北京市朝阳区2022-2023学年高三物理下学期一模试题（Word版附答案）

北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测一物理2023.3（考试时间90分钟满分100分）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．关于质量一定的理想气体，下列说法正确的是A．气体温度降低，其压强可能增大B．气体体积减小，其压强一定增大C．气体不断被压缩的过程中，其内能一定增加D．气体与外界不发生热量交换的过程中，其内能一定不变2．下列说法正确的是A．雨后出现的彩虹属于光的反射现象B．光的干涉和衍射现象说明光是一种横波C．用光导纤维传输信息利用了光的全反射现象D．测体温的额温枪是通过测量人体辐射的紫外线进行测温3．某地震局记录了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在时刻的波形如图中实线所示，时刻第一次出现图中虚线所示的波形。下列说法正确的是 A．该地震波的周期为0.5sB．该地震波的波速为4km/sC．时刻，处质点的振动方向沿y轴正方向D．0～0.5s内处的质点沿x轴正方向前进2km的距离4．如图所示，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为θ，手机与接触面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。手机始终保持静止状态。下列说法正确的是A．手机对支架的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下B．手机受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向上C．若θ增大，则支架对手机的摩擦力随之减小D．若θ增大，则支架对手机的作用力保持不变5．如图是某交流发电机的示意图。当线圈abcd绕垂直于匀强磁场方向的转轴OO＇匀速转动时，电路中产生电流的最大值为，外电路的电阻为R。图示位置线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈转动的周期为T。下列说法正确的是A．在图示位置，穿过线圈的磁通量的变化率为零 B．在图示位置，线圈中的电流方向为a→b→c→dC．在一个周期内，外电路产生的焦耳热为D．从图示位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为6．如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度（在弹性限度内）。不计空气阻力。则A．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的加速度不断增大B．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的速度先增大后减小C．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的机械能守恒D．小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小7．图示平面内固定两个等量异种点电荷，M、N两点关于两电荷的连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是A．M、P两点的电场强度相同B．N、P两点的电场强度相同C．N、P两点的电势相等D．电子在M点的电势能比在N点的大8．如图所示，可视为质点的小球用轻质细绳悬挂于B点，使小球在水平面内做匀速圆周运动。现仅增加绳长，保持轨迹圆的圆心O到悬点B 的高度不变，小球仍在水平面内做匀速圆周运动。增加绳长前后小球运动的角速度、加速度以及所受细绳的拉力大小分别为、、和、、。则A．B．C．D．9．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上。下列说法不正确的是A．全过程中，金属棒克服安培力做功为B．全过程中，电阻R上产生的焦耳热为C．时刻，金属棒受到的安培力大小为D．时刻，金属棒两端的电压10．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b 两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表随电压表读数变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是A．题中的氢原子跃迁共能发出4种不同频率的光子B．a光是从的能级向的能级跃迁产生的C．a光的波长小于b光的波长D．a光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比b光照射时的大11．质量为m的同学原地跳绳时，上下运动，其速度大小v随时间t的变化图像如图所示。重力加速度为g。则A．0～内，该同学的最大速度约为B．0～内，该同学上升的最大高速约为C．该同学克服重力做功的平均功率约为D．每跳一次，地面对该同学所做的功约为12．科幻电影曾出现太空梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位置距地心的距离为r ，地球半径为图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确的是A．航天员在R处的速度等于地球的第一宇宙速度B．乙图中的小于地球同步卫星的轨道半径C．航天员在位置时处于完全失重状态D．在小于的范围内，航天员越接近的位置对梯仓的压力越大13．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是A．开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变C．开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭D．根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值14 ．图甲为指尖般大小的一种电动机，由于没有铁芯，被称为空心杯电机。这种新颖的结构消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，具有体积小、灵敏、节能等特性，广泛应用在智能手机、平板电脑、医疗、无人机等方面。图乙为一种空心杯电机原理的简化示意图。固定的圆柱形永磁体形成沿辐向均匀分布的磁场（俯视图）；作为转子的多组线圈绕制成水杯状，电流经边缘流入和流出，可简化为沿圆柱体对角线的单匝线圈（图中a、b分别为线圈与顶面和底面的切点）。当线圈通电时，可在安培力作用下绕OO＇轴转动。设图示时刻线圈的电流为I，方向如图所示，线圈所在处的磁感应强度大小均为B。图中线圈实线部分的长度为L。下列说法正确的是A．图中线圈转动过程中，穿过该线圈的磁通量保持不变B．图示位置，线圈实线部分所受安培力的大小为BILC．图示位置，线圈在安培力的作用下将绕OO＇轴逆时针转动（俯视）D．为使空心杯电机正常转动，则应保持线圈中的电流方向不变第二部分本部分共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）利用图1所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。为减小实验误差，下列措施可行的有。A．描点作图时，铅笔应尖一些，力的图示适当大些B．用两个测力计拉细绳套时，两测力计的示数适当大些C．用两个测力计拉细绳套时，细绳间的夹角越大越好（2）利用图2所示装置验证机械能守恒定律。图3为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，重物增加的动能，减少的重力势能。（3）如图4所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证动量守恒定律。某同学认为即使A球质量大于B球质量，也可能会使A球反弹。请说明该同学的观点是否正确并给出理由。16．（10分） 某同学用伏安法测金属丝的电阻（阻值约5Ω左右）。实验所用器材为：电池组（电动势3V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω）开关、导线若干。（1）图1中电压表的右端应与（选填“a”或“b”）点连接。（2）图2是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的右端。请根据（1）问中的电路图，补充完成图2中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表读数均为最小值。（3）该同学在坐标纸上建立如图3所示的坐标系，标出了与测量数据对应的6个点。请在该图中描绘出I-U图线，利用图线可得该金属丝的阻值Ω（结果保留两位有效数字）。（4）通过电路元件的I-U 图像可以了解其性能。该同学查阅说明书，了解到某元件具有维持用电器两端电压稳定的作用，其正常工作电压为3.0V，电流约为83mA，I-U图像如图4所示。若使用该元件与一额定电压为3.0V的用电器并联，通过适当的电阻构成如图5所示的电路。当输入电压在一定范围内波动时，用电器两端电压能够稳定在3.0V不变，请分析说明其原因。17．（9分）如图所示，竖直平面内、半径的光滑1/4圆弧轨道固定在水平桌面上，与桌面相切于B点。质量的小物块由A点静止释放，最后静止于桌面上的C点。已知物块与桌面间的动摩擦因数。取。求：（1）物块在B点时的速度大小；（2）物块在B点时所受圆弧轨道的支持力大小N；（3）B、C两点间的距离x。18．（9分） 如图所示，两块带电金属极板a、b水平正对放置，极板长度、板间距均为L，板间存在方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为＋q的粒子，以水平速度从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向进入极板间，恰好做匀速直线运动，不计粒子重力。（1）求匀强磁场磁感应强度的大小B；（2）若撤去磁场只保留电场，求粒子射出电场时沿电场方向移动的距离y；（3）若撤去电场，仅将磁感应强度大小调为B＇，粒子恰能从上极板右边缘射出，求B＇的大小。19．（10分）密立根油滴实验将微观量转化为宏观量进行测量，揭示了电荷的不连续性，并测定了元电荷的数值。实验设计简单巧妙，被称为物理学史上最美实验之一。该实验的简化装置如图甲所示。水平放置、间距为d的两平行金属极板接在电源上，在上极板中间开一小孔，用喷雾器将油滴喷入并从小孔飘落到两极板间。已知油滴带负电。油滴所受空气阻力，式中η为已知量，r为油滴的半径，v为油滴的速度大小。已知油的密度为ρ，重力加速度为g。（1）在极板间不加电压，由于空气阻力作用，观测到某一油滴以恒定速率缓慢下降距离L 所用的时间为，求该油滴的半径r；（2）在极板间加电压U，经过一段时间后，观测到（1）问中的油滴以恒定速率缓慢上升距离L所用的时间为。求该油滴所带的电荷量Q；（3）实验中通过在两极板间照射X射线不断改变油滴的电荷量。图乙是通过多次实验所测电荷量的分布图，横轴表示不同油滴的编号，纵轴表示电荷量。请说明图中油滴所带电荷量的分布特点，并说明如何处理数据进而得出元电荷的数值。20．（12分）中国航天技术处于世界领先水平，航天过程有发射、在轨和着陆返回等关键环节。（1）航天员在空间站长期处于失重状态，为缓解此状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图甲所示。圆环绕中心轴匀速旋转，航天员（可视为质点）站在圆环内的侧壁上，随圆环做圆周运动的半径为r，可受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为g。求圆环转动的角速度大小ω。（2）启动反推发动机是着陆返回过程的一个关键步骤。返回舱在距离地面较近时通过γ射线精准测距来启动返回舱的发动机向下喷气，使其减速着地。 a．已知返回舱的质量为M，其底部装有4台反推发动机，每台发动机喷嘴的横截面积为S，喷射气体的密度为ρ，返回舱距地面高度为H时速度为，若此时启动反推发动机，返回舱此后的运动可视为匀减速直线运动，到达地面时速度恰好为零。不考虑返回舱的质量变化，不计喷气前气体的速度，不计空气阻力。求气体被喷射出时相对地面的速度大小v；b．图乙是返回舱底部γ射线精准测距原理简图。返回舱底部的发射器发射γ射线。为简化问题，我们假定：γ光子被地面散射后均匀射向地面上方各个方向。已知发射器单位时间内发出N个γ光子，地面对光子的吸收率为η，紧邻发射器的接收器接收γ射线的有效面积为A。当接收器单位时间内接收到n个γ光子时就会自动启动反推发动机，求此时返回舱底部距离地面的高度h。北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测一物理参考答案2023.3（考试时间90分钟满分100分）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。题号1234567 答案ACBDABB题号891011121314答案ADBCCDC第二部分本部分共6题，共58分。15．（8分）（1）AB（2）；（3）该同学的观点不正确。理由如下：设碰前A球的动量为，动能为，碰后A球的动量为、动能为，B球动量为、动能为。取碰前A球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：，若A球反弹，则，所以，即。又因为，所以，违背了能量守恒定律，所以该同学的观点错误。16．（10分）（1）a（2）如图甲所示 （3）如图乙所示；4.3～4.8（4）当输入电压有所升高时，两端的电压瞬间大于3.0V，元件中电流从83mA急剧增大，使两端的电压增大，两端的电压又回到3.0V；当输入电压有所下降时，两端的电压瞬间小于3.0V，元件中电流从83mA急剧减小，使两端的电压减小，两端的电压又回到3.0V。因此，用电器两端电压能够稳定在3.0V不变。17．（9分）解：（1）物块从A运动到B，根据机械能守恒定律有得（2）物块在B点时，根据牛顿第二定律有得（3）物块由B点运动到C点的过程中，根据动能定理有得18．（9分）解： （1）带电粒子受到的电场力与洛伦兹力平衡，有得（2）水平方向有竖直方向有得（3）设粒子做匀速圆周运动的半径为r，洛伦兹力提供向心力，有由几何关系得19．（10分）解：（1）板间未加电压时，油滴的速度为，根据平衡条件有其中 得（2）板间加电压时，油滴的速度为，根据平衡条件有其中得（3）电荷量的分布呈现出明显的不连续性，这是量子化的表现。根据图中数据分布的特点，可将电荷量数值近似相等的数据分为一组，求出每组电荷量的平均值；再对各平均值求差值。在实验误差允许范围内，若发现各平均值及差值均为某一最小数值的整数倍，则这个最小数值即为元电荷的数值。20．（12分）解：（1）设航天员质量为m，所受侧壁对他的支持力N提供向心力，有同时得（2）a．设△t时间内每台发动机喷射出的气体质量为△m，气体相对地面速度为v，气体受到返回舱的作用力为F，则有得由牛顿第三定律可知，气体对返回舱的作用力大小 返回舱在匀减速下落的过程中，根据牛顿第二定律有根据运动学公式有得b．接收器单位时间单位面积接收的光子个数为故接收器单位时间接收光子的个数得全卷说明：用其他方法解答正确，给相应分数。