2024北京朝陽高三一模物理試卷含答案

2024北京朝陽高三一模

物理

2024.3

(考試時間90分鐘滿分100分)

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.卜列核反應中屬于核裂變的是

A.

B.^U+'n->^Xe+^Sr+2'n

C.1F+：He.；：Ne+；H

D.；H+：H-?：He+；n

2.觀察圖1、圖2兩幅圖中的現(xiàn)象，下列說法正確的是

圖1圖2

A.圖1中豎直浸在水中的這段筷子產(chǎn)生了側移，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、歷、N是勻強電場中的三個點，其中M、N在同一條電場線上，是過M點與電場線

垂直的直線。下列說法正確的是

A.正電荷在M點受到的靜電力大于其在N點受到的靜電力

B.將負電荷從M點移到N點再移到。點，電場力先做正功再做負功

C.M、N兩點電場強度相等，所以M點電勢等于N點電勢

D.M、N兩點間電勢差大于M、。兩點間電勢差

4.一列簡諧橫波在1=0時的波形圖如圖所示。介質中x=2m處的質

10

點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y=IOsin(57i/)cin?下列說法正

確的是

x/m

A.這列波沿x軸負方向傳播

-10

B.這列波的振幅為20cm

C.這列波的波速為IOm/s

D.r=2s時產(chǎn)點位于波峰

5.列車進站可簡化為勻減速直線運動，在此過程中用I、X、。和。分別表示列車運動的時間、位移、速

度和加速度。下列圖像中正確的是

6.如圖是?定質量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)8變?yōu)闋顟B(tài)。的V-T圖像。已知氣體在狀態(tài)A時的壓強

是L5xl()5pa。下列說法正確的是

V/mJ

A.氣體在狀態(tài)A的溫度為200K

B.氣體在狀態(tài)。的壓強為3xl()5pa

C.從狀態(tài)A到狀態(tài)4的過程中，氣體的壓強越來越大

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動，欲飛躍寬度d=4m的

壕溝AB.已知兩溝沿的高度差/尸0.8m,重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力，不計車本身的長度。關于

玩具車的運動，下列說法正確的是

A.離開4點時的速度越大，在空中運動的時間越短

B.離開A點時的速度大于IOm/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，周期與地球自轉周期相同，其運動可視為繞地球做勻

速圓周運動。其中一種軌道平面與赤道平面成0度角，運動方向與地球自轉方向相同，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IIkV的交變電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓升到220kV輸電,

輸入功率都是尸。若輸電線路的電阻為R,變壓器為埋想變壓器。卜列說法正確的是

A.根據(jù)公式^=/n，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/=2,提高電壓后輸電線上的電流增大為原來的20倍

R

C.根據(jù)公式絳,=〃R,提高電壓后輸電線上的功率損失減小為原來的」_

400

D.根據(jù)公式珠=生2,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、。兩物體質量均為〃?，P以速度。向右運動，Q靜止且左端固定一輕

彈簧。當彈簧被壓縮至最短時

A.P的動量為0

B.。的動量達到最大值

C.P、。系統(tǒng)總動量小于加

D.彈簧儲存的彈性勢能為?,加2

4

11.如圖I所示，尺是電阻箱，R是定值電阻。閉合開關S,改變Ri的阻值，兩理想電壓表y、V2的示數(shù)

與/?.關系圖像如圖2所示，已知圖線①和②為相互平

行的直線。下列說法正確的是

A.圖線①表示Vi示數(shù)與凡的對應關系

B.R中的電流隨R的增大而減個

C.肥兩端的電壓隨尺的增大而增大

D.供電設備輸出的總功率隨凡的增大而增大

12.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)以速度即沿順時針方向勻速轉動(俯視)。在

仁0時刻施加方向豎直向上的變化磁場，磁感應強度B二kl(k>0)°設運動過程中

小球帶電荷量不變，不計小球運動產(chǎn)生的磁場及相對論效應。加上磁場后，下列

說法正確的是

A.小球對?玻璃圓環(huán)的壓力不斷增大

B.小球對玻璃圓環(huán)的壓力不斷減小

C.小球所受的磁場力一定不斷增大

D.小球每運動?周增加的動能為如由

13.小明在完成“探究彈簧彈力與形變量的關系”實驗后，他想用該實驗的原

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。他設計了如圖所示的實驗裝置，并進行了測量。把彈簧豎直懸掛

在支架上，在彈簧下端固定一個托盤，托盅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。調節(jié)底座高度，使圓柱體浸入水中。在托盤中不斷增加祛碼時，彈簧向下拉伸，

圓柱體卜移，通過量筒的刻度讀出水面上升的高度。已知水的密度為p,圓柱體直徑為小、量筒內(nèi)壁直徑

為。2,重力加速度外對實驗記錄的數(shù)據(jù)進行分析、處理后，他獲得了勁度系數(shù)的數(shù)值。對此實驗，下列

說法正確的是

A.實驗需要用天平測量托盤和圓柱體的質量

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生H

D.祛碼的重力與對應水面上升的高度不成正比關系

14.電路過載時電流一般比額定電流大一些，而短路時則可能達到額定電流的十幾倍以上?？諝忾_關是一

種常見的電氣設備，可用于保護電氣線路和設備避免過載或短路的破壞，如圖1所示?？諝忾_關內(nèi)部有電

磁脫扣器和熱脫扣器兩種斷開結構，如圖2所示。在過載或短路發(fā)生的情況下，電路中的強電流流過電磁

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；熱脫扣器則是利月雙金屬片熱

脹冷縮的原理，當強電流流過雙金屬片時，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

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。脫扣特征曲線的橫軸表示線路實際電流相對于額定電流的倍數(shù)（部分刻度值未畫出），

縱軸（內(nèi)）表示電流持續(xù)時間，曲線①左下方區(qū)域表示空氣開關不脫扣，曲線②右上方區(qū)域表示脫扣，①、

②曲線所夾的區(qū)域為不確定區(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

2O

O()

5(M)

2(X)

1OO

20

150

2

禽

電磁脫扣

0.05

().02

0.005

0.002

0.512357103070200

額定電流倍數(shù)

圖1圖2圖3

A.電路發(fā)生過載情況時，更易發(fā)生電磁脫扣

B.實際電流為額定電流2倍時，線路設備可持續(xù)工作至少10秒

C.實際電流為額定電流7倍時，一定是電磁脫扣器執(zhí)行斷開電路動作

D.線路設備在工作條件下，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)的關系，在實驗室中找到了以下器材：

A.可拆變壓器B.條形磁鐵

C.開關、導線若干D.交流電壓表

E.直流電源F.低壓交流電源

在本實驗中，上述器材不需要的是（填器材序號字母）。

（2）某同學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S、導線若干。

甲乙

①根據(jù)圖甲，將圖乙中的實物連線補充完整。

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間變化的圖線。先將開關接1,待電路

穩(wěn)定后再接2。已知電流從左向右流過電阻R時為正，則與本次實驗相符的圖像是一。

ABC[)

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間變

化的圖線，如圖丙所示。已知開關接2瞬間開始計時，此時電壓傳感器記錄數(shù)據(jù)為1

Um，利用數(shù)據(jù)處理軟件得到U—圖線與坐標軸圍成的面積為So,根據(jù)該實驗數(shù)據(jù)\（S。

曲線可以粗測實驗中電容器的電容C=。（用題中已知物理量Um、R和So表c|

示）丙

16.（10分）

某學習小組采用以下實驗方案驗證動量守恒定律。

如圖甲，長木板上的小車M左端貼有橡皮泥，右端連一穿過打點計時器的紙帶，小車N置于M的左

側。打點計時器電源頻率為50Hz。實驗過程如下：

像虎241^計時器紙帶ABCDE

?■口，小春.11.004一17.12-i—13.75—i-i1.40-J（cm）

甲乙

①微調長木板右端的小木片，使小車能在木板上做勻速直線運動

②接通打點計時器電源后，讓小車“做勻速直線運動，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)做勻速直線運動

④實驗中獲得一條紙帶如圖乙所示，在圖上標記各計數(shù)點，并測量出BC、CD、四段長度

（1）計算小車M碰撞前的速度大小應選一段（選填"八田'、"BC"、“CD”、“DE”）,速度大小

為m/s（結果保留三位有效數(shù)字）。

（2）若小車M的質量為0.4kg,小車N的質量為（）.2kg,根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰后兩小車的總動量為kg-

m/s（結果保留三位有效數(shù)字），進而可以驗證，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對該實驗的作用。

17.（9分）

如圖所示，質量〃?=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/>lm,傾

角於37。，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)"=05重力加速度g=10m/s2,

sin37<>=0.6o求物塊下滑至斜面底端過程中：

（1）加速度的大小。；

（2）重力沖量的大小/G和方向;

（3）損失的機械能AE。

18.（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PI和P2組成的純系衛(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動。已知

繩系衛(wèi)星軌道距地面的高度為〃，兩顆子衛(wèi)星之間的導體繩長為L（LW7）,導體繩沿地球半徑方向。衛(wèi)星

軌道所在處的地磁場磁感應強度大小為8,方向如圖。地球半仔為R,地球表面處的重力加速度為處不計

地球自轉、電離層的運動。

(1)不計環(huán)境阻力，求繩系衛(wèi)星在軌道上繞地球中心運行速度的大小叱

(2)考慮環(huán)境阻力并設具大小怛為/、方向總垂直于導體繩，為使衛(wèi)星保持在原軌道上，設想在導體繩上

串聯(lián)接入一電動勢恒定的電源，如圖所示。該電源、導體繩及附近的電離層可視為閉合電路，電路等效總

電阻為「，此時在電源和感應電動勢的共同作用下，導體繩所受安培力恰好克服環(huán)境阻力。

a.說明導體繩中電流方向及導體繩所受安培力方向；

b.求接入電源的電動勢E,

赤道平面

19.(10分)

把不易測量的微觀量轉化為測量宏觀量、易測量量是一種常用的科學方法。

(I)用油膜法估算油酸分子的直徑。已知I滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為匕其在水面上形成的單分

子油膜面積為5,求油酸分子的直徑乩

(2)根據(jù)玻爾理論，可認為氫原子核外山子繞核做勻速圓周運動。處于基本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昂，電子的電荷量為e,質量為〃?，靜電力常量為

k,普朗克常量為從求基態(tài)氫原子的半徑八

(3)科研人員設計了?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M個該種材料的原子。用高能粒子垂直薄板表面轟擊，己知入射薄板的粒子數(shù)為〃從薄板另一側射出

的粒子數(shù)為設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卜沒有重疊.求該種材

料原子核的直徑。。

20.（12分）

根據(jù)牛頓力學經(jīng)典埋論，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動情況。

情境1：如圖1所示，空間存在水平方向的勻強磁場（垂直紙面向里），磁感應強度大小為用在磁場中M

點處有一質量為/〃、電荷量為七的帶電粒子。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，恰好作勻速直線運動，求該速度的大小。0；

（2）若在M點靜止糕放該粒子，其運動將比較復雜。為了研究該粒子的運動，可以應用運動的合成與分

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立向右的速度。求粒子運動過程中的最大速

率。m°

XXXXX

XXXXX

e

XXMxXX

XXXXX

圖1

情境2：質譜儀由離子室、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

兩極板間的電場強度為E，磁感應強度大小為囪，方向垂直紙面向里，分離器中磁感應強度大小為&,方

向垂直紙面向外。某次實驗離子室內(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

。平行于極板進入，部分離子通過小孔O'后進入分離器的偏轉磁場中。打在感光區(qū)域夕點的離子，在速度

選擇器中沿直線運動，測得尸到O'點的距離為L不計離子的重力及離子間的相互作用，不計小孔。、?！?/p>

孔徑大小。

（1）當從。點入射的離子速度滿足（互-△。）＜。（（9+4。）時，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。

離子室2嚕速度選擇器分離器

圖2

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。

15.(8分)

(1)BE

(2)

①見右圖

②A

乙

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動的紙帶區(qū)間，以計算碰撞前后對應的速度大小（2分）

17.（9分）

解：（1）對物塊受力分析，由牛頓第二定律

/〃gsin0-f=ma

月.f=/.imgcosO

得fl=2m/s2（3分）

（2）由運動學公式L=-at2

2

得r=ls

根據(jù)沖量的定義可得

lG=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，機械能損失有

AE=VV<￡=/migLcosO

得AE=4J（3分）

18.（9分）

解：（1）萬有引力提供向心力

Mm_v~

(R+H)2-mR+H

對地面質量為〃?'的物體有G蟀=〃?'g

R2

（3分）

（2）

a.電流方向由Pi指向P2,安培力方向與衛(wèi)星運動方向相同（2分）

b.根據(jù)閉合電路規(guī)律有

E-BLv=lr

要求安培力與阻力平衡B比可

將（1）問速度代入得E=BL、-^-+*（4分）

VR+HBL

19.（10分）

解：（1）根據(jù)題中條件可得d=-（3分）

S

（2）設基態(tài)電子的速度為。，根據(jù)能量守恒有

17

hv+En+—nw"-0

P2

22

庫侖力提供向心力k^=m—

廠r

得、、（4分）

2hv+E）

（3）設該種材料原子核的投影面積為S0=兀（-）2

2

根據(jù)題意有