2020届北京市朝阳区高三下学期四月份六校联考物理试题（解析版）

高三年级 4 月份测试题 物理试卷 （考试时间 90 分钟满分 100 分） 第一部分 一.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（ ） 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中两个分子从很远处逐渐靠近的过程中，分子引力和斥力都增大，但引力大于斥力，分子 力表现为引力并且分子力先增大后减小，当减小到零后，随两分子靠近，分子力表现为斥力，并且逐渐增 大，故 A 错误； B．图乙中是单分子油膜，因此油膜厚度就可以视为分子直径，故 B 正确； C．丙图中，猛推木质推杆，由于速度快，热传递没来得及进行，只有外界对气体做功，内能增大，压强变 大，温度升高，故 C 错误； D．根据热力学第二定律热量不能自发地从低温物体转移到高温物体，故 D 错误。 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 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知玻璃对 a 光的偏折程度大于 b 光，所以玻璃对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率， 故 A 正确； B．根据折射定律 可知 a 光的临界角比 b 光的小，逐渐增大入射角，a 光先达到的临界角，则 a 光先发生全反射，故 B 错误； C．在真空中，a、b 光传播速度相同，根据 由于 a 光的频率大于对 b 光的频率，故 a 光的波长较小，故 C 错误； D．波长越大，越容易发生衍射，故 b 光更容易发生衍射, 故 D 错误。 3.图甲为一列简谐横波在 t=2s 时的波形图,图乙为介质中平衡位置在 x=0.5m 处的质点的振动图像。下列说法 正确的是（ ） A. 波速为 2m/s B. 波沿 x 轴负方向传播 1sinC n = c f λ =C. 0~2s 时间内,该质点沿 x 轴运动了 1m D. 0~2s 时间内,该质点运动的路程为 8cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图中可得波长 ，周期 ，由公式 可得波速 ，故 A 错误； B．t=2s 时 x=0.5m 处的质点向下运动，由上下坡法得波沿 x 轴正方向传播，故 B 错误； C．0~2s 时间内,该质点在平衡位置上下振动，而不是沿 x 轴运动，故 C 错误； D．0~2s 时间内，经过了半个周期，质点运动的路程为 故 D 正确。 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 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程 的 2mλ = 4sT = v T λ= 0.5m/sv = 2 8cms A= =可知光电子的最大初动能与入射光的频率是线性关系，但不是正比，故 A 错误； B．图乙反应的是链式反应，即铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，故 B 正确； C．从丙图知，氢原子能级是分立的，能级差是量子化的，所以原子发射光子的频率是不连续的，故 C 错误 ； D．卢瑟福通过 粒子散射实验，提出原子的核式结构模型，不是原子核的结构模型，故 D 错误。 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 属于比值法定义 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线是为形象地描述场强的分布，在电场中人为地画出一些有方向的曲线，是假想的，故 A 错误； B．法拉第发现了电磁感应现象，故 B 正确； C．物理学的基本单位：长度 m，时间 s，质量 kg，热力学温度 K，电流 A，光强度 cd，物质的量 mol。牛 顿（ ）是导出单位，故 C 错误； D．比值定义法是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。 属于比值法定义， 故 D 错误。 6.通过电如图 1 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 sin100πt 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 0kE h Wν= − α Fa m = 2kg m/s⋅ ∆= ∆ va t 2C. 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 【答案】A 【解析】 ABC、 由表达式知原线圈电压有效值为 220V，根据电压与匝数成正比，副线圈两端电压为 20V，电压表的 示数等于 20V，副线圈的电流为： ，输出功率等于输入功率为： ， 根据电流与匝数成反比知,电流表示数为 ，故 BC 错误，A 正确； D、频率为： ，故 D 错误； 故选 A． 【点睛】根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比的特点 即可求得结论． 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子沿着磁感线进入磁场时，电子所受洛伦兹力为零，电子不会偏转，故可能有磁场，故 A 错； B．如果该区域存在电场，并且电子是沿着电场线的方向进入电场时，电子做匀变速直线运动，电子不发生 偏转，故 B 错误； C．电子在该区域内既受到电场力作用，又受到洛伦兹力作用，这两个力大小相等，方向相反时，电子运动 不发生偏转，做匀速直线运动，此时电场与磁场相互垂直，故 C 正确； D．只有匀强磁场时，磁场方向与电子速度垂直，则洛伦兹力与速度垂直，粒子做匀速圆周运动，故 D 错 误。 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．不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） 20 0.450I A= = 20 0.4 8P UI W= = × = 1 0.4 2 11 55I A A= = 502f Hz ω π= =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 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子向右运动，根据左手定则，b 向上偏转，应当带正电；a 向下偏转，应当带负电，故 A 错 误． BC．洛伦兹力提供向心力，即： ， 得： ， 故半径较大的 b 粒子速度大，动能也大．由公式 f=qvB，故速度大的 b 受洛伦兹力较大．故 B 错误，C 正确 ． D．磁场中偏转角大的运动的时间也长；a 粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故 D 错误． 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 2vqvB m r = mvr qB = 0g RC. 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 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律 其中 解得 故 A 正确； B．设月球的质量为 M，飞船的质量为 m，飞船绕月运动速度为 v，由万有引力提供向心力 解得 ，故 B 错误； C．由万有引力提供向心力 飞船在轨道Ⅰ上经过 A 处的加速度等于在轨道Ⅱ上经过 A 处的加速度，故 C 错误； D．飞船在轨道Ⅰ上的 A 处减速做向心运动进入轨道Ⅱ，飞船在轨道Ⅰ上经过 A 处的运行速率大于飞船在 轨道Ⅱ上经过 A 处的运行速率，故 D 错误。 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（ ） 3 3 I III 2 2 I III R R T T = I III 4 1 R R = I III 8 1 R R = 2 2(4 ) 4 Mm vG mR R = 02 MmG mgR = 0 1 2v g R= 2(4 ) MmF ma G R = = 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体 落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故 A 错误； B．到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但 A 物体重力与速度有夹角，B 物体重力与速度方向相同 ，所以落地前的瞬间 B 物体重力的瞬时功率大于 A 物体重力的瞬时功率，故 B 错误； C．根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为 mgh， 故 C 正确； D．根据冲量公式 由于冲量是矢量，应用三角形法进行运算，两小球动量的变化不同，故 D 错误。 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，因为多用电表的欧姆档的精确度不够 0I mv mv= − UR I = UR I =D. 两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同 【答案】D 【解析】 灯泡的电阻率随温度的升高增大，则温度越高，电阻越大，当灯泡没有工作时，其电阻不变，根据欧姆定 律求出电阻，当灯泡工作时，其电阻增大，根据欧姆定律算出的电阻比没有工作时的大，故两种方法是在 灯泡不同的工作状态下测得的，故两种方法都正确，故选 D. 【点睛】温度越高，灯丝 电阻率越大，电阻越大，所以对小灯泡来讲，在工作状态时比不工作时状态的 电阻大，同在工作状态时下，电压越高，电阻也就越大． 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．一个电子仅在电场力作用下沿 x 轴正方向运动，由图知电子电势能一直减小，则电子从 A 到 B 电场力做正功即 所以 ，A 点电势低于 B 点电势，故 A 错误； B．根据电势能 Ep 随坐标 x 变化的关系 可知图象的斜率大小体现电场强度的强弱，A 点的斜率比 B 点大，A 点的电场强度大于 B 点的电场强度， 故 B 错误； 的 ( ) 0AB ABW U q U e= = ⋅ − > 0ABU < pE Edx=C．由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，根据功能关系 ， 电场力做功 ， 故 A、B 两点电势差 UAB 大于 B、C 两点电势差 UBC，故 C 错误； D．一个电子仅在电场力作用下沿 x 轴正方向运动，根据动能定理 电子经过 A 点的速率小于经过 B 点的速率，故 D 正确。 13.如图所示，电源 E 对电容器 C 充电，当 C 两端电压达到 80V 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 85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．充电时，电容器电荷量增加、电压增加，根据闭合电路的欧姆定律可得 R 两端电压减小，通过 R 的电流减小，故 A 错误； B．若 R 增大，充电过程中平均电流 I 减小，根据 Q=It 可知充电时间变长，故 B 正确； C．电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压 U 时，闪光灯 瞬间导通并发光，所以闪光灯发光电压 U 一定；若 C 增大，根据 Q=CU 可知闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，故 C 错误； D．若 E 减小为 85V，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压 U=80V 时，闪光灯瞬间导通并发光，根 据 Q=CU 可知闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，故 D 错误。 pAB ABW E= −∆ pBC BCW E= −∆ AB ABW U q= BC BCW U q= AB BCU U> 2 21 1 02 2AB B AW mv mv= − >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,则（ ） 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 D. 管中的导电液体流量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知磁场方向竖直向下，根据左手定则可知带负电的粒子向 c 点运动，带正电的 粒子向 a 点运动，故 a 点的电势高，故 A 错误； B．根据左手定则可知带负电的粒子向 c 点运动，带正电的粒子向 a 点运动，ac 间产生电压差，故 B 错误； C．根据导电液体中的粒子受到的电场力等于洛伦兹力 解得 ，故 C 错误； D．根据流量公式 其中 BD U 4 DU B π UF Eq q qvBD = = = Uv BD = 2π 4 DQ Sv v= =解得 ，故 D 正确。 第二部分 二.本部分共 6 题，共 58 分。 15.（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___________。 【答案】 (1). AC (2). 不能 (3). 以 P 为纵坐标 V 为横坐标，做出 P-V 图是一条曲线，但曲线未 必表示反比关系，所以应作出 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。 【解析】 【详解】（1）[1] A．缓慢的推拉活塞，可以使气体的温度保持与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭 气体的温度不变，所以 A 正确； B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封 闭气体的温度不变，故 B 错误； C．当用手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上所以 C 正 确； D．只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温度是否会变化无关，所以 D 错误。 (2)[2]不能，[3] 以 P 为纵坐标 V 为横坐标，做出 P-V 图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应作 出 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。 Uv BD = π 4 DUQ B = 1P V − 1P V −16.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 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 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_______。 的（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_______。 【答案】 (1). 0～0.6 (2). 0～3 V (3). R1 (4). (5). 1.45 (6). 1.3 (7). A (8). A (9). 【解析】 【详解】（1）[1]由于电源是一节干电池(1.5V)，所选量程为 3V 的电压表；[2]估算电流时，考虑到干电池 的内阻一般几 左右，加_上保护电阻，最大电流在 0.5A 左右，所以选量程为 0.6A 的电流表；[3]由于电池 内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器 选择阻值范围 0～10Ω 的 。 （2）[4]根据给出的原理图可得出对应的实物图，如图所示。 （3）[5]根据闭合电路 欧姆定律得 整理得 的 E E r r′ ′<