2019年北京市朝阳区高三一模物理考试逐题解析
一、选择题
1.一个铀核()发生裂变，核反应方程是，并出现质量亏损。则
A. X是电子，裂变过程放出能量 B. X是中子，裂变过程放出能量
C. X是电子，裂变过程吸收能量 D. X是中子，裂变过程吸收能量
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量数和电荷数守恒可知的质量数为1，电荷数为0，可知 是中子，裂变过程放出能量。故B正确。
2.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. 物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大
C. 气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的碰撞引起的
D. 气体对外做功，内能一定减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；
B.温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体温度升高，不是每个分子热运动的动能均增大。故B错误；
C.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，故C正确
D.由公式知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界吸收热量若同时对外界做功，则内能不一定减少，故D错误；
故选：C
3.如图为速度选择器示意图，、为其两个极板。某带电粒子以速度从射入，恰能沿虚线从射出。不计粒子重力，下列说法正确的是
A. 极板的电势一定高于极板的电势
B. 该粒子一定带正电
C. 该粒子以速度从射入，仍能沿虚线从射出
D. 该粒子以速度从射入，也能沿虚线从射出
【答案】A
【解析】
【详解】AB、粒子从左侧射入，当粒子带正电时，向上，则必须向下，可知上极板电势高，当粒子带负电时，向下，则必须向上，可知上极板电势高，故A正确，B错误；
C、根据，则，速度为定值，故C错误；
D、粒子从右侧射入，只有方向改变，而方向不变，受力不平衡，因而不沿虚线运动，故D错误。
4.一列简谐横波某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是
A. 质点P此时刻的速度沿y轴的负方向
B. 质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向
C. 再过半个周期时，质点P的位移为负值
D. 经过一个周期，质点P通过的路程为2a
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可得，波沿x轴方向传播，结合平移法可知，P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向。故A错误。
B.质点的加速度，质点在x轴的上方，所以加速度的方向沿y轴的负方向。故B错误。
C.质点开始时在x轴的上方，经过半个周，一定是在x轴的下方，位移一定为负。故C正确；
D.经过一个周期，质点P通过的路程为4倍的振幅，即4a故D错误。
5.如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想电表。闭合开关S，下列说法正确的是
A. 电流表A1的示数减小
B. 电流表A2的示数减小
C. 电压表V1的示数减小
D. 电压表V2的示数减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB. 闭合开关S，负载增加，副线圈的电流增加，即A2示数增加，由变压器的知识可知，原线圈的电流也增加，即A1也增加。故AB都错误。
C. 电压表V1测量的是原线圈两端的电压，所以电压表V1的示数不变。故C错误。
D. 闭合开关S，负载增加，副线圈的电流增加，定值电阻两端的电压增加，所以灯泡两端的电压减小，故电压表V2的示数减小。故D正确。
6.如图所示，A、B是两个带异号电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为q1，q2，A球刚绝缘细线悬挂于O点，A、B球用绝缘细线相连，两细线长度相等，整个装置处于水平匀强电场中，平衡时，两细线张紧，且B球恰好处于O点正下方，则可以判定，A、B两球所带电荷量的关系为
A. ql= -q2
B. ql=-2q2
C. 2q1=-q2
D. q1=-3q2
【答案】D
【解析】
【详解】设OA绳子对A球的作用力为，AB球之间的作用力为，对A和B整体分析，有平衡条件可得，，对B球受力分析，有平衡条件可得，，由以上4式可得两球的电荷量的关系为，又因为两球是异种电荷，所以D正确。
7.某物理兴趣小组利用如图所示的电路给一个原来不带电的电容器充电。在充电过程中，电路中的电流为，电容器所带的电荷量为，两极板间的电势差为u，电容器储存的能量为。下面的四幅示意图分别表示、、和随时间的变化关系，其中可能正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、由于u变大，所以电路中电流减小，故A错误；
B、图像斜率代表电流大小，电流变小，斜率变小，而充电增加，B正确；
C、可得，与的图形相似，故C错误；
D、由公式，可定性分析，故D错误。
8.2018年5月21日，中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将嫦娥四号任务
“鹊桥”号中继星发射升空．6月14日，“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，以解决月球背面的通讯问题。如图所示，地月拉格朗日L2点在地球与月球的连线上。若卫星在地月拉格朗日L2点上，受地球、月球两大天体的引力作用，能保持相对静止。已知地球质量和地月距离，若要计算地月拉格朗日L2点与地球间的距离，只需要知道的物理量是
A. 月球的质量
B. “鹊桥”号中继星的质量
C. 月球绕地球运行的周期
D. 引力常量
【答案】A
【解析】
【详解】“鹊桥”号中继星绕地球做圆周运动，其向心力是地球和月球的引力的合力题共的，有万有引力定律可得：，此方程中“鹊桥”号中继星的质量可以消去，中继星的周期等于月球的周期，所以只要知道月球的质量，就可此计算出地月拉格朗日L2点与地球间的距离。故A正确，BCD错误。
9.如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是________
A．换用紫色的滤光片 B．换用红色的滤光片
C．使光源离双缝距离近一些 D．使光屏离双缝距离远一些
【答案】BD
【解析】
【详解】由于干涉条纹间距为：可知，为了使干涉条纹的间距变宽，可以换用波长较
长的红色滤光片，也可以使光屏离双缝距离远一些。故BD正确。
二、实验题
10.如图所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1．的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S 由静止滚下，与 B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置。
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度足不容易的。但是，可以通过仪测量_____，间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h B.小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程
②以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是 ______（多选）．
A．刻度尺 B．天平 C．游标卡尺 D．秒表
③关于本实验，下列说法正确的是___。
A.斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
④在实验误差允许范围内，若满足关系式____，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。
A. m1．OP= m1．OM+ m2·ON B.mc．OP=m1.ON+ m2．OM
C. m1．OM= m1．OP+ m2．ON D.m1．ON=ml．OP+m2．OM
⑤在实验中，为了让A球碰后沿原方向运动，应满足A球的质量m1大于B球的质量m2，请推理说明_____。
【答案】 (1). C (2). AB (3). B (4). A (5). 答案见解析
【解析】
【详解】（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中运动的时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，所以可以用小球的水平位移代替小球的初速度。故选C
（2）本实验需要验证的是：，有因为可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可验证：,实验需要测量小球的质量、小球落地的位置，测量质量需要天平，测量小球落地点的位置需要刻度尺。故选AB。
（3）A.轨道的是否光滑，对本实验没有任何的影响。故A错误。
B.本实验要求小球从轨道末端做平抛运动，所以斜槽轨道末端必须水平。故B正确。
C.本实验要测量小球做平抛运动的水平位移，所以实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
（4）本实验需要验证的是：，有因为可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可验证：。故选A。
（5）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：，假设碰后A球反弹或静止，则，即，又因为，所以，碰撞过程中损失的机械能，不符合实际，假设不成立，即碰后A球的运动方向不改变。
三、解答题
11.如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C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）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为v0= ，且恰好能通过c点。已知A、B间的高度差h=4R，重力加速度为g。求：
(1)小球运动到B点时，轨道对小球的支持力的大小；
(2)小球通过C点时的速率vC；
(3)小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦阻力做的功W。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球在B点时，根据牛顿第二定律：
解得：
（2）因为小球恰能通过C点，根据牛顿第二定律有：
解得：
（3）在小球从A点运动到C点的过程中，根据动能定理有：
解得：
12.直流电动机的基本结构由永磁铁和矩形线圈构成，如图1所示。现将标有“3V，3W”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势为E =4. 0V、内阻为r=0.40Ω的电源的两端，如图2所示。已知电动机线圈的电阻Ro =0. 10Ω,不计其它电阻。
(1)若滑动变阻器接人电路的阻值R1=3.5Ω，且电动机卡住不转，求此时电路中的电流I1。
(2)调节滑动变阻器接人电路的阻值，或电动机工作时的负载发生变化，回路中的电流I及电源的输出功率P随之改变。
a．请从理论上推导P与，的关系式，并在图3中定性画出P-I图像；
b．求该电源对外电路能够输出的最大功率Pm。
(3)调节滑动变阻器接人电路的阻值，使电动机正常工作。现保持滑动变阻器接人电路的阻值不变，增加电动机的负载，电动机将通过转速调节达到新的稳定状态。请分析说明在这个过程中，电路中的电流如何变化。
【答案】（1）；10W （2）电路中的电流变大
【解析】
【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有：
（2）a.电源的输出功率，图像如图所示：
当电路中的电流时，电源的输出功率最大，且
（3）电动机的负载增加，达到新的稳定状态后，线圈的转速变慢，线圈因为切割磁感线产生反电动势变小，根据可知，电路中的电流变大。
13.动量定理可以表示为，其中力F和动量p都是矢量。在运动动量定理处理二维问题时，可以在相互垂额直的x、y两个方向上分别研究。
如图所示，质量为m的小球斜射钢板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也时，碰撞前后的速度发小都时v，碰撞过程中忽略小球所受重力，碰撞时间为已知。求小球对钢板的作用力F。
【答案】 ，方向沿y轴负方向
【解析】
【详解】选择小球为研究对象，如图所示，其初速度可分解为：
方向，
方向，
其末速度可分解为：
方向，
方向，
由动量定理可得：
方向，
方向，
根据牛顿第三定律可得，桌面受力为：
则桌面受力大小为，方向沿轴负方向。
14.光子除了有能量，还有动量。若光子能量为E，动量为P，则光子动量，式中c为真空中的光速。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。
如图是1901年俄国物理科学家列别捷夫测量光压的实验装置。T型架通过悬丝竖直悬挂，横臂水平，悬丝一端固定在横臂中点。在横臂的两侧有圆片P和Q，两圆片与T型架在同一竖直平面内。圆片P是涂黑的，当光线照射到P上时，可以认为光子全部被吸收：圆片Q是光亮的，当光线照射到Q上时，可以认为光子被反射。分别用光线照射在P或Q上，都可以引起悬丝的旋转。在悬丝上固定的一小镜M，用一细光束照射M，就可以获知悬丝扭转的角度。已知光速为c，两个圆片P、Q的半径都为r。悬丝转过的角度与光对圆片的压力成正比。
a.用光强（单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能）为的激光束垂直照射整个圆片P，求激光束对圆片P的压力F的大小；
b.实验中，第一次用光强为的激光束单独照射整个圆片P，平衡时，光束与圆片垂直，且悬丝有一扭转角；第二次仍用该光束单独照射整个圆片Q，平衡时，光束与圆片不垂直，悬丝的扭转角与第一次相同。求激光束与圆片Q所在平面的夹角。
【答案】a.,b.45o
【解析】
【详解】a.由动量定理可得，
根据题意有，
其中，
综上可得，F
b.由a可知，，反射过程中，设作用力为，由动量定理可得：
根据题意有，因为扭转角相同，所以，相同。若光打在Q上，有
综上可得，
即
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