2022年海淀区高三一模试题及答案.docx

精品学习资源2021 海淀区高三年级一模物理2021.413. 关于热现象，以下说法正确的选项是A 物体温度不变， 其内能确定不变B物体温度上升，其分子热运动的平均动能确定增大C外界对物体做功，物体的内能确定增加D物体放出热量，物体的内能确定减小14. 一个氘核与一个氚核结合成一个氦核同时放出中子，释放17.6 MeV的能量；已知氘核、氚核、氦核和中子的质量分别为m1、m2、m3 和 m4；以下说法正确的选项是A 该核反应方程是B 该核反应中的核燃料是当前核电站接受的核燃料Cm1+ m2 > m3+ m4D 该核反应可以在常温下进行15. 图 1 甲为一列简谐横波在t=0 时刻的波形图， 图 1 乙为 x=2m 处质点的振动图像；以下判定正确的选项是欢迎下载精品学习资源A 波沿 x 轴负方向传播B 传播速度为20m/sCt=0.1s 时, x=2m 处质点的加速度最大0.2Oy/m24x/m0.2Oy/m0.10.2t/s欢迎下载精品学习资源D 波源在一个周期内走过的路程为4m-0.甲-0.乙图 1欢迎下载精品学习资源162021 年 11 月 5 日 19 时 45 分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星 ”方式成功发射其次十四、 二十五颗北斗导航卫星； 北斗卫星导航系统 BeiDou Navigation Satellite System ，BDS 是中国自行研制的全球卫星导航系统；北斗卫星导航系统空间段由35 颗卫星组成，其中 5 颗是地球同步卫星；关于同步卫星绕地球运动的相关物理量，以下说法正确的选项是A 角速度等于地球自转的角速度B 向心加速度大于地球外表的重力加速度C线速度大于第一宇宙速度D 运行周期确定大于月球绕地球运动的周期17. 用图 2 甲所示的电路争论光电效应中电子发射的情形与照射光的强弱、光的颜色频率等物理量间的关系；电流计 G 测得的光电流 I 随光电管两端电压U 的变化如图 2 乙所示，就欢迎下载精品学习资源A 通过电流计G 的电流方向由 d 到 c B 电压 U 增大 , 光电流 I 确定增大C用同频率的光照射K 极，光电子的最大初动能与光的强弱无关D 光电管两端电压 U 为零时确定不发生光电效应光K电子Ad光电管G黄Vc蓝 光P黄欢迎下载精品学习资源S图甲图图 2欢迎下载精品学习资源18. 电容器充电后就储存了能量，某同学争论电容器储存的能量E 与电容器的电容 C、电荷量 Q 及电容器两极间电压 U 之间的关系；他从等效的思想动身，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服电场力所做的功；为此他做出电容器两极间的电压u 随电荷量 q 变化的图像图 3 所示；依据他的想法，以下说法正确的选项是欢迎下载精品学习资源E/2uA u-q 图线的斜率越大，电容C 越大B 搬运 q 的电量，克服电场力所做的功近似等于q 上方小矩形的面积C对同一电容器，电容器储存的能量E 与两极间电压U 成正比D 假设电容器电荷量为Q 时储存的能量为E，就电容器电荷量为Q/2 时储存的能量为q图 3欢迎下载精品学习资源19. 如图 4 所示，让光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在这个边与空气的界面上会发生反射和折射； 逐步增大入射角，观看反射光线和折射光线的变化；关于该试验现象，以下说法正确的选项是A 反射光线和折射光线都沿顺时针方向转动B 反射光线和折射光线转过的角度相同C在仍未发生全反射过程中，反射光越来越强D 最终反射光完全消逝图 420. 常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶；如图5 所示，热电偶由 N 型半导体和 P 型半导体串联而成， N 型半导体的载流子形成电流的自由电荷是电子，P 型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e；假设两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端 A 、B 与低温热源接触， 两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A 、B 两端形成稳固的电势差，且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系；以下说法正确的选项是欢迎下载精品学习资源A B 端是温差发电装置的正极B 热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反C温差发电装置供电时不需要消耗能量D 可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器高P型 半 导 体低温温热N型 半 导 体热源图 5源欢迎下载精品学习资源21. 18 分1某同学用图 6 所示的 “碰撞试验装置 ”争论直径相同的两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系；P G在试验中小球速度不易测量，可通过仅测量 解决这一问题；A 小球做平抛运动的时间QRB 小球做平抛运动的水平距离O图 6欢迎下载精品学习资源C小球做平抛运动的初始高度D 小球释放时的高度图 6 中 PQ 是斜槽， QR 为水平槽， R 为水平槽末端；利用铅垂线在记录纸上确定R 的投影点 O；试验时先使 A 球从斜槽上 G 处由静止开头滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹；此后，再把B 球放在 R 处，将 A 球再从 G 处由静止释放，与B 球碰撞后在记录纸上分别留下A 、B 两球落点痕迹；由测量可知，碰撞前A 球做平抛运动的水平距离为x0；碰撞后， A 、B 两球做平抛运动的水平距离分别为 x1、x2；用天平称量A 、B 两球的质量分别为mA 、mB ；假设两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为用题目给出的物理量符号表示； 2 在 “测定金属的电阻率”的试验中，金属丝的阻值约为5，某同学先用刻度尺测量金属丝的长度l=50.00cm ，用螺旋测微器测量金属丝直径时刻度位置如图7 所示，再用伏安法测出金属丝的电阻， 然后依据电阻定律运算出该金属材料的电阻率；该电阻丝直径的测量值d=mm ；欢迎下载精品学习资源试验中能供应的器材有：A 电压表 V1 量程 03V ，内阻约 3k25020图 7欢迎下载精品学习资源B电压表V2 量程0 15V ，内阻约 15kC电流表A1 量程0 3A ，内阻约 0.01D电流表A2 量程00.6A ，内阻约 0.1E滑动变阻器R10 20F滑动变阻器 R20 500G电源 E电动势为 3.0V 及开关和导线假设干该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，就电压表应选择 ，电流表应选择，滑动变阻器应选择 ，选填各器材前的字母 ；要求在流过金属丝的电流相同情形下， 电源消耗功率最小，并能较精确地测出电阻丝的阻值，试验电路应选用图 ；欢迎下载精品学习资源VVRxRxAARRESES甲乙V图 8VRxRxAARRESES丙丁欢迎下载精品学习资源该同学建立 U-I 坐标系，如图 9 所示，图中已标出了与测量数据对应的五个坐标点，仍有一次测量的电压表和电流表示数如图10 所示，请依据测量数据将坐 标 点欢迎下载精品学习资源补全，并描画出 U-I 图线；由图线数据可运算出金属阻为 _ 保留两位有效数字 ；设被测金属丝电U/V3.0丝 的 电阻为 R，欢迎下载精品学习资源就该金属材料电阻率的表达式是理量符号表示 ； 用题目给2.0出 的 物欢迎下载精品学习资源1.0欢迎下载精品学习资源00.20.4图 90.6I/A欢迎下载精品学习资源试验中使用的电流表内阻为RA ，电压表内阻为 RV，假设考虑电流表和电压表内阻的影响，图9U-I 图像中图线斜率 k 与该金属材料的电阻率的关系是k=用题目给出的物理量符号表示；图 102216 分某游乐园的大型“跳楼机 ”玩耍，以惊险刺激深受年轻人的欢送；某次玩耍中，质量m=50kg的小明同学坐在载人平台上，并系好安全带、锁好安全杆；玩耍的过程简化为巨型升降机将平台拉升100m 高度，然后由静止开头下落，在忽视空气和台架对平台阻力的情形下，该运动可近似看作自由落体运动；下落h1=80 m 时，制动系统启动，使平台均匀减速，再下落h2=20m 时刚好停止运动；取g=10m/s2 ，求：1下落的过程中小明运动速度的最大值vm ；2当平台落到离地面15m 高的位置时，小明对跳楼机作用力F 的大小；3在全部下落过程中，跳楼机对小明做的功W；图 1123. 在某项科研试验中， 需要将电离后得到的氢离子质量为 m、电量为 +e和氦离子 质量为 4m、电量为 +2e的混合粒子进行别离；小李同学尝试设计了如图12 甲所示的方案：第一他设计了一个加速离子的装置，让从离子发生器逸出的离子经过P、Q 两平行板间的电场加速获得确定的速度，通过极板上的小孔S 后进入 Q 板右侧的匀强磁场中，经磁场偏转到达磁场边界的不同位置，被离子接收器 D 接收从而实现别离；P、Q 间的电压为 U，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面对里，装置放置在真空环境中，不计离子之间的相互作用力及所受的重力，且离子进入加速装置时的速度可忽视不计；求：离D子接B收离器离子离子接子发收S发生D 器生器器PQE欢迎下载精品学习资源PQ甲1氢离子进入磁场时的速度大小；乙图 12欢迎下载精品学习资源2氢、氦离子在磁场中运动的半径之比，并依据运算结果说明该方案是否能将两种离子别离；欢迎下载精品学习资源3小王同学设计了如图乙所示的另一方案：在Q 板右侧空间中将磁场更换为匀强电场，场强大小为E， 离子垂直进入电场；请你论证该方案能否将两种离子别离；24. 20 分物体中的原子总是在不停地做热运动，原子热运动越猛烈，物体温度越高； 反之， 温度就越低；所以，只要降低原子运动速度，就能降低物体温度；“激光致冷 ”的原理就是利用大量光子阻碍原子运动，使其减速，从而降低了物体温度；使原子减速的物理过程可以简化为如下情形：如图 13 所示，某原子的动量大小为p0；将一束激光即大量具有相同动量的光子流沿与原子运动的相反方向照射原子，原子每吸取一个动量大小为p1 的光子后自身不稳固，又马上发射一个动量大小为p2 的光子，原子通过不断吸取和发射光子而减速；已知 p1、 p2 均远小于 p0，普朗克常量为 h，忽视原子受重力的影响1假设动量大小为p0 的原子在吸取一个光子后，又向自身运动方向发射一个光子，求原子发射光子后动量 p 的大小；2从长时间来看，该原子不断吸取和发射光子，且向各个方向发射光子的概率相同，原子吸取光子的平均时间间隔为 t0；求动量大小为 p0 的原子在减速到零的过程中，原子与光子发生“吸取发射 ”这一相互作用所需要的次数n 和原子受到的平均作用力f 的大小；3依据量子理论，原子只能在吸取或发射特定频率的光子时，发生能级跃迁并同时相伴动量的变化；此外，运动的原子在吸取光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响，即光源与观看者相对靠近时，观看者接收到的光频率会增大，而相对远离时就减小，这一频率的“偏移量 ”会随着两者相对速度的变化而变化；a. 为使该原子能够吸取相向运动的激光光子，请定性判定激光光子的频率和原子发生跃迁时的能量变化 E 与 h 的比值之间应有怎样的大小关系；b. 假设某种气态物质中含有大量做热运动的原子，为使该物质能够连续降温，可同时使用6 个频率可调的激光光源，从相互垂直的3 个维度、 6 个方向上向该种物质照射激光；请你运用所知所学，简要论述这样做的合理性与可行性；原子p1 激光p0图 13欢迎下载精品学习资源2021 海淀区高三年级一模参考答案物理2021.413. B14. C15. B16. A17. C18. B19. C20. D每题 6 分21. 18 分1 B 分2， m Ax0=mAx1 +m Bx2 分2欢迎下载精品学习资源2 0.2330.231-0.235 分2 A， D， E， 丁 4分每个 1 分 补坐标点 1 分，画图线 1 分5.2 5.15.51 分，1 分 k=4分假设在中选 “甲或丙 ”，此问答案为 RA+同样得分；22. 16 分U/V3.02.01.0欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1由 vm22gh12 分00.20.4图 90.6I/A欢迎下载精品学习资源有 vm=40m/s2 分欢迎下载精品学习资源2（ 2）减速下落过程中加速度大小avm2 分欢迎下载精品学习资源2a 2=40m/s 22h2欢迎下载精品学习资源依据牛顿其次定律F- mg = ma 22 分F=2500 N2 分依据牛顿第三定律，小明对系统作用力的大小F 为 2500N ； 1 分（ 3）方法 1：加速下落段，小明处于完全失重状态，系统对小明的作用力为零；通过推导运算得出作用力为零，同样得分对小明 W1=01 分在减速阶段，系统对小明做功W2=-FNh2 = -5104 J2 分欢迎下载精品学习资源WFN=W1+W2=-5104J2 分没负号，扣1 分方法 2：对下落全过程使用动能定理mgh1+h2+WFN=0-0 3 分WFN=-mgh1+h2=-5104J 2 分 没负号，扣 1 分23. 18 分解： 1粒子在电场中加速，由动能定理有：欢迎下载精品学习资源Ue1 mv22 2 分欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源解得：v2Ue m 2 分欢迎下载精品学习资源(2) 电荷量为 q、质量为 m 的正离子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力供应向心力，就：v2欢迎下载精品学习资源Bqvm 2 分r欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源解得： rmv1BqB2mU q 2 分欢迎下载精品学习资源氢、氦离子在磁场中运动的半径之比为r1 :r2 =1 : 1 分由上可见，粒子在磁场中运动的半径与粒子的比荷有关，它们到达离子接收器的位置不同，可以分开； 1 分(3) 电荷量为 q、质量为 m 的正离子垂直进入匀强电场中后，在入射方向上做匀速直线运动，当在水平方欢迎下载精品学习资源向上运动位移为 x 时，其运动时间为tx 1 分v欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源粒子在电场方向做匀加速运动，加速度Eqa 1 分m欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源沿电场方向的偏转位移为：y1 at 22 1 分欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由1345 联立解得：Ex2y4U 3 分欢迎下载精品学习资源由此可见，该两种离子在电场运动过程中，侧向位移y 与离子的比荷无关，即离子在电场中运动的轨迹相同，所以该方案不能将两种正离子别离；2 分2420 分欢迎下载精品学习资源1原子吸取和放出一个光子，由动量守恒定律有：p0p1 =pp2 3 分欢迎下载精品学习资源原子放出光子后的动量为：pp0p1p22 分欢迎下载精品学习资源2由于原子向各个方向均匀地发射光子，所以放出的全部光子总动量为零；设原子经n 次相互作用后欢迎下载精品学习资源速度变为零： p0np10 3 分欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所以： np02 分p1欢迎下载精品学习资源由动量定理： fnt 0=p0 3 分欢迎下载精品学习资源可得： fp0 nt 0p12 分t0欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源说明：假设由 fn-1t 0=p0 解得 f p0p0 p1p1t0不扣分；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3a静止的原子吸取光子发生跃迁，跃迁频率应为E0，考虑多普勒效应，由于光子与原子相向h欢迎下载精品学习资源运动 ，原子接 收到的光子频率会增大；所以为使原子 能够发 生跃迁，照射原子的激 光光子频率E2 分hb对于大量沿任意方向运动的原子，速度矢量均可在同一个三维坐标系中完全分解到相互垂直的3个纬度上； 1 分欢迎下载精品学习资源考虑多普勒效应，选用频率E h的激光，原子只能吸取反向运动的光子使动量减小；通过适当欢迎下载精品学习资源调整激光频率，可保证减速的原子能够不断吸取、发射光子而连续减小动量； 1 分大量原子的热运动速率具有确定的分布规律，总有部分原子的速率能够符合光子吸取条件而被减速 ； 被 减 速 的 原 子 通 过 与 其 他 原 子 的 频 繁 碰 撞 ， 能 够 使 大 量 原 子 的 平 均 动 能 减 小 ， 温 度 降低； 1 分所以， 从彼此垂直、 两两相对的 6 个方向照射激光， 能使该物质连续降温， 这样做是可行的， 合理的；欢迎下载