2方向應(yīng)是斜向左上，則知c中電流的方向垂直紙面向里，如圖所示，由此可知c在a處產(chǎn)生的磁磁感應(yīng)強度大小B2與b中的電流在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B1，大小相等，所以c中電流為2I，AB錯誤，C正確；D．當c中通有電流時，b受到的磁場力大小如圖所示，由力合成的計算公式則有D錯誤。故選Ｃ。13.角速度計可測量飛機、航天器、潛艇轉(zhuǎn)動角速度，其結(jié)構(gòu)如圖所示。當系統(tǒng)繞光滑的軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的電壓信號，成為飛機、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計?；瑒幼冏杵骺傞L也為l，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時滑片P位于B點，當系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時（）A.電路中電流隨角速度的增大而增大B.電路中電流隨角速度的減小而增大C.彈簧的伸長量為D.輸出電壓U與ω的函數(shù)式為【答案】D【解析】【詳解】AB．AB系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，無論角速度增大還是減小，BC的電阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中電流保持不變，與角速度無關(guān),AB錯誤；C.設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，彈簧伸長的長度為x，則對元件A，根據(jù)牛頓第二定律得求得C錯誤；D.輸出電壓求得D正確故選D。14.抽油煙機可將廚房內(nèi)產(chǎn)生的廢氣排出到室外，以保持室內(nèi)空氣清新。如圖所示為常用的一種抽油煙機的示意圖。若使抽油煙機在單位時間內(nèi)排出的氣體增加到原來的2倍，則抽油煙機所提供的功率P至少要提高到原來的（）A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)空氣流量Q=Sv可知通風面積不變，要在單位時間內(nèi)抽出的氣體增加到原來的2倍，即氣體的體積增加為原來的2倍，就要使空氣流動的速度增加到原來的2倍，空氣的密度不變，由公式可知空氣質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)可知，同樣質(zhì)量的空氣動能為原來的8倍，這個動能是由風扇提供的，所以風扇的功率要增大到原來的8倍。故選D。第二部分（共58分）二、本題共2小題，共18分。15.某實驗小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”實驗。（1）實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應(yīng)該用到下列器材中的_______(選填選項前的字母)。A．長約1m的細線B．長約1m的橡皮繩C．直徑約1cm的勻質(zhì)鐵球D．直徑約10cm的勻質(zhì)木球（2）組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是_______A．保證擺動過程中擺長不變B．可使周期測量更加準確C．需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動（3）某同學(xué)做實驗時，測量擺線長l后，忘記測量擺球直徑，畫出了T2l圖像，該圖像對應(yīng)下列圖中的_______圖。A.B.C.D.【答案】①.AC②.AC③.C【解析】【詳解】（1）[1]AB．為減小實驗誤差，實驗時擺線的長度不能變化，所以需要長約1m的細線，A正確，B錯誤；CD．為減小空氣阻力，擺球的密度要大，體積要小，所以需要直徑約1cm的勻質(zhì)鐵球，C正確，D錯誤。故選AC。（2）[2]AC．實驗中防止擺線的長度改變；在需要改變擺長的長度時，方便調(diào)節(jié)擺長，AC正確；B．周期測量是否更加準確主要取決于計時儀器，B錯誤；D．擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動，而不是做圓錐擺運動，與實驗儀器無關(guān)，D錯誤。故選AC。（3）[3]某同學(xué)做實驗時，測量擺線長l后，忘記測量擺球直徑，由單擺的周期公式可知由上式可知，T2?l圖像應(yīng)是經(jīng)原點的傾斜的直線，因測量擺長比實際擺長偏小，所以C圖像應(yīng)符合實驗結(jié)論，ABD錯誤，C正確。故選C。16.材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”，利用這種效應(yīng)可以測量壓力大小。某同學(xué)計劃利用壓敏電阻測量物體的質(zhì)量，他先測量壓敏電阻處于不同壓力F時的電阻值RF。利用以下器材設(shè)計一個可以測量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路，要求誤差較小，提供的器材如下：A．壓敏電阻RF，無壓力時阻值R0=600ΩB．滑動變阻器R1，最大阻值約為20ΩC．滑動變阻器R2，最大阻值約為200ΩD．靈敏電流計G，量程0～2.5mA，內(nèi)阻為30ΩE．電壓表V，量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩF．直流電源E，電動勢為3V，內(nèi)阻很小G．開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）滑動變阻器應(yīng)選用________（選填“R1”或“R2”），實驗電路圖應(yīng)選用________（選填“圖1”或“圖2”）。（2）實驗中發(fā)現(xiàn)靈敏電流計量程不夠，若要將其改裝為量程30mA的電流表，需要_______（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個電阻R＇，R＇=________Ω。（3）多次改變壓力F，在室溫下測出對應(yīng)電阻值RF，可得到如圖3所示壓敏電阻的F圖線，其中RF表示壓力為F時壓敏電阻的阻值，R0表示無壓力時壓敏電阻的阻值。由圖線可知，壓力越大，壓敏電阻的阻值________（選填“越大”或“越小”）。（4）若利用圖4所示電路測量靜置于壓敏電阻上物體的質(zhì)量，需要將電壓表表盤刻度值改為對應(yīng)的物體質(zhì)量。若m1>m2，則m1應(yīng)標在電壓值_____（選填“較大”或“較小”）的刻度上。請分析表示物體質(zhì)量的示數(shù)是否隨刻度均勻變化，并說明理由。_______【答案】①.R1②.圖1③.并聯(lián)④.2.7⑤.越?、?較?、?物體質(zhì)量m與電壓U不是線性關(guān)系，因此物體質(zhì)量示數(shù)隨刻度不是均勻變化【解析】【詳解】(1)[1][2]實驗要求誤差較小，應(yīng)該多測幾組數(shù)據(jù)，即采用分壓式接法，滑動變阻器選用最大阻值較小的R1，又因為壓敏電阻的阻值較大，所以電流表采用內(nèi)接法。故電路圖選擇圖1。(2)[3][4]靈敏電流計并聯(lián)分流電阻可以增大其量程，由電路的串并聯(lián)關(guān)系可得解得(3)[5]由圖像可得圖線的斜率為定值，即隨著壓力越大，壓敏電阻的阻值越小。(4)[6]靜置于壓敏電阻上物體的質(zhì)量越大，其對壓敏電阻的壓力越大，則壓敏電阻的阻值越小，電壓表的示數(shù)越小，所以質(zhì)量較大的m1應(yīng)標在電壓值較小的刻度上。[7]物體質(zhì)量m與電壓U不是線性關(guān)系，因此物體質(zhì)量示數(shù)隨刻度不是均勻變化。三、本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。17.導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線可以產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。（1）如圖1所示，一長為l的導(dǎo)體棒ab在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞其一端b以角速度ω在垂直于磁場的平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，求導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。（2）如圖2所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，磁感線方向豎直向下，將一長為l、水平放置的金屬棒以水平速度v0拋出，金屬棒在運動過程中始終保持水平，不計空氣阻力。求金屬棒在運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。（3）如圖3所示，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。從圖示位置開始計時，求感應(yīng)電動勢隨時間變化的規(guī)律?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律時間內(nèi)磁通量變化量解得（2）導(dǎo)體棒切割磁感線的速度為水平速度，電動勢為（3）從圖示位置開始計時，感應(yīng)電動勢隨時間變化的規(guī)律為18.首鋼滑雪大跳臺（如圖甲所示）又稱“雪飛天”，是北京2022年冬奧會自由式滑雪和單板滑雪比賽場地，谷愛凌和蘇翊鳴在此圓夢冠軍。為研究滑雪運動員的運動情況，建立如圖乙所示的模型。跳臺滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下，從跳臺O點沿水平方向飛出。已知O點是斜坡的起點，A點與O點在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為θ，運動員的質(zhì)量為m。重力加速度為g，不計一切摩擦和空氣阻力。求：（1）運動員經(jīng)過跳臺O時的速度大小v；（2）從離開O點到落在斜坡上，運動員在空中運動的時間t；（3）從離開O點到落在斜坡上，運動員在空中運動的過程中速度的變化量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），方向豎直向下【解析】【詳解】（1）運動員從A點滑到O點，根據(jù)機械能守恒定律得解得（2）運動員從O點到斜坡上，根據(jù)平拋運動規(guī)律得解得（3）運動員從O點到斜坡上，設(shè)速度變化量為，則則運動員的速度變化量大小為則方向豎直向下。19.如圖是研究光電效應(yīng)的實驗裝置，某同學(xué)進行了如下操作。用頻率為v1的光照射光電管，此時電流表中有電流。調(diào)節(jié)滑動變阻器，使微安表示數(shù)恰好變?yōu)?，記下此時電壓表的示數(shù)U1；用頻率為v2的光照射光電管，重復(fù)上述操作，記下電壓表的示數(shù)U2。（1）實驗中滑動變阻器的滑片P應(yīng)該向a端移動還是向b端移動？（2）已知電子的電荷量為e，請根據(jù)以上實驗，推導(dǎo)普朗克常量實驗測定值的計算式。（3）大功率微波對人和其他生物有一定的殺傷作用。實驗表明，當人體單位面積接收的微波功率達到250W/m2時會引起神經(jīng)混亂。有一微波武器，其發(fā)射功率P為3×107W。若發(fā)射的微波可視為球面波，請估算引起神經(jīng)混亂的有效攻擊的最遠距離。（估算中取π≈3）【答案】（1）a端；（2）；（3）R=100m【解析】【詳解】（1）由于調(diào)節(jié)滑動變阻器，使微安表示數(shù)恰好變?yōu)?，光電管的電壓對電子減速，即K電勢高，則滑片P向a端移動。（2）設(shè)材料的逸出功為W，據(jù)光電效應(yīng)方程解得（3）設(shè)有效攻擊的最遠距離為R，單位面積接收的功率為P0，則有解得R=100m20.示波管的結(jié)構(gòu)如圖甲所示，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空，兩對偏轉(zhuǎn)電極XX?、YY?相互垂直。如圖乙所示，熒光屏上有xoy直角坐標系，坐標原點位于熒光屏的中心，x軸與電極XX?的金屬板垂直，其正方向由X?指向X，y軸與電極