2020年北京市延庆区高三物理模拟考试题

2020 年北京市延庆区高三模拟考试物理 试卷 2020.3 1.考生要认真填写考场号和座位序号。 2.本试卷共 7 页，分为两个部分。第一部分为选择题，包括 14 个小 题(共 42 分):第二部分为非选择题，包括两道大题，6 个小题(共 58 分)。.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上.在试卷上作答无效。 第一部分必须用2B铅笔作答:第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答， 作图时必须使用 2B 铅笔。 4.考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 第一部分 选择题(共 42 分) 一、单项选择题(本题共 14 小题，在每小题给出的四个选项中，只有 一个选项是符合题意的，请将符合题意的选项选出。每小题 3 分， 共 42 分) 1.下列说法正确的是( ) A.一个热力学系统吸收热量后，其内能一定增加 B.一个热力学系统对外做功后，其内能一定减少C.理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定增大 D.理想气体的质量一定且体积不变，当温度升高时其压强一定减小 2.如图 1 所示，两束单色光 a、b 分别沿半径方向由空气射入半圆形 玻璃砖，出射光合成一束复色光 P，下列说法正确的是: ( ) A. a 光一个光子的能量小于 b 光一个光子的能量 B. a 光的折射率大于 b 光的折射率 C.实验条件完全相同的情况下做双缝干涉实验，b 光比 a 光条纹间距 大 D.若用 b 光照射某种金属时能发生光电效应现象，则用 a 光照射该金 属也一定能发生光电效应现象 图 1 3 下面列出的是一些核反应方程，针对核反应方程下列说法正确的是 () ① 23892 푈→ 23490 푇ℎ+X ②21퐻+31퐻→42퐻푒+Y ③94퐵푒+21퐻→105 퐵+K ④23592 푈+10푛→ 9038푆푟+ 13654 푋푒+ 10MA.核反应方程①是重核裂变，x 是 a 粒子 B.核反应方程②是轻核聚变，Y 是中子 C.核反应方程③是太阳内部发生的核聚变，K 是正电子 D.核反应方程④是衰变方程，M 是中子 4.一列简谐横波沿 X 轴正向传播，传到 P 点时的波形如图 2 所示，波 速为 10m。下列说法正确的是( ) A 该波的振幅为 0.5m 频率为 2HZ B.此时 P 点向 y 轴负方向运动 C 用外 0.9s，Q 点有沿 Y 轴正方向的 最大加速度 D 再经 1.05s.质点 P 沿波传播方向迁移了 10.5m5.嫦娥四号探测器(以下简称探测器)经过约 110 小时奔月飞行后，于 2018 年 12 月 12 日到达 且月球附近进入高度约 100 公里的环月圆形轨 道Ⅰ， 如图 3 所示:并于 2018 年 12 月 30 日实 施变轨，进入椭圆形轨道Ⅱ.探测器在近月点 Q 点附近制动、减速， 然后沿抛物线下降到距月面 100 米高处悬停，然后再缓慢竖直下降到 距月面仅为数米高处，关闭发动机，做自 由落体运动，落到月球背面。下列说法正确的是( ) A.不论在轨道还是轨道无动力运行，嫦娥四号探测器在 P 点的速度都 相同 图 3 B.嫦娥四号探测器在轨道 I 无动力运行的任何位置都具有相同的加速 度。 C.嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行的任何位置都具有相同动能。 D.嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行从 P 点飞到 Q 点的过程中引 力做正功 6.“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮，其着火后一段时间内的速 度一时间图像如右图 4 所示(不计空气 阻力，取竖直向上为正方向)， 其中 to 时刻为笛音雷起飞时刻、DE 段是斜 率大 小为 g 的直线。则关于笛音雷的运动， 下列说法正确的是( ) 图 4 A.“笛音雷”在 t1 时刻加速度最小 B.“笛音雷”在 t2 时刻改变运动方向 C.“笛音雷”在 t3 时刻彻底熄火 D. t3 一 t4 时间内“笛音雷"做自由落体运动 7.如图 5 所示的电路中，电源的电动势为 E 内电用为 r.闭合开关 S, 在 滑动变阻器的滑片 P 向左移动的过程中，下列结论正确的是( ) A.电容器 C 上的电荷量增加 B.电源的总功率变小 C.电压表读数变大， D.电流表读数变大 图 5 8.如图 6 甲所示 MN 是一条电场线上的两点，从 M 点由静止释放一 个带正电的带电粒子，带电粒子仅在电场力作用下沿电场线 M 点运 动到 N 点，其运动速度随时间 t 的变化规律如图 6 乙所示下列叙述中 正确的是( )， 图 6 甲 A M 点场强比 N 的场强小 B.M 点的电势比 N 点的电势高 图 6 乙 C 从 M 点运动到 N 点电势能增大 D.从 M 点运动到 N 点粒子所受电场力逐渐地大 9.如图 7 所示，正方形区域内有匀强磁场，现将混在一起的质子 H 和α 粒子加速后从正方形区域的左下角射入磁场，经过磁场后质子 H 从 磁场的左上角射出，α粒子从磁场右上角射出磁场区域，由此可知( ) A.质子和 α 粒子具有相同的速度 B.质子和 α 粒子具有相同的动量 C 质子和 α 粒子具有相同的动能。 D.质子和 α 粒子由同一电场从静止加速 图 7 10.对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”这观点假定，在 N 极上聚 V/m/s O t/s集着正磁荷，在 S 级上聚集着负磁荷。由此可以将磁现象与电现象类 比。引入相似的概念，得出一系列相似的定律。例如磁的库仑定律、 磁场强度、磁偶极矩等。在磁荷观点中磁场强度定义为:磁场强度的 大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值 若用 H 表示磁场强度，F 表示点磁荷所受磁场力:qm 表示磁荷量，则下列 关系式正确的是(. ) A.F= 퐻 푞푚 B.푞푚=HF C.H = F푞푚 D.H = 퐹 푞푚 11.如图 8 所示是某同学荡秋千的一种方式: 人站在秋千板上，双手抓 着两侧秋千绳:当他从最高点 A 向最低点 B 运动时，他就向下蹲:当他 从最低点 B 向最高点 C 运动时，他又站立起来: 从 C 回到 B 他又向 下蹲.....这样荡，秋千会越荡越高。设秋千板宽度和质量忽略不计，人 在蹲立过程中，人的身体中心线始终在两秋千绳和秋千板确定的平面 内。则下列说法中，正确的是( ) A.人在最低点 B 时处于失重状态 B.在最高点 A 时，人和秋千受到的合力为 0 C. 若 整 个 过 程 中 人 保 持 某 个 姿 势 不 动 ， 则 秋 千 会 越 荡 越 低 图 8 D.在题干所述摆动过程中，整个系统机械能守恒12.如图 9 甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置.有 一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁体中实验时 用导线连接铜盘的中心 C。用导线通过滑片与钢盘的边线 D 连接且按 触良好，如图 9 乙所示，若用外力转动手柄使圆盘转动起来，在 CD 两端会产生感应电动势（ ） A.如图 9 甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以 C 为 圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化 B.如图 9 甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以 没有感应电动势 C.如图 9 乙所示，用外力顺时针(从左边看)转动铜盘，电路中会产生 感应电流，通过 R 的电流自下而上 D.如图 9 乙所示，用外力顺时针(从左边看)转动铜盘，电路中会产生 感应电流，通过 R 的电流自上而下 图 913. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显 示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体 靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图 10 所示，一块 宽为 a、长为 c 的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷 量为 e 的自由电子，通入方向向右的电流 I 时，电子的定向移动速度 v，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场 B 中，于是元件的前、后表面间出现电压 U,以此控制屏幕的熄灭。则元 件的( ) A.前表面的电势比后表面的低。 B.前、后表面间的电压 U=Bve C.前、后表面间的电压 U 与 I 成 正比 D.自由电子受到的洛伦兹力大小为 eU/c 14. 2019 年北京时间 4 月 10 日 21 时，人类历史上首张黑洞照片被正 式披露，引起世界轰动。黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极 强，在它附近(黑洞视界)范围内，连光也不能逃逸，并伴随着很多新 奇的物理现象。传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从 黑洞视界里逃逸出来，但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑 洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“ 黑洞温度"T”。T= ℎ푐3 8휋퐾퐺푀其中 T 为“黑洞”的温度，h 为普朗克 常量，c 为真空中的光速，G 为万有引力常量，M 为黑洞的质量。K 是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”。以下几个选 项中能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是( ) A. 퐽 퐾 B.퐾푔 ∙ 푚2 퐾 ∙ 푆 C. 퐾푔 ∙ 푚 퐾 ∙ 푆2 D. 푊 퐾 ∙ 푆 第二部分 非选择题(共 58 分) 二实验题(本题共 2 小题，共 18 分) 15. (8 分)某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系 的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干， (1)实验需要以下哪种电源_________ A.低压直流电源 B.高压直流电源 C.低压交流电源 D.高压交流电源 (2)该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线 圈匝数:再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的 原、副线圈电压值。由于交变电流电 压是变化的，所以，我们实际上测量的 是电压的___值 (填“有效或“最大”)。 其中一次多用电表读数如图 11 所示， 此时电压表读数为___________ (3)理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成____ (填“正比”" 或“反 比”)，实验中由于变压器的铜损和铁损)导致原线圈与副线圈的电压 之比一般____ (填“大于" “小于”或“等于")原线圈与副线圈的匝数 之比。 16. (10 分)某学习小组利用如图 12 所示的装置验证机械能守恒 (1)下列实验器材中，不必要的是_ _____ A.刻度尺 B.交流电源 C. 秒表 (2)实验中，小白先接通电源，再释放重物，得到图 13 所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C,测得它们到起始点 0 的距离分别为 hA、hB、hC。已知当地重力加速度为 g.打点计时器打点 的周期为 T。设重物的质量为 m。从打 0 点到打 B 点的过程中，重物 的重力势能减少量△Ep=__________动能增加量△Ek=_________ 图 12 (3)小白同学通过比较得到，在误差允许范围内△Ep 与△Ek 近似相等 他又在纸带选取多个计数点。测量它们到起始点 0 的距离:计算出各 计数点对应的速度 v.画出 V2--h 图像，则该图像斜率的物理意义是 _________。 (4)小白同学 又从纸带上读出计数点 B 到起始点 O 的时间 t，根据 V=gt，计算出动能的变化△Ek’,则△Ek’、△Ep、△Ek 的大小关系是 __________. A. △Ep>△Ek>△Ek’ B. △Ep>△Ek’>△EkC. △Ek>△Ep>△Ek’ D. △Ek’>△Ep>△Ek 三.计算论证题(共 4 小题，共 40 分)演算步骤和答案。有数值计算的 题，答案必解题要求:写出必要的文字说明、方程式、须明确写出数 值和单位。 17.穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流， 电路中就一定会有电动势，这个电动势叫做感应电动势。感应电动势 的大小可以用法拉第电磁感应定律确定。 (1)写出法拉第电磁感应定律的表达式 (2)如图 14 所示，把矩形线框放在磁感应强度为 B 的匀强磁场里，线 框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分 MN 的长度为 L.它以速度 v 向 右运动。请利用法拉第电磁感应定律推导 E=BLV18. (9 分)第 24 届冬奥会将于 2022 年 2 月 4 日在中国北京和张家口联 合举行。如图 15 为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由 AB 和 BC 组成，AB 为斜坡，BC 为 R=10m 的圆弧面，二者相切于 B 点， 与水平面相切干 C 点，AC 间的竖直高度差为 h=50m CD 为竖直跳台。 运动员连同滑雪装备总质量为 m=80kg,从 A 点由睁止滑下，假设通 过 C 点时雪道对运动员的支持力为 F=80000 水平飞出段时间后落到 着陆坡 DE 的 E 点上。CE 间水平方向的距离 x=150m.不计空气阻力， 取 g=10m/s2.求: (1)运动员到达 C 点速度 v。的大 小: (2) CE 间竖直高度差 h2, (3)运动员从 A 点滑到 C 点的过 程中克服摩擦力做的功 W. 图 1519.(11 分)如图 16 所示，A. B 和 M. N 为两组平行金属板。质最为 m。 电荷量为心的粒子，自入板中央小儿进入人 B 间的电场，经过电场加 速，自 A 板中央小孔射出沿 M. N 极板间的中心线方向进入该区域。 已知极板 A、B 间的电压为 Uo. 极板 M、N 的长度为 L，极板间的距 离为 d.不计粒子重力及其在 a 板时的初速度。 （1）求粒子到达 B 板时的速度大小 图 16 (2)若在 M. N 间只加上偏转电压 U 粒子能从 M、N 间的区域及右侧飞 出，求粒子射出该区域时沿着垂直于板面方向的侧移量 y: (3)若在 M. N 间只加上垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好从 N 板的右 侧边缘飞出，求磁感应强度 B 的大小和方向，20. (12 分)在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热 运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区 域内停留-段时间， 为此已发明了“激光致冷”的技术。即利用激光 作用于原子，使原子运动速率变慢，从而温度降低。 (1)若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光致 冷”与下述的力学模型相似。如图 17 所示，一辆质量为 m 的小车(左 侧固定一轻质挡板以速度 v0 水平向右运动:一个动量大小为 p.质量可 以忽略的小球水平向左射入小车后动量变为零;紧接着不断重复上述 过程，最终小车将停下来。设地面光滑。求: a.第一个小球入射后，小车的速度大小 V1， b.从第一个小球入射开始计数到小车停止运动，共入射多少个小球?(2)近代物理认为，原子吸收光子的条件是入射光的频率接近于原子吸 收光谱线的中心频率如图 18 所示，现有一个原子 A 水平向右运动， 激光束 a 和激光束 b 分别从左右射向原子 A,两束激光的频率相同且 都略低于原子吸收光谱线的中心频率、请分析: a.哪束激光能被原子 A 吸收?并说明理由: b.说出原子 A 吸收光子后的运动速度增大 还是减小