2020年北京朝阳区高三年级4月份物理测试题

物理 第 1 页（共 8 页） 2020 年北京朝阳区高三年级 4 月份测试题（A）物理试卷解析 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.下列说法正确的是 A．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前一定增加 B．稀薄气体发出的辉光经分光镜分析得到线状谱说明原子的能量是量子化的 C．α 粒子轰击金箔发生散射现象说明原子核存在复杂的内部结构 D．当放射性物质的温度升高后，其半衰期会变小 【答案】B 【解析】两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前一定减小，因为反应存在质量亏损，故选项 A 错误；稀薄气体发出的辉光经分光镜分析得到线状谱说明原子的能量是量子化的，选项 B 是正确的；α 粒子轰击金箔发生散射现象说明原子存在核式结构模型，不能说明原子核的复杂的内部结构，选项 C 错误； 当放射性物质的温度升高后，其半衰期不会改变，选项 D 错误，因为元素的半衰期与温度无关。 2.关于热现象，下列说法正确的是 A．布朗运动反映了悬浮在液体中的固体小颗粒内部分子的无规则运动 B．自行车打气越打越困难是因为车胎内气体分子间斥力增大 C．从单一热源吸收热量用来全部对外做功是可能的 D．一定质量的理想气体在压强不变而体积增大时，单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数减少 【答案】D 【解析】布朗运动反映了液体分子的运动是无规则的，不是反映悬浮在液体中的固体小颗粒内部分子 的无规则运动，选项 A 错误；自行车打气越打越困难是因为车胎内的压强在增大，不是气体分子间斥力增 大，气体分子间的作用力很小，选项 B 错误；从单一热源吸收热量用来全部对外做功是不可能的，选项 C 错误，这是热力学第二定律的反映； 一定质量的理想气体在压强不变而体积增大时，由等压变化可知，温度会升高，分子运动的平均动能 增大，而压强是由分子的速度（或平均动能）与单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数量决定的，分子 速度增大了，而压强不变，故单位时间内单位面积的分子数一定会减少才能使压强不变，故选项 D 正确。 3. ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC 由 a、b 两种单色光组成的细光 束从空气垂直于 AB 射入棱镜，经两次反射后光线垂直于 BC 射出，且在 CD、AE 边只有 a 光射出，光路 如图中所示。则 a、b 两束光物理 第 2 页（共 8 页） A. 在真空中，a 光的频率比 b 光的大 B. 在棱镜内，a 光的传播速度比 b 光的小 C. 以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小 D. 用两光照射某一金属板，若 a 光不能发生光电效应，则 b 光也一定不能 【答案】C 【解析】由于 b 光发生了全反射时，而 a 光没有发生全反射，说明 b 光的临界角小，根据公式 sinC= 可知，b 光的折射率较大，故 b 光相当于紫光，故它的频率也比较大，选项 A 错误；由 n= 可得，b 光的 折射率大，故它在棱镜中的传播整速度小，选项 B 错误；由于 b 光在介质中的折射率大，故以相同的入射 角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小，选项 C 正确；由于 b 光的能量大，故用两光照射某一金属板， 若 a 光不能发生光电效应，则 b 光可能发生，因为它的能量比 a 光大，故选项 D 错误。 4. 如图，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸 筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动， 下列说法中正确的是 A. 乒乓球将保持原有的速度继续前进 B. 乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒 C. 乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒 D. 只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒 【答案】B 【解析】乒乓球滚下后，沿平面做匀速直线运动，当受到一个与其运动方向垂直的吹力的作用时，它 会做类平抛运动，即沿原来的速度方向仍然做匀速直线运动，还在吹气的方向上做加速直线运动，乒乓球 的实际运动是这二个运动的合运动，故乒乓球会偏离原来的路径，但它仍有沿原来方向的速度，故不会进 入纸筒中，用再大的力乒乓球仍有原来方向的速度，也不会落入纸筒中，故选项 B 正确；ACD 错误。 5. 一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，除相互碰撞外忽略分子间的 相互作用力，由图可知 A. 气体在 T1 状态下的内能大于 T2 状态下的内能 1 n c v物理 第 3 页（共 8 页） B. 气体温度越高对应图象中的峰值越大 C. T2 状态大多数分子的速率大于 T1 状态大多数分子的速率 D. 气体在 T2 状态下的压强大于 T1 状态下的压强 【答案】C 【解析】由气体的分子速率分布曲线可知，气体在 T1 状态下对应峰值的速率较小，而 T2 的峰值对应 的分子速率较大，说明 T2 状态下的分子大多数的速率较大，故 T2 的温度大于 T1 的温度，所以 T2 的内能大 于 T1 的内能，选项 A 错误，C 正确；气体的温度越高，其峰值就会越向速率大的方向偏移，其峰值就会 越低，选项 B 错误；由理想气体状态方程 可知，T2 的温度高，但是其压强不一定大，如果体积大， 而压强不变，其温度也可以升高，故选项 D 错误。 6. 如图所示，1、2、3、4……是一个水平放置松弛状态下的弹簧（可认为是均匀介质）上一系列等间 距的质点。某时刻，质点 1 在外力作用下从平衡位置开始沿左右方向做简谐运动，带动 2、3、4……各个 质点离开平衡位置依次左右振动，形成一列简谐纵波。已知质点 1 开始振动的方向是向左，经过二分之一 周期，质点 9 开始运动，则针对此时刻，下列说法正确的是 A. 质点 3 向右运动 B. 质点 5 所受回复力为零 C. 质点 6 的加速度向左 D. 质点 9 的振幅为零 【答案】A 【解析】这是一个纵波的质点运动情况，如果我们不熟悉纵波，也可通过类比横波来理解它，现在质 点 1 的起振方向是向左的，为了把它看成横波，想像质点 1 向上振动，在这里质点 1 向上就代表着纵波的 向左，即上（左）；故经过半个周期后，质点 9 开始振动，那么它的起振方向也是向上（左）；如图所示， 可见质点 3 在这个时刻是向下振动的，而向下代表着纵波的质点向右，即下（右），所以选项 A 正确； 由图可以看出，质点 5 在峰值位置，故它的回复力最大，选项 B 错误； 由图看出，质点 6 在平衡位置上方，它受到的回复力是向下的，而向下对应于右，即下（右），故它 的加速度方向向右，选项 C 错误； 质点 9 现在刚开始振动，其位移为 0，但是其振幅会与其他质点是一样的，不会是 0，选项 D 错误。 7. 2019 年 1 月 3 日， “嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在 距月面 15km 高处绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面 100m 处悬停，再缓慢降落到月面。己知 万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为 1.7×103km，由上述条件不能估算出 pV CT =物理 第 4 页（共 8 页） A. 月球质量 B. 月球表面的重力加速度 C. 探测器在 15km 高处绕月运动的周期 D. 探测器悬停时发动机产生的推力 【答案】D 【解析】由于第一宇宙速度已知，故 ，整理得 ，式中的 G、R 和 v 都已知， 故月球的质量可求出，选项 A 不符合题意； 因为 mg= ，故月球表面的重力加速度 g= ，而 v、R 均已知，故 g 可求，选项 B 不符合题意； 探测器在 15km 高处绕月运动时，有 ，而 h 是已知的，故 T 也可以求出，选 项 C 产符合题意； 悬停时产生的推力应该与其重力相等，而探测器的质量是未知的，故推力不可求，选项 D 符合题意。 8. 如图所示的电路中，R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，各电表均为理想电表。在 a、b 两点间接入 一个内阻不可忽略的电源后，调节 R2。关于电压表 V1、V2 的示数随电流表 A 示数变化的图象，下列说法 正确的是 A. 只有图 ①是合理的 B. 只有图 ②是合理的 C. 只有图 ③是合理的 D. 图 ①、③是合理的 【答案】C 【解析】在电路中，定值电阻 R1 与变阻器 R2 串联，而电源内阻又不可忽略，设其大小为 r，则电路中 一共有三个电阻，它们串联，而电源的电动势不变，电压表 V1 测定值电阻 R 的两端电压，故 V1 与 A 的图 像是过原点的直线，其斜率k 1= 代表电阻R 1的大小；电压表V 2与A是倾斜的直线，它的斜率是k 2= ， 这个斜率与 k1 的大小有什么关系呢？因为变阻器 R2 身上电压的变化量等于定值电阻 R1 的变化量加上电源 内阻上的电压变化量，即△U2=△U1+△Ur，因为它们三个电阻上的电压相加等于电源总电压，变阻器上的电 压增加，一定会引起定值电阻 R1 与电源内阻 r 上的电压降低，而且增加的多少与二者降低的多少是相等的； 那么 k2= = + ，故 k2>k1，所以只有图像③是合理的，选项 C 正确。 9.在某次短道速滑接力比赛中，“接棒”的运动员甲提前在滑道内侧加速，然后滑入赛道，此时队友乙 刚好也在同一位置，两人速度几乎相等，此时乙猛推甲，使甲获得更大的速度向前冲出（如图所示），完 成接力过程。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 2 2 GMm mv R R = 2 2 GM v R R = 2mv R 2v R 2 2 2 4 ) GMm m R h R h T π +=+ （ ） （ 1U I ∆ ∆ 2U I ∆ ∆ 2U I ∆ ∆ 1U I ∆ ∆ rU I ∆ ∆物理 第 5 页（共 8 页） A. 甲对乙做功的大小等于乙对甲做的功的大小 B.甲对乙的冲量大小大于乙对甲的冲量大小 C. 甲、乙两人组成的系统总动量增加 D. 甲、乙两人组成的系统机械能增加 【答案】D 【解析】在接力时，二者的速度是相等的，前者是甲，后者是乙，当乙推甲，给甲一个作用力时，会 使甲加速，即甲的速度越来越快，由于力的作用是相互的，甲也会对乙一个向后的推力，使得乙的速度减 小，即乙的速度越来越小，故甲乙二人在相等的时间内前进的距离是不相同的，甲的距离要大于乙，故在 相互作用时，它们之间的推力大小是相等的，故甲对乙做的功在大于乙对甲做的功，选项 A 错误； 判断二个人的冲量的大小时，由于力相等、作用时间也相等，故二者的冲量大小相等，方向相反，选 项 B 错误； 将这二个人看成一个系统，题意中说明忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，故它们不受外 力的作用，甲乙之折作用力是它们之间的内力，所以满足动量守恒的条件，故甲、乙两人组成的系统总动 量守恒，不增加，选项 C 错误； 由于甲对乙做的功大于乙对甲做的功，所以甲动能的增加量大于乙动能的减少量，所以甲、乙两人组 成的系统动能在增加，二人又在水平面上运动，故它们的机械能增加，选项 D 正确。 10.向心力演示器如图所示。转动手柄 1，可使变速塔轮 2 和 3 以及长槽 4 和短槽 5 随之匀速转动， 槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂 6 的挡板对小球的压力提供，球对挡板的 反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒 7 下降，从而露出标尺 8，标尺 8 上露出的红白相间等分格子 的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮 2 和 3 上的不同圆盘上，可改变两个塔 轮的转速比，以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球 A 和 B 分 别放在两边的槽内，小球 A 和 B 的质量分别为 mA 和 mB，做圆周运动的半径分别为 rA 和 rB。皮带套 在两塔轮半径相同的两个轮子上，实验现象显示标尺 8 上左边露出的格子多于右边，则下列说法正确的 是 A．若 rA>rB，mA=mB，说明物体的质量和角速度相同时，半径越大向心力越大 物理 第 6 页（共 8 页） B．若 rA>rB，mA=mB，说明物体的质量和线速度相同时，半径越大向心力越大 C．若 rA=rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和线速度相同时，质量越小向心力越大 D．若 rA=rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和角速度相同时，质量越大向心力越小 【答案】A 【解析】由于皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，说明两个塔轮转动的角速度 ω 相等，又因为实 验现象显示标尺 8 上左边露出的格子多于右边，说明 A 球的向心力大于 B 球，因为 F 向=mω2r； 所以说明在质量相同的情况下，若半径越大，则向心力越大，选项 A 正确； 若半径不同，而角速度又相同，则线速度不相等，所以选项 B 错误； 若半径相等，质量不相等，角速度相等，所以质量大的向心力大，质量小的向心力小，选项 CD 均错 误。 11. 如图所示，在 x 轴上放有两个电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷，其中 q1 位于 x 轴的坐标原点，电荷 q2 的右侧各点电势 φ 随 x 变化的关系如图曲线所示，其余部分的电势变化情况没有画出，其中 B 点电势为 零，BD 段中的电势最低点为 C 点，则 A. B 点的电场强度大小为零 B. A 点的电场强度强度方向向左 C. 两点电荷的电荷量的大小关系为 q1