2024北京朝陽區(qū)高三一模物理試題及答案

試題PAGE1試題2024北京朝陽高三一模物理2024.3（考試時(shí)間90分鐘滿分100分）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(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．下列核反應(yīng)中屬于核裂變的是A．B．C．D．2．觀察圖1、圖2兩幅圖中的現(xiàn)象，下列說法正確的是圖2圖2圖1A．圖1中豎直浸在水中的這段筷子產(chǎn)生了側(cè)移，是由光的折射引起的B．圖1中豎直浸在水中的這段筷子產(chǎn)生了側(cè)移，是由光的反射引起的C．圖2中肥皂膜上的條紋是由于光的全反射形成的D．圖2中肥皂膜上的條紋是由于光的衍射形成的3．如圖所示，P、M、N是勻強(qiáng)電場中的三個(gè)點(diǎn)，其中M、N在同一條電場線上，AB是過M點(diǎn)與電場線垂直的直線。下列說法正確的是A．正電荷在M點(diǎn)受到的靜電力大于其在N點(diǎn)受到的靜電力B．將負(fù)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)再移到P點(diǎn)，電場力先做正功再做負(fù)功C．M、N兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等，所以M點(diǎn)電勢等于N點(diǎn)電勢D．M、N兩點(diǎn)間電勢差大于M、P兩點(diǎn)間電勢差4．一列簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y＝10sin(5πt)cm。下列說法正確的是A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播B．這列波的振幅為20cmC．這列波的波速為10m/sD．t=2s時(shí)P點(diǎn)位于波峰5．列車進(jìn)站可簡化為勻減速直線運(yùn)動，在此過程中用、、和a分別表示列車運(yùn)動的時(shí)間、位移、速度和加速度。下列圖像中正確的是BBACD6．如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖像。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa。下列說法正確的是A．氣體在狀態(tài)A的溫度為200KB．氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)為3×105PaC．從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體的壓強(qiáng)越來越大D．從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，氣體的內(nèi)能保持不變7．如圖所示，電動玩具車沿水平面向右運(yùn)動，欲飛躍寬度的壕溝AB。已知兩溝沿的高度差h=0.8m，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)車本身的長度。關(guān)于玩具車的運(yùn)動，下列說法正確的是ABA．離開A點(diǎn)時(shí)的速度越大，在空中運(yùn)動的時(shí)間越ABB．離開A點(diǎn)時(shí)的速度大于10m/s就能安全越過壕溝C．在空中飛行的過程中，動量變化量的方向指向右下方D．在空中飛行的過程中，相同時(shí)間內(nèi)速率的變化量相同8．地球同步衛(wèi)星位于地面上方高度約36000km處，周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，其運(yùn)動可視為繞地球做勻速圓周運(yùn)動。其中一種軌道平面與赤道平面成0度角，運(yùn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，因其相對地面靜止，也稱靜止衛(wèi)星。下列說法正確的是A．與靜止于赤道上的物體相比，靜止衛(wèi)星向心加速度更小B．與近地軌道衛(wèi)星相比，靜止衛(wèi)星的線速度更小C．靜止衛(wèi)星內(nèi)的物體處于平衡狀態(tài)D．所有靜止衛(wèi)星的線速度均相同9．某發(fā)電廠原來用11kV的交變電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓升到220kV輸電，輸入功率都是P。若輸電線路的電阻為R，變壓器為理想變壓器。下列說法正確的是A．根據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的電壓損失變?yōu)樵瓉淼?0倍B．根據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的電流增大為原來的20倍C．根據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的功率損失減小為原來的D．根據(jù)公式，提高電壓后輸電線上的功率損失增大為原來的400倍10．如圖所示，光滑水平地面上的P、Q兩物體質(zhì)量均為m，P以速度v向右運(yùn)動，Q靜止且左端固定一輕彈簧。當(dāng)彈簧被壓縮至最短時(shí)A．P的動量為0Q的動量達(dá)到最大值C．P、Q系統(tǒng)總動量小于mvD．彈簧儲存的彈性勢能為圖1圖211．如圖1所示，R1是電阻箱，R2是定值電阻。閉合開關(guān)S，改變R1的阻值，兩理想電壓表V1、V2的示數(shù)與R1關(guān)系圖像如圖2所示，已知圖線①和②為相互平行的直線。圖1圖2A．圖線①表示V1示數(shù)與R1的對應(yīng)關(guān)系B．R1中的電流隨R1的增大而減小C．R2兩端的電壓隨R1的增大而增大D．供電設(shè)備輸出的總功率隨R1的增大而增大Bv012．如圖所示，水平放置的內(nèi)壁光滑半徑為R的玻璃圓環(huán)，有一直徑略小于圓環(huán)口徑的帶正電q的小球，在圓環(huán)內(nèi)以速度v0沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動（俯視）。在t=0時(shí)刻施加方向豎直向上的變化磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kt（k>0）。Bv0A．小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力不斷增大B．小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力不斷減小C．小球所受的磁場力一定不斷增大D．小球每運(yùn)動一周增加的動能為kqπR13．小明在完成“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)后，他想用該實(shí)驗(yàn)的原理測量一根輕彈簧的勁度系數(shù)，但由于彈簧的勁度系數(shù)太大，伸長量較小，不易直接測量。他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了測量。把彈簧豎直懸掛在支架上，在彈簧下端固定一個(gè)托盤，托盤下方連接鋼制圓柱體，圓柱體直徑小于盛水量筒內(nèi)壁直徑。調(diào)節(jié)底座高度，使圓柱體浸入水中。在托盤中不斷增加砝碼時(shí)，彈簧向下拉伸，圓柱體下移，通過量筒的刻度讀出水面上升的高度。已知水的密度為ρ，圓柱體直徑為D1、量筒內(nèi)壁直徑為D2，重力加速度g。對實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后，他獲得了勁度系數(shù)的數(shù)值。對此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)需要用天平測量托盤和圓柱體的質(zhì)量B．不考慮水的浮力，勁度系數(shù)測量值將偏大C．水面上升的高度與彈簧伸長量的比值為D．砝碼的重力與對應(yīng)水面上升的高度不成正比關(guān)系14．電路過載時(shí)電流一般比額定電流大一些，而短路時(shí)則可能達(dá)到額定電流的十幾倍以上?？諝忾_關(guān)是一種常見的電氣設(shè)備，可用于保護(hù)電氣線路和設(shè)備避免過載或短路的破壞，如圖1所示。空氣開關(guān)內(nèi)部有電磁脫扣器和熱脫扣器兩種斷開結(jié)構(gòu)，如圖2所示。在過載或短路發(fā)生的情況下，電路中的強(qiáng)電流流過電磁線圈，線圈內(nèi)的金屬頂針在電磁力的作用下壓縮彈簧撞擊彈片使電路斷開；熱脫扣器則是利用雙金屬片熱脹冷縮的原理，當(dāng)強(qiáng)電流流過雙金屬片時(shí)，材料不同的雙金屬片發(fā)熱形變程度不同，金屬片帶動連桿開關(guān)使電路斷開。一般家庭電路中用電器往往啟動瞬間電流較大，為保證用電器順利啟動，多采用脫扣特征曲線如圖3所示的空氣開關(guān)。脫扣特征曲線的橫軸表示線路實(shí)際電流相對于額定電流的倍數(shù)（部分刻度值未畫出），縱軸（t/s）表示電流持續(xù)時(shí)間，曲線①左下方區(qū)域表示空氣開關(guān)不脫扣，曲線②右上方區(qū)域表示脫扣，①、②曲線所夾的區(qū)域?yàn)椴淮_定區(qū)域，在此區(qū)域中脫扣器可能是脫扣狀態(tài)或未脫扣狀態(tài)。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是A．電路發(fā)生過載情況時(shí)，更易發(fā)生電磁脫扣B．實(shí)際電流為額定電流2倍時(shí)，線路設(shè)備可持續(xù)工作至少10秒C．實(shí)際電流為額定電流7倍時(shí)，一定是電磁脫扣器執(zhí)行斷開電路動作D．線路設(shè)備在工作條件下，電磁脫扣器不產(chǎn)生焦耳熱第二部分本部分共6題，共58分。15．（8分）（1）某興趣小組為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)室中找到了以下器材：A．可拆變壓器 B．條形磁鐵C．開關(guān)、導(dǎo)線若干 D．交流電壓表E．直流電源 F．低壓交流電源在本實(shí)驗(yàn)中，上述器材不需要的是（填器材序號字母）。（2）某同學(xué)用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。所用器材有：電源E、電流表A、電壓表V、電容器C、定值電阻R、單刀雙擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干。①根據(jù)圖甲，將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整。甲甲乙②將圖乙中的電流表換成電流傳感器，可以在電腦端記錄電流隨時(shí)間變化的圖線。先將開關(guān)接1，待電路穩(wěn)定后再接2。已知電流從左向右流過電阻R時(shí)為正，則與本次實(shí)驗(yàn)相符的I?t圖像是。③將圖乙中的電壓表換成電壓傳感器，可以在電腦端記錄放電過程中電壓隨時(shí)間變化的圖線，如圖丙所示。已知開關(guān)接2瞬間開始計(jì)時(shí)，此時(shí)電壓傳感器記錄數(shù)據(jù)為Um，利用數(shù)據(jù)處理軟件得到U?t圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積為S0。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線可以粗測實(shí)驗(yàn)中電容器的電容C=。（用題中已知物理量Um、R和S0表示）16．（10分）某學(xué)習(xí)小組采用以下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證動量守恒定律。如圖甲，長木板上的小車M左端貼有橡皮泥，右端連一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，小車N置于M的左側(cè)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)過程如下：甲甲乙①微調(diào)長木板右端的小木片，使小車能在木板上做勻速直線運(yùn)動②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，讓小車M做勻速直線運(yùn)動，并與靜置于木板上的小車N相碰③小車M與N粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動④實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶如圖乙所示，在圖上標(biāo)記各計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測量出AB、BC、CD、DE四段長度（1）計(jì)算小車M碰撞前的速度大小應(yīng)選段（選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”），速度大小為m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）若小車M的質(zhì)量為0.4kg，小車N的質(zhì)量為0.2kg，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰后兩小車的總動量為kg?m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），進(jìn)而可以驗(yàn)證，在誤差范圍內(nèi)兩小車碰撞過程中動量（選填“守恒”、“不守恒”）。（3）請你說明步驟①對該實(shí)驗(yàn)的作用。17．（9分）如圖所示，質(zhì)量m=1.0kg的小物塊從固定斜面的頂端由靜止開始勻加速下滑。斜面的長度L=1m，傾角θ=37O，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2,sin37O=0.6。求物塊下滑至斜面底端過程中：（1）加速度的大小a；（2）重力沖量的大小IG和方向；（3）損失的機(jī)械能?E。θθL18．（9分）地球高層大氣空域的電離層中存在大量的自由電子和離子，使用繩系衛(wèi)星可以研究電離層的特性。如圖所示，由子衛(wèi)星P1和P2組成的繩系衛(wèi)星，在地球赤道上空的電離層中繞地球中心做勻速圓周運(yùn)動。已知繩系衛(wèi)星軌道距地面的高度為H，兩顆子衛(wèi)星之間的導(dǎo)體繩長為L（L?H），導(dǎo)體繩沿地球半徑方向。衛(wèi)星軌道所在處的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向如圖。地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，不計(jì)地球自轉(zhuǎn)、電離層的運(yùn)動。（1）不計(jì)環(huán)境阻力，求繩系衛(wèi)星在軌道上繞地球中心運(yùn)行速度的大小v；（2）考慮環(huán)境阻力并設(shè)其大小恒為f、方向總垂直于導(dǎo)體繩，為使衛(wèi)星保持在原軌道上，設(shè)想在導(dǎo)體繩上串聯(lián)接入一電動勢恒定的電源，如圖所示。該電源、導(dǎo)體繩及附近的電離層可視為閉合電路，電路等效總電阻為r，此時(shí)在電源和感應(yīng)電動勢的共同作用下，導(dǎo)體繩所受安培力恰好克服環(huán)境阻力。a．說明導(dǎo)體繩中電流方向及導(dǎo)體繩所受安培力方向；b．求接入電源的電動勢E。E×BE×BP2P1赤道平面v19．（10分）把不易測量的微觀量轉(zhuǎn)化為測量宏觀量、易測量量是一種常用的科學(xué)方法。（1）用油膜法估算油酸分子的直徑。已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，其在水面上形成的單分子油膜面積為S，求油酸分子的直徑d。（2）根據(jù)玻爾理論，可認(rèn)為氫原子核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動。處于基態(tài)的氫原子吸收頻率為v的光子恰好發(fā)生電離，已知處于基態(tài)的氫原子具有的電勢能為Ep，電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，普朗克常量為h。求基態(tài)氫原子的半徑r。（3）科研人員設(shè)計(jì)了一種簡便的估算原子核直徑的方案：取某種材料的薄板，薄板的面積為A，薄板內(nèi)含有N個(gè)該種材料的原子。用高能粒子垂直薄板表面轟擊，已知入射薄板的粒子數(shù)為n1，從薄板另一側(cè)射出的粒子數(shù)為n2，設(shè)高能粒子在空間均勻分布，薄板材料中的原子核在高能粒子通道上沒有重疊。求該種材料原子核的直徑D。20．（12分）根據(jù)牛頓力學(xué)經(jīng)典理論，只要物體的初始條件和受力情況確定，就可以推知物體此后的運(yùn)動情況。情境1：如圖1所示，空間存在水平方向的勻強(qiáng)磁場（垂直紙面向里），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在磁場中M點(diǎn)處有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子。已知重力加速度g。（1）若使帶電粒子獲得某一水平向右的初速度，恰好作勻速直線運(yùn)動，求該速度的大小v0；（2）若在M點(diǎn)靜止釋放該粒子，其運(yùn)動將比較復(fù)雜。為了研究該粒子的運(yùn)動，可以應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的方法，將它為零的初速度分解為大小相等的水平向左和水平向右的速度。求粒子運(yùn)動過程中的最大速率vm。圖1圖1情境2：質(zhì)譜儀由離子室、加速電場、速度選擇器和分離器四部分組成，如圖2所示。已知速度選擇器的兩極板間的電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向垂直紙面向里，分離器中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，方向垂直紙面向外。某次實(shí)驗(yàn)離子室內(nèi)充有某種帶電離子，經(jīng)加速電場加速后從速度選擇器兩極板間的中點(diǎn)O平行于極板進(jìn)入，部分離子通過小孔O'后進(jìn)入分離器的偏轉(zhuǎn)磁場中。打在感光區(qū)域P點(diǎn)的離子，在速度選擇器中沿直線運(yùn)動,測得P到O'點(diǎn)的距離為L。不計(jì)離子的重力及離子間的相互作用，不計(jì)小孔O、O'的孔徑大小。（1）當(dāng)從O點(diǎn)入射的離子速度滿足(-Δv)v(+Δv)時(shí)，在分離器的感光板上會形成有一定寬度的感光區(qū)域。求該感光區(qū)域的寬度D；（2）針對情形（1），為了提高該速度選擇器的速度選擇精度，請你提出可行的方案。

參考答案第一部分共14小題，每小題3分，共42分。題號1234567891011121314答案BADCDABBCDDCBB第二部分共6題共58分。乙15．（8分）乙（1）BE（2分）（2）①見右圖（2分）②A（2分）③（2分）16．（10分）（1）BC1.71（4分）（2）0.684守恒（4分）（3）①平衡摩擦力，保證兩車作用過程中動量守恒；②便于選取小車勻速運(yùn)動的紙帶區(qū)間，以計(jì)算碰撞前后對應(yīng)的速度大?。?分）17．（9分）解：（1）對物塊受力分析，由牛頓第二定律且得a=2m/s2（3分）（2）由運(yùn)動學(xué)公式得t=1s根據(jù)沖量的定義可得IG=mgt=10N·s方向豎直向下（3分）（3）下滑過程中物塊克服摩擦力做功為W克，機(jī)械能損失?E，有?E=W克=得?E=4J（3分）18．（9分）解：（1）萬有引力提供向心力對地面質(zhì)量為m’的物體有得（3分）（2）a.電流方向由P1指向P2，安培力方向與衛(wèi)星運(yùn)動方向相同（2分）b.根據(jù)閉合電路規(guī)律有E-BLv=Ir要求安培力與阻力平衡BIL=f得將（1）問速度代入得（4分）19．（10分）解：（1）根據(jù)題中條件可得（3分）設(shè)基態(tài)電子的速度為v，根據(jù)能量守恒有庫侖力提供向心力得（4分）設(shè)該種材料原子核的投影面積為根據(jù)題意有得