2022年年北京市西城区高三一模物理试题及答案讲解,推荐文档 .pdf

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1、1 北京市西城区2016 年高三一模理综（物理部分）2016.413下列说法正确的是A液体分子的无规则运动称为布朗运动B物体从外界吸收热量，其内能一定增加C物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大D气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击14一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波的周期为2s。某时刻波形如图所示。下列说法正确的是A这列波的振幅为4cm B这列波的波速为6m/s C x = 4m 处的质点振动周期为4s D此时 x = 8m 处的质点沿y 轴负方向运动15如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线，P、Q 是电场中的两点。下列说法正确的是A P点场强

2、比Q 点场强大BP 点电势比Q 点电势低C电子在P 点的电势能比在Q 点的电势能小D电子从P 沿直线到 Q 的过程中所受电场力恒定不变16如图所示，有一个电热器R，接在电压为u = 311sin100t（V）的交流电源上。电热器工作时的电阻为100，电路中的交流电表均为理想电表。由此可知A电压表的示数为311V B电流表的示数为2.2A C电热器的发热功率为967W D交流电的频率为100Hz 17如图所示，质量为M 的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态。这个人手中拿着一个质量为m 的小物体，他以相对飞船为 v 的速度把小物体抛出，

3、在抛出物体后他相对飞船的速度大小为A.vMmB. vmMC. vmmMD. vmMmy/cm x/m 0 2 10 4 6 8 2 -2 12 vA R V u -q+q名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - 218应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示，某同学坐在列车的车厢内，列车正在前进中，桌面上有一个小球相对桌面静止。如果他发现小球突然运动，可以根据小球的运动，分析判断列车的运动

4、。下列判断正确的是A. 小球相对桌面向后运动，可知列车在匀速前进B. 小球相对桌面向后运动，可知列车在减速前进C. 小球相对桌面向前运动，可知列车在加速前进D. 小球相对桌面向前运动，可知列车在减速前进19某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图1 所示连接电路。先使开关S 接 1，电容器很快充电完毕。然后将开关掷向2，电容器通过R 放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t 曲线如图 2 所示。他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响，断开S，先将滑片P 向右移动一段距离，再重复以上操作，又得到一条I-t 曲线。关于这条曲线，下列判断正确的是A曲线与坐

5、标轴所围面积将增大B曲线与坐标轴所围面积将减小C曲线与纵轴交点的位置将向上移动D曲线与纵轴交点的位置将向下移动20光导纤维按沿径向折射率的变化可分为阶跃型和连续型两种。阶跃型的光导纤维分为内芯和外套两层，内芯的折射率比外套的大。连续型光导纤维的折射率中心最高，沿径向逐渐减小，外表面附近的折射率最低。关于光在连续型光导纤维中的传播，下列四个图中能正确表示传播路径的是21（ 18 分）（1）用游标为10 分度（测量值可准确到0.1mm）的卡尺测量小球的直径，测量的示数如图1 所示，读出小球直径d 的值为mm。图 1 12SREC电流传 感 器接 计 算 机P v 前后C B A D 图 2 名师资

6、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 17 页 - - - - - - - - - 3 （2）如图 2 所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“ 验证机械能守恒定律” 。 已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是（只有一个选项符合要求。填选项前的符号）。A直流电源、天平及砝码B直流电源、刻度尺C交流电源、天平及砝码D交流电源、刻度尺 安装好实验装置，正确进行实验操作，

7、从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图 3 所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O 点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G 作为计数点。其中测出D、E、F 点距起始点O 的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0.02s。由此可计算出物体下落到E 点时的瞬时速度vE =_ m/s（结果保留三位有效数字）。 若已知当地重力加速度为g，代入图3 中所测的数据进行计算，并将2E21v与进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从 O 点到 E 点的过程中机械能是否守恒。 某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O 了，如

8、图4 所示。于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A 点为起点，测量各点到A 点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出 v2-h 图像。图 5 中给出了a、b、c 三条直线，他作出的图像应该是直线 _；由图像得出，A 点到起始点O 的距离为 _cm（结果保留三位有效数字）。图 1 0123456789102 0 10 3 图 3 BCDEAFOh1=42.75cm h2=48.64cm h3=54.91cm G 图 2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，

9、共 17 页 - - - - - - - - - 4 某同学在家里做“ 验证机械能守恒定律” 的实验，他设计的实验装置如图6 所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端缠系在一支笔上，将笔放在水平桌面的边上，用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续向前运动，落在水平地面上。测得水平桌面高度为h，笔到铁锁的距离为l，笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=_（用 l、h 表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。图 4 BCDEAFG图 5 图 6 s 小刀l h

10、 铁 锁名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 17 页 - - - - - - - - - 5 22.（16 分）质谱仪是一种精密仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成。带电粒子从容器A 下方的小孔S1飘入电势差为U 的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中， 最后打到照相底片D 上。不计粒子重力。（1）若由容器A 进入电场的是质量为m、电荷量为q 的粒子

11、，求：a粒子进入磁场时的速度大小v；b粒子在磁场中运动的轨道半径R。（2）若由容器A 进入电场的是互为同位素的两种原子核P1、P2，由底片上获知P1、P2在磁场中运动轨迹的直径之比是2: 1。求 P1、P2的质量之比m1 :m2。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 17 页 - - - - - - - - - 623（ 18 分）2016 年 2 月 11 日，美国 “ 激光干涉引力波天文台” （LIGO ）团队向全世界宣布发现了引力波，这个引力波来自于距离地

12、球13 亿光年之外一个双黑洞系统的合并。已知光在真空中传播的速度为c，太阳的质量为M0，万有引力常量为G。（1）两个黑洞的质量分别为太阳质量的26 倍和 39 倍，合并后为太阳质量的62 倍。利用所学知识，求此次合并所释放的能量。（2）黑洞密度极大，质量极大，半径很小，以最快速度传播的光都不能逃离它的引力，因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。a因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响，我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到，有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r0的匀速圆周运动。由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用

13、所学知识求此黑洞的质量M；b严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识，但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道，在牛顿体系中，当两个质量分别为m1、m2的质点相距为 r 时也会具有势能， 称之为引力势能， 其大小为rmmGE21p（规定无穷远处势能为零）。请你利用所学知识，推测质量为M的黑洞，之所以能够成为“ 黑” 洞，其半径R 最大不能超过多少？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 17 页 - - - - - - - - - 7

14、24.（20 分）（1）如图 1 所示，固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源。一质量为m、电阻为r 的导体棒 MN 垂直导线框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长。请分析说明导体棒MN 的运动情况，在图2 中画出速度v随时间 t 变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为lBEv00m；（2）直流电动机是一种使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。如图 3 所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子

15、）装了一对磁极，旋转部分（转子）装设圆柱形铁芯，将abcd 矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴OO转动。线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图4 所示（侧面图）。已知ab、cd 杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为 R。电源电动势为E，内阻不计。当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。忽略一切阻力与摩擦。a求：闭合开关后，线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中，电动机产生的内能Q内；b当电动机接上负载后，相当于线框

16、受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速度也不相同。求： ab、cd 两根杆的转动速度v 多大时，电动机的输出功率P 最大，并求出最大功率Pm。E0 B0 N M 图 1 S vmt 0 v 图 2 图 4 图 3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 17 页 - - - - - - - - - 8北京市西城区2016 年高三一模物理试卷参考答案及评分标准2016.4 13. D 14. D 15. C 16. B 17. A 18. D 19. D 20. C

17、 21（ 18 分）（ 1）4 分，（ 2） -每空 2 分， 4 分）（1）17.6 （2） D 3.04 gh2 a，10.0 4l（h-l）22.（16 分）（1）a. （5 分）粒子在电场中加速根据动能定理221mvqU解得速度mqUv2b. （5 分）粒子在磁场中做匀速圆周运动根据牛顿第二定律和洛仑力公式RvmqvB2解得半径qmUBR21（2）（ 6 分）由以上计算可知UqRBm222有22121)(RRmm代入已知条件得1221mm23（ 18 分）（1）（ 6 分）合并后的质量亏损000362)3926(MMMm根据爱因斯坦质能方程2mcE得合并所释放的能量203cME（2）a

18、. （6 分）小恒星绕黑洞做匀速圆周运动，设小恒星质量为m根据万有引力定律和牛顿第二定律0220)2(rTmrMmG解得23024GTrM名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 17 页 - - - - - - - - - 9 b. （6 分）设质量为m 的物体，从黑洞表面至无穷远处根据能量守恒定律0-212）（RmMGmv解得22vMGR因为连光都不能逃离，有v = c所以黑洞的半径最大不能超过22cMGR24.（20 分）（1）（ 6 分）闭合开关S，导体棒在

19、安培力F=B0Il 的作用下开始做加速运动，加速度mFa；导体棒切割磁感线产生反电动势，电流rlvBEI00-，当速度v增大，电流 I 减小，安培力 F 减小，加速度 a 减小，导体棒做加速度减小的加速运动；当E0 =B0lvm时，电 流 为 零 ， 导 体 棒 速 度 达 到 最 大 ， 最 大 速 度lBEv00m；此后棒以最大速度vm做匀速运动； v-t 示意图如图所示。（2）a. （7 分）设在这个过程中通过杆横截面的电量为Q，稳定时两杆的速度为vm根据能量守恒定律内QvMEQm2221稳定时有E = 2BLvm在很短的时间t 内可认为电流不变，以ab 为研究对象根据动量定理BIL t

20、 = Mv对整个过程求和有BLQ =Mvm联立以上各式求得2224LBMEQ内b. （7 分）电动机的输出功率P =EI I2R求出当REI2时，输出功率P 最大根据RBLvEI2-求出当BLEv4时，输出功率P 最大解得最大功率REP42mvmt 0 v 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 17 页 - - - - - - - - - 10答案详细解析：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

21、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 17 页 - - - - - - - - - 11名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 17 页 - - - - - - - - - 12名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 17 页 - - - - - - - - - 13名师资料总结 - - -精品资料欢

22、迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 17 页 - - - - - - - - - 14名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 17 页 - - - - - - - - - 1516 如图 xOy平面内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B=0.1T，在 y 轴上有一粒子源，坐标为（0，0.2m），粒子源可以在 xOy平面内向各个方向均匀射出质量为m=6.4

23、10-27kg，带电量为q=+3.210-19C，速度为 v=1.0l0 6m/s 的带电粒子，一足够长薄感光板从图中较远处沿x 轴负方向向左缓慢移动，其下表面和上表面先后被粒子击中并吸收粒子，不考虑粒子间的相互作用 （取=3），求：（1）带电粒子在磁场中运动的半径及下表面第一次被粒子击中时感光板左端点的位置（可用根式表示）；（2）当薄板左端运动到（ -0.2m，0）点的瞬间，击中上、下板面的粒子数之比（3）在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间解：（ 1）根据，得：，代入数据解得： R=0.2m 如图甲，可得下表面被击中的位置m=0.2m （或 0.35m）（2）如图丙，由几何关系得打到

24、上板的粒子所对应的角度为=90打到下板的粒子所对应的角度为=90， 击中上、 下板面的粒子数之比名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 17 页 - - - - - - - - - 16（3）根据和，得：代入数据解得： T=1.210-6s 由几何关系可得最长时间为打在坐标原点的粒子（如图乙）：=1.010-6s 答：答：（1）带电粒子在磁场中运动的半径为0.2m，下表面被粒子击中时感光板左端点位置坐标为 0.35m；（2）当薄板左端运动到（ -0.2m，0）点

25、的瞬间，击中上、下板面的粒子数之比1：1（3）在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间为1.010-6s ；解：（ 1）根据，得：，代入数据解得： R=0.2m 如图甲，可得下表面被击中的位置m=0.2m （或 0.35m）（2）如图丙，由几何关系得打到上板的粒子所对应的角度为=90打到下板的粒子所对应的角度为=90， 击中上、 下板面的粒子数之比名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 17 页 - - - - - - - - - 17（3）根据和，得：代入数据解得： T=1.210-6s 由几何关系可得最长时间为打在坐标原点的粒子（如图乙）：=1.010-6s 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 17 页 - - - - - - - - -