2023年北京海淀高三一模物理试卷含答案.pdf

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1、 第1页/共7页 2023 北京海淀高三一模 物 理 2023.04 本试卷共 8 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.下列现象中，揭示了光的粒子性的是 A.光电效应 B.光的干涉 C.光的偏振 D.光的衍射 2.处于 n=4能级的氢原子，向 n=2能级跃迁时 A.吸收光子，能量增加 B.吸收光子，能量减少 C.放出光子，能量増加 D.放出光子，能量减少 3.一定质量的理想气体的体积 V 随热力学温

2、度 T 变化的情况如图所示。气体先后经历状态 A、B 和 C，下列说法正确的是 A.从状态 A到状态 B，气体压强保持不变 B.从状态 A到状态 B，气体内能保持不变 C.从状态 B到状态 C，气体对外做功 D.从状态 B到状态 C，气体向外放热 4.波源 O 垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该简谐波在 t=0.10s时的俯视图，实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷，相邻两个实线圆之间仅有 1个虚线圆。该介质中某质点的振动图像如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是 A.该波的波速为 15cm/s B.图甲中质点 P和 Q的相位差为 C.图甲中质点

3、N在该时刻速度方向垂直纸面向外 D.图乙可能是质点 N的振动图像 5.如图所示，水平面上有一上表面光滑的斜面体，一小物块沿其上表面匀减速上滑，此过程中斜面体始终保持静止，下列说法正确的是 A.斜面体受到地面的摩擦力水平向左 B.斜面体受到地面的摩擦力为零 C.斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和 D.斜面体对地面的压力等于斜面体与物块的重力之和 6.如图所示，卫星沿圆形轨道 I 环绕地球运动。当其运动到 M 点时采取了一次减速制动措施，进入椭圆轨道 II 或 III。轨道 I、II 和 III 均与地球赤道面共面。变更轨道后 第2页/共7页 A.卫星沿轨道 III运动 B.卫星经过 M

4、 点时的速度小于 7.9km/s C.卫星经过 M 点时的加速度变大 D.卫星环绕地球运动的周期变大 7.如图所示，轻杆的一端固定在通过 O点的水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆绕 O点在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其中 A 点为最髙点、C 点为最低点，B 点与 O 点等高，下列说法正确的是 A.小球经过 A点时，所受杆的作用力一定竖直向下 B.小球经过 B 点时，所受杆的作用力沿着 BO方向 C.从 A点到 C 点的过程，小球重力的功率保持不变 D.从 A点到 C 点的过程，杆对小球的作用力做负功 8.如图所示，把一根柔软的铜制弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，用导线连

5、接弹簧上端作为接线端 a，另一根导线浸在水银槽中作为另一个接线端 b，再将 a、b 端分别与一直流电源两极相连，发现弹簧开始竖直上下振动，电路交替通断。关于该实验.下列说法正确的是 A.通入电流时，弹簧各相邻线圈之间相互排斥 B.将 a、b 端的极性对调，弹簧将不再上下振动 C.增大电流，弹簧下端离开水银液面的最大高度一定变小 D.用频率合适的交流电，也可使弹簧上下振动 9.将水平放置的平行板电容器C、定值电阻R0、滑动变阻器R、电源E和开关S等元件组成如图所示电路，闭合 S 待稳定后，电容器两极板间的带电油滴 A 恰好保持静止。不考虑空气阻力和浮力，下列说法正确的是 A.当 R 接入电路中的

6、阻值变大时，电容器将放电 B.当 R 接入电路中的阻值变小时，油滴 A将向下运动 C.仅换用阻值更大的 R0，油滴 A将向下运动 D.仅换用阻值更小的 R0，油滴 A依旧可以保持悬浮状态 10.一电子只在静电力作用下沿+x 方向运动，其所在位置处的电势随位置 x 变化的图线如图中抛物线所示，下列说法正确的是 A.x1与 x3，处的电场方向相同 B.从 x1运动到 x2，电场力对电子做正功 C.电子在 x1处的速率小于在 x3处的速率 D.电子从 x2运动到 x3，加速度逐渐减小 11.如图所示，轻弹簧下端连接一重物，用手托住重物并使弹簧处于压缩状态。然后手与重物一同缓慢下降，直至重物与手分离并

7、保持静止。在此过程中，下列说法正确的是 A.弹簧的弹性势能与物体的重力势能之和先减少再增加 B.弹簧对重物做的功等于重物机械能的变化量 第3页/共7页 C.重物对手的压力随下降的距离均匀变化 D.手对重物做的功一定等于重物重力势能的变化量 12.如图所示，空间中存在竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场。边长为 L 的正方形线框 abcd 的总电阻为 R。除 ab 边为硬质金属杆外，其它边均为不可伸长的轻质金属细线，并且 cd 边保持不动，杆 ab 的质量为 m。将线框拉至水平后由静止释放，杆 ab 第一次摆到最低位置时的速率为 v。重力加速度为 g，忽略空气阻力。关于该过程，下列说法正确的是

8、 A.a 端电势始终低于 b端电势 B.杆 ab 中电流的大小、方向均保持不变 C.安培力对杆 ab 的冲量大小为23B LR D.安培力对杆 ab 做的功为212mgLmv 13.只利用下列选项中的器材，不能测量出当地重力加速度的是 A.1 根长度已知的直杆、1 个质量未知的小物块、1 块停表 B.1 根长度已知的轻绳、2 个质量已知的小物块、1 个滑轮、1 个铁架台 C.1 个发射初速度已知的抛射器、1 个质量未知的抛射物、1 把直尺 D.1 个质量已知的小物块、1 根长度未知的轻绳、1 把直尺、1 块停表 14.2022年 10月 31日“梦天”实验舱成功发射，其上配置了世界领先的微重力

9、超冷原子物理实验平台，利用太空中的微重力环境和冷却技术，可获得地面无法制备的超冷原子。超冷原子是指温度接近 0K状态下的原子（质量约 10-27kg），其运动速度约为室温下原子速度（约 500m/s）的 510-5倍。超冷原子的制备要先利用激光冷却技术，使用方向相反的两束激光照射原子，原子会吸收激光的光子然后再向四周随机辐射光子，经过多次吸收和辐射后，原子的速度减小。同时施加磁场将原子束缚在一定区域内，避免原子逃逸，以延长原子与激光作用的时间。再用蒸发冷却技术，将速度较大的原子从该区域中排除，进一步降低温度。取普朗克常量 h=6.6310-34Js。下列说法错误的是 A.太空中的微重力环境可使

10、实验舱中的原子长时间处于悬浮状态，利于获得超冷原子 B.超冷原子的物质波波长约为 10-5m量级 C.原子减速是通过原子向四周随机辐射光子实现的 D.超冷原子的蒸发冷却的机制，与室温下水杯中的水蒸发冷却的机制类似 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。15.（8 分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。（1）某同学在做杨氏双缝干涉实验时，分别用波长1和2的单色光，经同一干涉装置得到如图甲和乙所示的干涉条纹，可知1_2（选填“”“=”或“”）。第4页/共7页 （2）图中 A、B 端之间电压恒为 U，灯泡 L 的电阻恒为 R1，滑动变阻器 R 的最大

11、阻值为 R2，在保证安全的情况下，为使灯泡两端电压的变化范围尽量大，应选择_（选填“甲”“乙”或“丙”）电路，灯泡两端电压最大变化范围是_。（3）在探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，橡皮条的一端连接轻质小圆环，另一端固定，通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到拉力 F1、F2的共同作用静止于 O 点。撒去 F1、F2，改用一个拉力 F 单独拉住小圆环，仍使它静止于 O 点。甲、乙、丙三位同学在白纸上记录的 F1、F2和 F 的大小以及表示作用线方向的点如下图所示，其中最有助于得到正确的实验结论的是_同学的实验结果（选填“甲”“乙”或“丙”）。（10 分）某同学探究平抛运动的待点。（

12、1）用如图 1 所示装置探究平抛运动竖直分运动的待点。用小锤打击弹性金属片后，A 球沿水平方向飞出，同时 B 球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。关于该实验，下列说法正确的是_（选填选项前的字母）。A.A.B 两球应选用体积小、质量大的小球 B.打击弹性金属片后两球需要落在同一水平面上 C.比较两球落地时间必须要测量两球下落的髙度 多次改变 A、B 两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此_说明 A 球竖直方向分运动为自由落体运动，_说明 A球水平方向分运动为匀速直线运动。（选填“能”或“不能”）（2）用如图 2 所示装置研究平抛运动水平

13、分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A 球沿斜槽轨道 PQ 滑下后从斜槽末端 Q 飞出，落在水平挡板 MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中，必要的是_（选填选项前的字母）。第5页/共7页 A.通过调节使斜槽末段保持水平 B.每次需要从不同位置静止释放 A球 C.通过调节使硬板保持竖直 D.尽可能减小 A球与斜槽之间的摩擦 某同学用图 2 的实验装置得到的痕迹点如图 3 所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验_（选填选项前的字母）。A.A球释放的高度偏

14、高 B.A球释放的高度偏低 C.A球没有被静止释放 D.挡板 MN未水平放置（3）某同学用平滑曲线连接这些痕迹点，得到图 4 所示 A 球做平抛运动的轨迹。请利用该轨迹和（1）中得出的平抛运动竖直方向分运动的特点，说明怎样确定平抛运动水平分运动是匀速直线运动。17.（9 分）图 1 中过山车可抽象为图 2 所示模型：弧形轨道下端与半径为 R 的竖直圆轨道平滑相接，B 点和 C 点分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上距B点高4R的A点静止释放，先后经过 B 点和 C 点，而后沿圆轨道滑下。忽略一切摩擦，已知重力加速度 g。（1）求小球通过 B 点时的速度大小 v

15、B。（2）求小球通过 C 点时，轨道对小球作用力的大小 F和方向。（3）请分析比较小球通过 B 点和 C点时加速度的大小关系。18.（9 分）如图所示，一个电阻 r=2、匝数 N=100（图中只画了 1匝）的圆形金属线圈与 R=8的定值电阻连成闭合回路，线圈所围面积 S=0.2m2，线圈处在垂直于线圈平面的匀强磁场中，取垂直线圈平面向里为磁场正方向，磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系为 B=（0.4-0.2t）T。求（1）通过电阻 R 的电流大小 I和方向;（2）4s内 a.通过电阻 R 的电荷量 q；b.电路中产生的焦耳热 Q。第6页/共7页 19.（10 分）反冲是常见的现象。（1）静

16、止的铀核（23892U）放出 1 个动能为 E 的未知粒子后，衰变为 1 个钍核（23490Th）。a.请写出上述衰变过程的核反应方程；b.求反冲的钍核的动能kE。（计算中可忽略质子和中子质量的差异，不考虑相对论效应）（2）如图所示，用轻绳连接的滑块A和B（均可视为质点）静止在光滑水平面上，其间有一被轻绳束缚而处于压缩状态的轻质弹簧，已知滑块 A 的质量为 m，弹簧的弹性势能为pE。请证明：滑块 B 的质量 M 越大，剪断轻绳，当弹赞恢复原长时，滑块 A获得的动能就越大。（3）如图所示，以地心为参考系，质量为 M 的卫星只在地球引力的作用下沿与赤道面共面的椭圆轨道运动。卫星的发动机短暂点火可使

17、卫星变更轨道：将质量为的m的气体在极短时间内一次性向后喷出。假设无论发动机在什么位置短暂点火，点火后喷出气体相对点火后卫星的速度大小 u 都相同。如果想使点火后卫星的动能尽可能大，请通过分析，指出最佳的点火位置。20.（12 分）电容是物理学中重要的物理量。如图 1所示，空气中水平放置的平行板电容器 A充满电后，仅改变电容器 A两极板间的距离 d.电容器 A的电容 C 也随之变化。多次实验后，作出一条斜率为 p 的直线，如图 2所示。不考虑边缘效应。（1）回答下列问题。a.若开关保持断开状态，分析当板间距 d 变化时，两极板间电场强度的大小 E 如何变化。b.根据电场强度的定义、电场强度可叠加

18、的性质，证明当电容器 A 所带电荷量为今 q 时，下极板对上极板 第7页/共7页 电场力的大小22qFp=。（2）用电容器 A制成静电天平，其原理如图 3所示：空气中，平行板电容器的下极板固定不动，上极板接到等臂天平的左端。当电容器不带电时，天平恰好保持水平平衡，两极板间的距离为 d。当天平右端放一个质量为 m的砝码时，需要在电容器的两极板间加上电压 U，使天平重新水平平衡。某同学提出若用电压表（可视为理想表）读出上述电压，则可推知所加砝码的质量。因此，他准备将图 4中该电压表表盘（示意图）上的电压值改换为相应的质量值。他已经完成了部分测量，请在图 4 的表盘上标上 2V和 3V对应的质量值，

19、并给出一种扩大该静电天平量程的方法。（3）如图 5所示，将电容器 A的下极板同定不动，上极板由一劲度系数为 k的轻质绝缘弹簧悬挂住。当两极板均不带电时，极板间的距离为 d0。保持两极板始终水平正对且不发生转动，当两极板间所加电压为 U时，讨论上极板平衡位置的个数 N的情况。高三年级 参考答案与评分标准（物理）第 1 页 共 3 页 海淀区20222023学年第二学期期中练习参考答案及评分标准 高三物理 2023.04 本试卷共 8 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分

20、，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求 的一项。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A D A B C B D D A C C C B C 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。15（1）；（2）乙，0U；（3）乙；16（1）AB；能、不能；（2）AC；AC；（3）如答图 1 所示，在所得到的平抛运动的轨迹上选取纵坐标满足AyByCy149 的 3 个点 A、B、C，若其横坐标满足AxBxCx123，则说明平抛运动水平方向分运动为匀速直线运动。17（1）从 A 到 B 的过程中，根据动能定理，有 2142BmgRmv 解得 2 2BgRv（

21、2）从 B 到 C 的过程中，只有重力做功，因此小球和地球组成的系统机械能守恒，即 2211222BCmmgRmvv 再根据牛顿运动定律，当小球通过 C 点时，有 2CmgFmRv 联立上述二式，可得 3Fmg 方向竖直向下。（3）根据（2）可得，小球通过 C 点时的速度大小2CgRv。设小球通过 B 点和 C 点的加速度分别为 aB和 aC，其大小等于向心加速度，根据向心加速度公式2aRv，以及 vBvC，可知 aBaC。（其他合理答案亦可给分）A B C 重锤线 答图 1 高三年级 参考答案与评分标准（物理）第 2 页 共 3 页 18（1）由法拉第电磁感应定律，可得线圈中产生的感应电动势

22、 4VBENSt 再根据闭合电路欧姆定律，可得感应电流的大小 0.4AEIRr 根据楞次定律，可以判断通过电阻 R 的电流方向为由 b 到 a。（2）a根据电流定义，可得1.6CqI t。b根据焦耳定律，可得26.4JQIRr t。19（1）a238234492902UThHe b设质子和中子的质量均为 m、衰变后氦核的速度为 v1、钍核的速度为 v2，选氦核运动方向为正方向，根据动量守恒定律，有 1242340mmvv 可得 212117vv 又根据21142Emv，可得 2k2122342117EmEv（2）滑块 A 和 B 组成的系统动量守恒，设弹簧恢复原长时，滑块 A 和 B 的速度分

23、别为vA和 vB，选滑块 A 运动方向为正方向，根据动量守恒定律，有 0ABmMvv 又根据能量守恒定律，有 22p1122ABmMEvv 联立以上两式，可得 2kp1121AAEmEmMv m 和 Ep均为定值，因此滑块 B 的质量 M 越大，滑块 A 获得的动能 EkA就越大。（3）卫星喷气的过程中，可认为卫星和喷出的气体所组成的系统动量守恒，设喷气前卫星沿椭圆轨道运动的速度为0v，喷气后卫星的速度为 v，以喷气前卫星运动方向为正方向，根据动量守恒定律，有 MMmmu0vvv 解得 muM0vv 由上式可知，卫星在椭圆轨道上运动速度 v0大的地方喷气，喷气后卫星的动能212kEMmv也就越

24、大，因此卫星应该在其速率最大的近地点处点火喷气。高三年级 参考答案与评分标准（物理）第 3 页 共 3 页 20（1）a由图 2 中信息可得pCd。电容器充完电后与电源断开，其所带电荷量 q 保持不变，根据电势差与电场强度的关系UEd、电容的定义qCU，可得qEp，即 E 与 d 无关，可知 E 不变。b由于电容器上、下极板所带电荷量大小相等、电性相反，因此二者产生大小相等、方向相同的电场，设上、下极板产生的电场强度大小均为E，根据电场强度可以叠加的性质，有EEE，结合（1）a，可得 2qEp 因此下极板对上极板所产生的电场力 22qFqEp（2）天平重新平衡时，砝码所受重力与左侧极板所受下极

25、板的电场力大小相等，即 22qmgp 其中pUqCUd，代入得 222pmUgd 上式表示 m 与 U2成正比，由 5g 与 1V 的对应关系可知 m5U2，因此应当在处对应的质量值为 20g，处对应的质量值为 45g，如答图 2 所示。换用更大量程的电压表、减小天平平衡时的板间距离等均可以扩大该静电天平的量程。（3）当电容器两极板间加上电压 U 时，设上极板所受弹簧弹力的变化量为F1、所受下极板的电场力为 F2，稳定时，根据牛顿运动定律有 12FF 根据胡克定律10Fk dd、（1）b 结论222qFp，代入式，得 2022pUk ddd 方程是关于 d 的三次方程，可通过图像法确定其解的个

26、数，如答图 3 所示：在 Fd 坐标系中分别作出方程左端10Fk dd的图像（图中直线 b1、b2和b3）和右端2222pUFd的图像（图中曲线 a），两个图像交点的个数反映了方程解的个数，即上极板平衡位置的个数 N。直线 b1与曲线 a 相交，有 2 个交点，表明方程有 2 个解，即上极板平衡位置的个数 N2；直线 b2与曲线 a 相切，有 1 个交点，表明方程有 1 个解，即上极板平衡位置的个数 N1；直线 b3与曲线 a 相离，没有交点，表明方程没有实数解，即上极板平衡位置的个数 N0；综上所述，上极板平衡位置的个数 N0、1、2。F d O 答图 3 a b1 b2 b3 0V 1V 2V 3V 0g 5g 20 g 45 g 答图 2