北京市朝阳区2020届高三年级四月份六校联考试题物理试题（ B卷）word版有答案及评分细则

1 高三年级 4 月份测试题 B 物理试卷 2020．4 （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．下列说法中正确的是 甲 乙 丙 丁 A．甲图中，两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互 作用的合力先变小后变大 B．乙图中，在测量分子直径时，可把油膜厚度视为分子直径 C．丙图中，猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做功 D．丁图中，电冰箱的工作过程表明，热量可以自发的从低温物体向高温物体传递 2． 如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心 O，经折射后分为两束单色光 a 和 b， 下列判断正确的是 A．玻璃对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率 B．不断增大入射角，b 光先发生全反射现象 C．在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长 D．遇到障碍物时，a 光更容易发生衍射 3．图甲为一列简谐横波在 t=2 s 时的波形图,图乙为介质中平衡位 置在 x=0.5 m 处的质点的振动图像。下列说法正确的是 A．波速为 2 m/s b a O2 B．波沿 x 轴负方向传播 C．0~2 s 时间内,该质点沿 x 轴运动了 1m D．0~2 s 时间内,该质点运动的路程为 8 cm 4．下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是 A．图甲:光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．图乙:铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变,形成链式反应 C．图丙:氢原子能级是分立的,但原子发射光子的频率是连续的 D．图丁:卢瑟福通过 α 粒子散射实验,提出原子核的结构模型 5．下列表述正确的是 A．电场线是电场中客观存在的物质 B．法拉第发现了电磁感应现象 C．千克、牛顿都是物理学的基本单位 D．加速度、合外力与质量的三者关系，可以写成 a=F m，这属于比值法定义 6．如图所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在输出电压 u＝220 sin100 t （V） 的交流电源的两端，副线圈中接有理想电压表及阻值 R＝50Ω 的负载电阻。已知原、副 线圈匝数之比为 11：1，则下列说法中正确的是 A．电压表的示数为 20 V B．电流表的示数为 4.4 A C．原线圈的输入功率为 16W D．通过电阻 R 的交变电流的频率为 100 Hz 2 π F3 7．一个电子穿过某一空间而未发生偏转，则 A．此空间一定不存在磁场 B．此空间一定不存在电场 C．此空间可能同时有电场和磁场 D．此空间可能只有匀强磁场，方向与电子速度方向垂直 8． 两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子 a、b，以不同的速率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．若不计粒子的重力，则下列说法正 确的是 A．a 粒子带正电，b 粒子带负电 B．a 粒子在磁场中所受洛伦兹力较大 C．b 粒子动能较大 D．b 粒子在磁场中运动时间较长 9． 如图所示，在“嫦娥”探月工程中，设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g0.飞船 在半径为 4R 的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道的 A 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达 轨道的近月点 B 时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，则 A．飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ上运行的周期之比为 8 1 B．飞船在轨道Ⅲ的运行速率大于 g0R C．飞船在轨道Ⅰ上经过 A 处的加速度小于在轨道Ⅱ上经过 A 处的加速度 D．飞船在轨道Ⅰ上经过 A 处的运行速率小于飞船在轨道Ⅱ上 经过 A 处的运行速率 10．如图所示，两个完全相同的小球 A、B，在同一高度处以相同大小的初速度 v0 分别水平 抛出和竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是 A．两小球落地时的速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，两小球机械能的变化相同 D．从开始运动至落地，两小球动量的变化相同 11．为了确定一个标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的电阻，小明和小华两位同学分别采用了不同 的方法：小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量结果 R1=2Ω；小华同学由 计算 可得其阻值 R2≈13Ω。小明同学的操作过程无误，但 R1 和 R2 存在明显差异。对此，下 列说法正确的是 A．小明同学的方法错误，因为测量时没有电流通过小灯泡 B．小华同学的方法错误，因为小灯泡的电阻不能用 来计算 C．两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同导致电阻不同 UR I = UR I = F4 D．两位同学的方法都正确，因为多用电表的欧姆档的精确度不够 12．如图甲所示，在某电场中建立 x 坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿 x 轴正方向运动， 经过 A、B、C 三点，已知 xC-xB = xB- xA。该电子的电 势能 Ep 随坐标 x 变化的关系如图乙所示。则下列说 法中正确的是 A．A 点电势高于 B 点电势 B．A 点的电场强度小于 B 点的电场强度 C．A、B 两点电势差 UAB 等于 B、C 两点电势差 UBC D．电子经过 A 点的速率小于经过 B 点的速率 13．如图所示，电源 E 对电容器 C 充电，当 C 两端电压达到 80 V 时，闪光灯瞬间导通并发光， C 放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对 C 充电。这样不 断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路 A．充电时，通过 R 的电流不变 B．若 R 增大，则充电时间变长 C．若 C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 D．若 E 减小为 85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量减小 14．单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做体积流量（以下简称流量）。有一种利用电 磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主 要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示， 圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极 a 和 c，a、c 间的距离等于测量管的直径 D，测量管的轴线与 a、c 的连线方向以及通电线圈产生的磁场 方向三者相互垂直。当导电液体如图中所示的方向流过测量 管时，测得管壁 ac 上两点间的电压为 U，并通过与电极连接 的仪表显示出液体的流量 Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为 B。 A．若导电液体带负电，则 c 点电势高 　 B．若导电液体中同时有正负离子，则 ac 间无电压 C．管中的导电液体流速为퐵퐷 푈 D．管中的导电液体流量为휋퐷푈 4퐵 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。5 15．(4 分) （1）在“探究气体压强与体积的关系”实验中,为保持温度不变，下列采取的措施合理的是 A．推动活塞运动时尽可能慢些 B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 C．不要用手握住注射器封闭气体部分 D．实验时尽量在注射器中封入较多的空气 （2）某同学根据实验数据在 P-V 图像上画出了如图所示曲线图像， 你认为他这样做能方便的看出 PV 之间的关系吗？请说明理由。 16.（14 分）用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线 外，可供使用的实验器材还有： 双量程电流表：A（量程 0～0.6A，0～3A）； 双量程电压表：V（量程 0～3 V，0～15 V）； 滑动变阻器：R1（阻值范围 0～10Ω，额定电流 2A) R2（阻值范围 0～100 Ω，额定电流 1A) （1）为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 A，电压表 的量程为 V，应选用滑动变阻器 (填写滑动变阻器符号)。 （2）根据图甲将图乙中的实物正确连接，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片 P 应 处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线。 （3）通过多次测量并记录对应的电流表示数 I 和电压表示数 U，利用这些数据在图丙中 画出了 U－I 图线。由图线可以得出此干电池的电动势 E= V（保留 3 位有效数 字），内电阻 r= Ω（保留 2 位有效数字）。 （4）引起该实验的系统误差的主要原因是 。 A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小6 B．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大 C．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小 D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大 （5）某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正 确的操作获得了若干组实验数据，据此描绘出的U-I图像（其中U、I分 别为电压表和电流表的读数）如下图中的实线所示，虚线表示该电池两 端的电压与流经电池电流的关系图线，下列图像合理的是 A B C D （6）为了分析本实验的误差，某同学自学了等效电压源定理：任何一个含有电源的二端网 络（即图 7 中的“有源网络”）可以等效为一个电压源，等效电压源的电动势等于该网络的 开路电压，即 a、b 两点开路时的路端电压，等效电压源的内阻等于从网络两端看有源网络 的总电阻，此时电源仅当做阻值为其自身内阻的一个定值电阻。请你用该方法分析本实验电 动势、内阻的测量值 E'、r'与真实值 E、r 的大小关系。 17．（8 分） 如图所示，一质量为 m=0.10kg 的小物块以初速度 υ0 从粗糙水平桌面上某处开始运动，经 时间 t=0.2s 后以速度 υ=3.0 m/s 飞离桌面，最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因 数 μ=0.25，桌面高 h=0.45m，不计空气阻力，重力加速度 g 取 10 m/s2。求： （1）小物块的初速度 υ0 的大小； （2）小物块在空中运动过程中的动量变化量 （3）小物块落地时的动能 Ek。 18. （10 分） 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中，有 一长度 l 的绝缘轻绳上端固定在 O 点，下端系一质量 m、带电量 q 的小球（小球的大小可以 忽略）在位置 B 点处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的夹角 α=37º，空气阻力不计，7 sin37º=0.6,cos 37º =0.8，g=10m/s2。 （1）求该电场场强大小； （2）在始终垂直于 l 的外力作用下将小球从 B 位置缓慢拉动到细绳竖 直位置的 A 点，求外力对带电小球做的功； （3）将小球从 A 点释放，小球最高能达到什么位置？说明原因。 19．（10 分） 如图所示，质量 M＝1.0kg，长 L＝4.5m 的木板，静止在光滑的水平面上，固定光滑的1 4 圆轨道的水平出口跟木板的上表面相平，质量 m＝2.0kg 的滑块（可视为质点）从轨道上端 静止下滑，从木板的左端冲上其表面，已知圆轨道的半径为 1.8m，滑块与木板间的动摩擦 因数 μ＝0.1，（g 取 10m/s2） 求： （1）滑块在轨道的最低点对轨道的压力大小 （2）通过计算说明滑块能否冲出木板。 （3）调整滑块冲上木板的初速度 v0，使其刚好滑至木板的右端。将木板从中点截开，分成 两块相同的木板，再让滑块以初速度 v0 冲上木板。问：滑块能否再次到达木板的右端？并 说明理由。 20．（12 分） 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静 电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势 E 来表明电源的这种特性。在电磁感应现象 中，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于 “电源”，在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为 电能。 （1）如图 1 所示，固定于水平面的 U 形金属框架处于竖直 向下的匀强磁场中，磁感应强度为 B，金属框两平行导轨间 距为 l。金属棒 MN 在外力的作用下，沿框架以速度 v 向右做匀速直线运动，运动过程中金 属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为 e。请根据电动势定义，推导 金属棒 MN 切割磁感线产生的感应电动势 E18 （2）英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发感生电场，感生电场与静电场 不同，如图 2 所示它的电场线是一系列同心圆，单个圆上的电场强度大小处处相等，我们把 这样的电场称为涡旋电场。在涡旋电场中电场力做功与路径有关，正因为如此，它是一种非 静电力。如图 3 所示在某均匀变化的磁场中，将一个半径为 x 的金属圆环置于半径为 r 的圆 形磁场区域，使金属圆环与磁场边界是相同圆心的同心圆，从圆环的两端点 a、b 引出两根 导线，与阻值为 R 的电阻和内阻不计的电流表串接起来，金属圆环的电阻为R 2，圆环两端点 a、b 间的距离可忽略不计，除金属圆环外其他部分均在磁场外。已知电子的电荷量为 e，若 磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系为 B=B0+kt（k>0 且为常量）。 a．若 x＜r，求金属圆环上 a、b 两点的电势差 Uab b．若 x 与 r 大小关系未知，推导金属圆环中自由电子受到的感生电场力F2与 x 的函数关系 式，并在图 4 中定性画出 F2-x 图像 高 三年级 4 月份测试题 B9 物理参考答案 2020．4 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 B A D B B A C C A C C D B D 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。 15．（4 分） （1）AC （2）不能。以 P 为纵坐标 V 为横坐标，做出 PV 图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系， 所以应作出 P-1/V 图像，看其是否为过原点的倾斜直线，才能最终确定 P 与 V 是否成反比。 16．（14 分） （1）0～0.6 （1 分）；0～3 V （1 分）； R1（1 分） （2）见答图 1 （2 分） （3）1.45（1 分）； 1.3 （1 分） （4）A （2 分） （5）A（2 分） （6）电流表内接（如图甲，设电压表内阻 Rv，待测电源 E 和 r） 将电压表 RV 和电源看成是一个电压源，等效电压源的电动势 E’为将可变电组 R 两端开路 时的端电压 U，即 等效电压源内阻 r’为 RV 与 r 的并联，即 在等效电压源的电路中，电流表测的就是总电流，电压表测的就是路端电压，由 E=U+Ir ErR RUE V V ⋅+==’ rRR Rr V V ⋅+=’10 求得的 E 测，r 测，便是此等效电压源的 E’，r’ 由于一般电压表 RV＞＞r，∴E 测≈E，r 测≈r 误差较小，一般采用这种接法测电动势和内阻。 （3 分） 17．（8 分） 解：（1）小物块的加速度 ，由 ，将 υ=3.0 m/s，μ=0.25， t=0.2s 代入，得小物块的初速度 v0=3.5m/s。……………… 2 分 （2）小物块飞离桌面后做平抛运动， 飞行时间 ，将 h=0.45m 代入，得 t=0.3s，…………1 分 由动量定理，Δp=mgt=0.3kgm/s …………1 分 方向：竖直向下…………1 分 （3）对小物块从离开桌面到落地的过程应用动能定理， ，将 h=0.45m，υ=3.0 m/s，m=0.10kg 代入， 得小物块落地时的动能 Ek=0.9J。……………… 3 分 18．（10 分） 解：（1）带电小球静止，受到合力等于零，电场力与重力的关系是 Eq=mgtanα………………2 分 E= 푚푔 푞 tanα=0.75mg/q…………1 分 （2）小球在外力作用下从 B 位置缓慢移动到 A 位置过程中，根据动能定理有 WF-Eqlsinα+mg(l-lcosα)=0………………2 分 带入数值得：WF=0.25mgl …1 分 （3）小球最高到达 C 点，OC 与竖直方向夹角为 2α=74 º（或者：OC 与 OA 关于 OB 对 称）………………2 分 gm mg m fa µµ === atvv =−0 g ht 2= 2 2 1 mvEmgh k −= E R r EErR REE V V V < + =⋅+== 1 ’ 测 r R r rrRR Rrr V V V < + =⋅+== 1 ’ 测11 原因：将电场力与重力等效成“等效重力”，其方向沿 OB 方向，小球从 A 点静止释放，应该 摆动到关于 OB 对称的位置。………………2 分 另法：列动能定理，计算出 OC 与竖直方向夹角为 2α 19．（10 分） 解：（1）对滑块由动能定理有：mgR= 1 2mv2-0 ……………1 分 在轨道最低点，由牛二律有：N-mg=mv2/R ……………1 分 解得 N=60N， 由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力为 60N………………1 分 （2）若滑块不冲出木板，则两个物体最终共速，由动量守恒有： mv=(m+M)v 共………………1 分 对系统由能量守恒有： 1 2mv2= 1 2 (m+M)푣2共+Q ………………1 分 Q=f 滑 s 相对………………1 分 s 相对=6m，大于木板长度 4.5m，所以能够冲出………1 分 （3）不会冲出木板………………1 分 原因：两个物体在 v-t 图中的图像所围的面积为两物体之间的相 对距离，第二次所围的面积小于第一次所围的面积，所以不会冲 出………………2 分 其它方法正确同样给分 20．（12 分） 解：（1）解：金属棒 MN 向右切割磁感线时，棒中的电子受到沿棒向下的洛仑兹力， 是这个力充当了非静电力。非静电力的大小 F1 = Bev（1 分） 从 N 到 M 非静电力做功为：W非 = Bevl（1 分） 由电动势定义可得：E1 = W非 q = Blv（1 分） （2）a.（4 分）由 Bt=B0+kt 得:∆B ∆t = k① 根据法拉第电磁感应定律:E2 = ∆φ ∆t = ∆B.S ∆t ② 因为 x＜r，所以S = π푥2③（2 分）12 根据闭合电路欧姆定律得：I = E2 R + R/2④ Uab = I.R⑤ 联立①②③④⑤解得：Uab = 2kπ푥2 3 （2 分） b.在很短的时间内电子的位移为△s，非静电力对电子做的功为 F2∆s 电子沿着金属圆环运动一周，非静电力做的功： W非 = ∑ F2∆s = F2.2πx⑥（1 分） 根据电动势定义：E2 = W非 e ⑦（1 分） 当 x＜r 时，联立①②③⑥⑦解得：F2 = 푘푒푥 2 ⑧（1 分） 当 x≥r 时，磁通量有效面积为S = π푟2⑨ 联立①②⑨⑥⑦解得：F2 = 푘푒푟2 2푥 ⑩（1 分） 由自由电子受到的感生电场力F2与 x 的函数关系式⑧⑩ 可得 F2-x 图像：（1 分） A