北京市门头沟区2019-2020学年第二学期高三物理一模物理试题(word版有答案).pdf

20202020 年门头沟区高三年级综合练习高三物理年门头沟区高三年级综合练习高三物理202020203 3生须知1本试卷共 7 页，分为两部分，第一部分选择题，包括 114 题，共 42 分；第二部考分非选择题，包括 1520 题，共 58 分。2试卷所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。请使用黑色字迹签字笔或钢笔作答。3考试时间 90 分钟，试卷满分 100 分。第一部分第一部分选择题选择题（共（共 4242 分）分）本部分共本部分共 1414 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 4242 分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。项。1下列核反应方程中，属于重核裂变的是A.147171N 42He 8O1HB.2389223490U Th 42HeC.1H1H2He224D.235921891U0n 14456Ba36Kr30n2一定质量的理想气体，在温度升高的过程中A.气体的内能一定增加B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体分子的平均动能可能不变3如图 1 是双缝干涉实验装置的示意图，S 为单缝，S1、S2为双缝，P 为光屏。用绿光从左侧照射单缝 S 时，可在光屏 P 上观察到干涉条纹。下列说法正确的是A减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大4对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是A当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小B当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大C当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大D当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大5一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图2 所示。下列说法中正确的是高三年级综合练习 物理试卷第 1 页(共 11 页)A此介质的折射率等于1.5B此介质的折射率等于2C入射角小于 45时可能发生全反射现象D入射角大于 45时可能发生全反射现象6如图 3 所示，是一测定风力仪器的结构简图，悬挂在O 点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m 的金属球 P，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球P 自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球 P 静止时金属丝与竖直方向的夹角为，此时风力 F 的大小是AF mgsinBF mgcosCF mgtanDF mgcos7若已知引力常量 G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是A一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期B一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度C月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期D地球绕太阳公转的周期和轨道半径8一列简谐横波沿 x 轴传播，图（甲）是 t=0 时刻的波形图，图（乙）是 x=1.0m 处质点的振动图像，下列说法正确的是A该波的波长为 2.0mB该波的周期为 1sC该波向 x 轴正方向传播D该波的波速为 2.0m/s9 如图 5 甲所示，A、B 是一条电场线上的两点，若在 A 点释放一初速度为零的电子，电子仅受静电力作高三年级综合练习 物理试卷第 2 页(共 11 页)用，并沿电场线从 A 运动到 B，其速度随时间变化的规律如图 5 乙所示，设 A、B 两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为 A、B，则AEAEBABBEAEBA=BDEAEBAB10如图6 所示，一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交流电。为了使变压器输入功率增大，可以A其它条件不变，使原线圈的匝数n1增加B其它条件不变，使副线圈的匝数n2减少C其它条件不变，使负载电阻R 的阻值减小D其它条件不变，使负载电阻R 的阻值增大11.如图 7 所示，正对的两个平行金属板竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻 R、开关 S 相连。闭合开关，一个带电的液滴从两板上端中点处由静止释放后，落在了某一金属板上。不计空气阻力，下列说法中正确的是A液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B电源电动势越大，液滴在金属板间的加速度越大C电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长高三年级综合练习 物理试卷第 3 页(共 11 页)D定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长12.下列对图 8 中的甲、乙、丙、丁四个图像叙述正确的是A图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图像，则电流在均匀增大B图乙是某物体的位移随时间变化的图像，则该物体受不为零的恒定合力作用C图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图像，则与实线对应金属的逸出功比虚线的大D图丁是某物体的速度随时间变化的图像，则该物体所受的合力随时间增大13.如图 9 所示的电路中，闭合开关S 后，a、b、c 三盏灯均能正常发光，电源电动势E 恒定且内阻 r不可忽略。现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是EKqxvO甲tO乙tO丙图 8O丁tAa 灯变亮，b 灯和 c 灯变暗Ba 灯和 b 灯变暗，c 灯变亮Ca 灯和 c 灯变暗，b 灯变亮Da 灯和 c 灯变亮，b 灯变暗14.有趣的“雅各布天梯”实验装置如图10中图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。图乙是金属放电杆，其中b、b是间距最小处。在弧光周而复始过程中，下列说法中正确的是A每次弧光上“爬”的起点位置是a、a处高三年级综合练习 物理试卷第 4 页(共 11 页)B每次弧光上“爬”的起点位置是b、b处C弧光消失瞬间，两杆间b、b处电压最大D弧光消失瞬间，两杆间c、c处场强最大第二部分非选择题（共第二部分非选择题（共 5858 分）分）15（6 分）用如图 11 所示的实验器材来探究产生感应电流的条件（1）图 11 中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线。图 11+_-GAB（2）若连接好实验电路并检查无误后，在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈_（填“A”或“B”）中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转，请写出两项可行的操作：；。16（12 分）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中（1）安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图 12 所示，则摆球直径d=_cm，再测量摆线长 l，则单摆摆长 L=(用 d、l 表示)；（2）摆球摆动稳定后，当它到达（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3），当 n=60 时刚好停表。停止计时的秒表如图13 所示，其高三年级综合练习 物理试卷第 5 页(共 11 页)图 1201234560231078910读数为s，该单摆的周期为 T=s（周期要求保留三位有效数字）；图 13（3）计算重力加速度测量值的表达式为 g=_（用 T、L 表示），如果测量值小于真实值，可能原因是_；A.将摆球经过最低点的次数n 计少了B.计时开始时，秒表启动稍晚C.将摆线长当成了摆长D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长（4）正确测量不同摆 L 及相应的单摆周期 T，并在坐标纸上画出 T2与 L 的关系图线，如图 14 所示。由图线计算出重力加速度的大小g=_m/s2。（保留 3 位有效数字，计算时2取 9.86）3.0L/mT2s25.04.00.800.901.001.101.20图 1417（9 分）如图 15 所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块 B 静止在水平面上。质量m=1.0kg 的小物块 A 从距离水平面高h0.80m 的 P 点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点 Q 滑上水平面与 B 相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求高三年级综合练习 物理试卷第 6 页(共 11 页)（1）A 经过 Q 点时速度的大小 v0；（2）A 与 B 碰后共同速度的大小 v；（3）碰撞过程中，A 与 B 组成的系统所损失的机械能 E。18（9 分）如图16 所示，虚线 O1O2是速度选择器的中线，其间匀强磁场的磁感应强度为B1，匀强电场的场强为 E（电场线没有画出）。照相底片与虚线 O1O2垂直，其右侧偏转磁场的磁感应强度为 B2。现有一个离子沿着虚线 O1O2向右做匀速运动，穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动，最后垂直打在照相底片上（不计离子所受重力）。（1）求该离子沿虚线运动的速度大小v；（2）求该离子的比荷q；m（3）如果带电量都为 q 的两种同位素离子，沿着虚线O1O2射入速度选择器，它们在照相底片的落点间距大小为 d，求这两种同位素离子的质量差m。高三年级综合练习 物理试卷第 7 页(共 11 页)_速度选择器+底片B2偏转磁场EO1O2B1图1619（10 分）如图 17 所示，长为 L 的轻质细绳上端固定在O 点，下端连接一个质量为m 的可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中的A 点，绳与竖直方向的夹角 =37。此匀强电场的空间足够大，且场强为 E。取 sin37=0.6，cos37=0.8，不计空气阻力。（1）请判断小球的电性，并求出所带电荷量的大小q；（2）如将小球拉到 O 点正右方 C 点（OC=L）后静止释放，求小球运动到最低点时所受细绳拉力的大小 F；（3）O 点正下方 B 点固定着锋利刀片，小球运动到最低点时细绳突然断了。求小球从细绳断开到再次运动到 O 点正下方的过程中重力对小球所做的功W。20.（12 分）我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为 M，半径为 R，万有引力常量为 G，将地球视为均质球体，且忽略自转。（1）类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度E引”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为 r（rR）处的引力场强度的表达式E引 GM；r2，如 果 它 们 满 足（2）设 地 面 处 和 距 离 地 面 高 为h处 的 引 力 场 强 度 分 别 为E引和E引 E引E引E引 0.02，则该空间就可以近似为匀强场，也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度h（取地球半径R 6400km）；（3）某同学查阅资料知道：地球引力场的“引力势”的表达式为引-G0）。请你设定物理情景，简要叙述推导该表达式的主要步骤。高三年级综合练习 物理试卷第 8 页(共 11 页)M（以无穷远处引力势为r20202020 年门头沟区高三年级综合练习高三物理参考答案年门头沟区高三年级综合练习高三物理参考答案202020203 3第一部分第一部分选择题选择题（共（共 4242 分）分）本部分共本部分共 1414 小题，每小题小题，每小题 3 3 分，共分，共 4242 分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。项。1、D；2、A；3、B；4、C；5、B；6、C；7、A；8、D；9、A；10、C；11、B；12、C；13、D；14、B。第二部分非选择题（共第二部分非选择题（共 5858 分）分）15、（1）实物连接如图所示；（2）B；让滑动变阻器的滑片向右滑动；线圈A 向上提起。22（2l d)d16、（1）1.84；l+；（2）最低点；67.4；1.12；（3）；AC；（4）9.86。2T217、（1）4m/s；（2）1m/s；（3）6J。【解析】（1）小物块由 A 到 Q，由机械能守恒得：mgh=故速度的大小 v0；=2gh 2100.8m/s=4m/s；（2）AB 两物体相碰，满足动量守恒，则mv0=(m+M)v，解之得 v=碰撞过程中损失的机械能E=18、（1）v=1mv02，2mv014m/s=1m/s；m M1311mv02-(m+M)v2=6J。22EEB B qq；（2）=；（3）m=12d。B1mB1B2RE【解析】（1）由于离子沿虚线做匀速直线运动，故它受到的力是平衡的，即F电=F洛，则 Eq=B1qv，所以离子沿虚线运动的速度大小v=E；B1（2）由于该粒子在偏转磁场中做半径为R 的匀速圆周运动，v2Eq即 F洛=F向，B2qv=m，则=；RmB1B2R高三年级综合练习 物理试卷第 9 页(共 11 页)（3）设两种粒子的质量分别为m1、m2，则对于 m1，有qEB B qB B q=，则 m1=12R1；同理 m2=12R2；m1B1B2R1EEB1B2qB B q(R1-R2)=12d。EE3mg1619、（1）负电；q=；（2）F=1.5mg；（3）W=mgL。4E9这两种同位素离子的质量差m=m1-m2=【解析】（1）由于匀强电场的方向是水平向左的，而小球明显受到向右的电场力的作用，故小球带负电；对小球受力分析得，小球受重力、电场力和拉力的作用，三力使小球平衡，如图所示；mg tan3mg=；E4E11（2）小球由 C 到 B，根据动能定理得：mgL-EqL=mvB2，则 vB2=gL；22则 F电=mgtan，即 Eq=mgtan，故小球所带电荷量的大小q=vB2在 B 点，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解之得 F=1.5mg；L（3）小球运动到最低点时细绳突然断了，小球在水平方向上匀减速直线运动，到速度变为 0 时，再反方向做加速运动，最终回到O 点的正下方，设时间为 t，则根据动量定理得F电t=2mvB，解得 t=4 23L，g1216gt=L；2916故重力对小球做的功 W=mgh=mgL。9故小球竖直下落的距离 h=20、（1）推导见解析；（2）h64km；（3）推导见解析。【解析】（1）由于电场强度为 E=F，q故地球引力场强度 E引=F引Mm，而万有引力为 F 引=G2，mr高三年级综合练习 物理试卷第 10 页(共 11 页)故引力场强度的表达式E引 G（2）由题意得，地面处：E引=M；r2GMGM；在某一高度处：E；引=22（Rh)R如果它们满足 E引E引E引R2 0.98，0.02，即2(Rh)两边开方得：R（因为0.980.99）故 h64km。0.99，Rh（3）设无穷远处引力势为0，将质量为 m 的物体从距地球的距离为r 处（rR）移动到无穷远的地方，根据引力做的功等于势能的减少量来计算；由于在移动的过程中，力在变小，故我们用微元的方法来计算，设质量为 m 的物体向外移动一小段距离 r，则物体与地球的距离变为r1=r+r，因为 r 很小，可以认为 r1=r，即万有引力是不变的，所以万有引力在 r 的距离内做的功为 W1=-GMmGMm11r (r r)GMm()，12r1r1rrr111)，r1r2同理物体在向外移动的过程中可以得到很多这样的表达式，W2=-GMm(W3=-GMm(1111)，)、Wn=-GMm(rn1rnr2r3然后把它们相加起来得 W总=W1+W2+W3+Wn=-GMm(1r1111111)+-GMm()+-GMm()+-GMm(r1r2rn1rnr1r2r31GMm)=-；rnr=-GMm(1r再根据功能关系得 W总=Ep-0，故地球引力场的“引力势能”的表达式为 Ep=-GMm；r“引力势”的表达式为引Epm GM。r高三年级综合练习 物理试卷第 11 页(共 11 页)