北京市房山区2020届高三物理下学期第一次模拟试题（含解析Word版）

2020 届北京市房山区高三（下）第一次模拟物理试题 第一部分（选择题） 一、选择题，本部分共 14 小题。在每小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. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动 B. 在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加 C. 分子间的作用力总是随分子间距减小而增大 D. 已知水的摩尔质量为 18g/mol 和水密度为 1g/cm3 可估算出 1mol 水分子的个数 【答案】B 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子在不停地做无 规则热运动，由于固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，所以布朗运动并不是悬浮固体颗粒分 子的运动，故 A 错误； B．在绝热过程中，与外界无热交换，根据热力学第一定律可知，外界对物体做功，物体的内 能一定增加，故 B 正确； C．当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离 减小而增大，故 C 错误； D．已知水的摩尔质量为 18g/mol 和水密度为 1g/cm3 可估算出 1mol 水分子的体积，故 D 错误。 故选 B。 2.下列有关四幅图的说法中，正确的是（　　） A. 在甲图所示的 α 粒子散射实验中观察到绝大多数 α 粒子发生了较大角度偏转 B. 在图乙光电效应实验中把锌板与验电器连接，用弧光灯发出的紫外线照射锌板，若先使锌 板带上负电，会观察不到光电效应现象 C. 丙图放射线在磁场中偏转分成三束说明放射线有的带电，有的不带电 D. 丁图中链式核反应就是太阳内部进行的核反应 【答案】C 的【解析】 【详解】A． 粒子散射实验的内容是：绝大多数 粒子几乎不发生偏转；少数 粒子发生 了较大的角度偏转；极少数 粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过 90°，有的甚至几乎达 到 180°，被反弹回来），故 A 错误； B．照射光频率超过金属的极限频率，就会发生光电效应，所以无论锌板带不带电，在弧光灯 照射下，都会发生光电效应，故 B 错误； C．在射线经过的空间施加磁场，射线分成三束，其中两束在磁场中向不同的方向偏转，说明 这两束是带电粒子流，另一束在磁场中不偏转，说明这一束不带电，故 C 正确； D．图中的链式反应是重核裂变，太阳内部的反应为轻核聚变反应，故 D 错误。 故选 C。 3.一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B 变化到状态 C，其 V–T 图像如图所示。下列说法 正确的是（　　） A. B→C 的过程中，气体一定放出热量 B. B→C 的过程中，气体分子平均动能增加 C. A→B 的过程中，气体分子的密集程度变小 D. A→B 的过程中，每个分子对器壁的平均撞击力变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为 图线中，BC 段的图线是过原点的倾斜直线，则 B→C 的过程中，体 积减小，即外界对气体做功（W 为正），而温度减小，内能减小（ 为负），根据热力学第 一定律，气体一定对外放热（Q 为负），故 A 正确； B．B→C 的过程中，温度降低，分子平均动能减小，故 B 错误； C．A→B 的过程中，体积减小，而气体质量不变，所以气体分子的密集程度增大，故 C 错误； D．A→B 的过程中，温度一定时，体积减小，单位体积内的分子数增多，从而压强增大，而 并不是每个分子对器壁的撞击力变大，故 D 错误。 故选 A。 α α α α V T− U∆4.下表是在 20℃时，波长为 589.3nm 的光在几种介质中的折射率，根据表中数据结合所学知识， 下列判断正确的是（　　） 表：几种介质的折射率（λ=589.3nm，t=20℃） 介质 折射率 介质 折射率 金刚石 2.42 玻璃 1.5~1.8 氯化钠 1.54 水 1.33 二硫化碳 1.63 水晶 155 酒精 1.36 空气 100028 A. 这种光在玻璃中的速度大于在水中的速度 B. 水晶对不同颜色的光的折射率都是 1.55 C. 这种波长的光从玻璃射入水中可能发生全反射 D. 这种波长的光从水射入空气比从水晶射入空气更容易发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．从表中只可得出在 20℃时玻璃对光的折射率在 1.5~1.8，水对光的折射率为 1.33， 但在其他温度下，两种介质对光的折射率可能相等，根据 可知这种光在玻璃中的速度可能等于在水中的速度，故 A 错误； B．水晶对波长为 589.3nm 的光的折射率为 1.55，故 B 错误； C．在不同的温度下，玻璃对光的折射率可能大于水对光的折射率，也可能小于水对光的折射 率，若大于水对光的折射率，则这种波长的光从玻璃射入水的过程，即从光密介质射向光疏 介质，故可能发生全反射，故 C 正确； D．根据 折射率大者临界角要小，水晶折射率大于水，因此更容易发生全反射，故 D 错误。 cv n = 1 sinn C =故选 C。 5.图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并 加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2。当变压器副线圈电压 的瞬时值达到 5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，下列说法正确的 是（　　） A. 电压表示数为 5V B. 变压器线圈匝数之比 n2：n1 至少是 1000 C. 副线圈的输出功率大于原线圈的输入功率 D. 转换器输出交变电压周期为 0.4s，钢针每个周期点火一次 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图乙得到原线圈电压的最大值为 5V，所以电压表的示数为 故 A 错误； B．根据 代入数据 U1=5V，U2≥5000V 得实现点火的条件是 故 B 正确； C．副线圈的输出功率等于原线圈的输入功率，故 C 错误； D．一个周期内有两次电压达到 5000V，即点火两次，故 D 错误。 故选 B。 max 5 5V 222 2 VU U = == 1 1 2 2 U n U n = 2 1 1000n n ≥6.如图所示为电子束焊接机，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C 是电场中两点。K 为阴极， A 为阳极，两极之间的距离为 d，在两极之间加上高压 U，有一电子在 K 极由静止被加速。不 考虑电子重力，元电荷为 e，则下列说法正确的是（　　） A. A、K 之间的电场强度均为 B. B 点电势大于 C 点电势 C. B 点电场强度大于 C 点电场强度 D. 电子由 K 到 A 的电势能减少了 eU 【答案】D 【解析】 【详解】A．A、K 之间建立的是非匀强电场，公式 不适用，因此 A、K 之间的电场强 度不等于 ，故 A 错误； B．B、C 所在等势面为一条条和电场线垂直的圆弧，如图所示 根据沿电场线方向电势降低，可知 B 点电势小于 C 点电势，故 B 错误； C．电场线的疏密程度表示电场强度大小，从图中可知 B 点所在位置的电场线较疏，C 点所在 位置的电场线较密，故 B 点的电场强度小于 C 点的电场强度，故 C 错误； D．电子由 K 到 A，受到的电场力方向和电场方向相反，即由 K 指向 A，和运动方向一致，所 以电场力做正功，电势能减小，根据动能定理可得 故 D 正确。 U d U Ed= U d p kE E Ue∆ = ∆ =故选 D。 7.“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软 着陆和月面巡视勘察。假设“嫦娥三号”先后分别在如图所示的环月圆轨道和椭圆轨道上运 行，则（　　） A. 若已知“嫦娥三号”环月圆轨道的半径、运行周期和引力常量，则可以算出月球的密度 B. “嫦娥三号”由环月圆轨道变轨为椭圆轨道时，应在 P 点发动机点火使其减速 C. “嫦娥三号”在环月椭圆轨道上运行时 P 点的速度大于 Q 点的速度 D. “嫦娥三号”进入环月椭圆轨道后关闭发动机，探测器从 Q 点运行到 P 点过程中机械能增 加 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可以解出月球的质量 由于不知道月球的半径，无法知道月球的体积，故无法计算月球的密度，故 A 错误； B．嫦娥三号在环月段圆轨道上 P 点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入 环月段椭圆轨道，故 B 正确； C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上 P 点向 Q 点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做 正功，故速度增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上 P 点的速度小于 Q 点的速度，故 C 错误； D．“嫦娥三号”进入环月椭圆轨道后关闭发动机，探测器从 Q 点运行到 P 点过程中只有引 力做功，机械能守恒，故 D 错误。 故选 B。 8.处于坐标原点的波源产生一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波，波速 v=200m/s。已知 t=0 时， 2 2 2 4MmG m rr T π= 2 3 2 4 rM GT π=波刚传播到 x=40m 处，波形如图所示。在 x=400m 处有一接收器(图中未画出)，则下列说法正 确的是（　　） A. 波源开始振动时方向沿 y 轴正方向 B. x=10m 处质点每秒向右移动 200m C. 若波源向 x 轴正方向匀速运动，接收器接收到波的频率大于 10Hz D. 当 t=0.1s 时，x=40m 处的质点恰好到达波谷的位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．所有质点的起振方向和波源起振方向一致，根据上下坡法，可知图中 x=40m 处 质点的起振方向为沿 y 轴负方向，则波源开始振动时方向沿 y 轴负方向，故 A 错误； B．波上的质点只在平衡位置上下振动，不随波迁移，故 B 错误； C．根据题意结合图可知 该波的频率为 若波源向 x 轴正方向运动，波源与接收器间的距离减小，根据多普勒效应可知，接收器收到波 的频率增大，将大于 10Hz，故 C 正确； D．当 t=0.1s 时，即经过了一个周期，x=40m 处的质点回到了平衡位置，故 D 错误。 故选 C。 9.如图所示，质量为 m 的小球从 A 点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受 到阻力作用到达 C 点速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为 g。关于小球下落过程中，下 列说法中不正确的是（　　） 20 0.1s200T v λ= = = 1 10Hzf T = =A. 小球在 BC 下落过程中动量的改变量等于所受阻力的冲量 B. 若测出小球 AC 段的高度，可推算出小球克服阻力做的功 C. 若测出小球距地面的高度，可推算出小球落地时的瞬时速度 D. 若分别测出小球 AB 段与 BC 段下落时间，可推算出小球所受阻力的冲量大小 【答案】A 【解析】 【详解】A．小球在 BC 下落过程中，受重力和阻力作用，根据动量定理可知动量的改变量等 于所受阻力的冲量和所受重力的冲量的矢量和，故 A 错误，符合题意； B．对整个过程研究，即从 A 到 C 过程中，速度从零到零，受重力和阻力作用，根据动能定理 可得 故若测出小球 AC 段的高度，可推算出小球克服阻力做的功，故 B 正确，不符合题意； C．因为不计空气阻力，即在 AB 段小球做自由落体运动，根据 ，即测出小球距地 面的高度，可推算出小球落地时的瞬时速度，故 C 正确，不符合题意； D．测出小球 AB 段下落时间，则可算出小球到 B 点时的速度，又知 B 到 C 过程中的时间，根 据动量定理可列式 解得 故 D 正确，不符合题意。 故选 A。 10.如图所示，金属棒 ab 质量为 m，通过电流为 I，处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场 方向与导轨平面夹角为 θ，ab 静止于宽为 L 水平导轨上。下列说法正确的是（　　） AC f k 0mgh W E− = ∆ = 2v gh= f 0 Bmgt I mv− = − f BI mgt mv= +A. 金属棒受到的安培力大小为 F=BILsinθ B. 金属棒受到的摩擦力大小为 f=BILcosθ C. 若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大 D. 若只增大磁感应强度 B 后，金属棒对导轨的压力将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属棒受到的安培力大小 故 A 错误； BD．电流方向从 a 到 b，受力分析如图所示 根据平衡条件有 ， 所以若只增大磁感应强度 B 后，导轨对金属棒的支持力减小，所以金属棒对导轨的压力减小， 故 BD 错误； C．若只改变电流方向，安培力方向将变为斜向右下，安培力在竖直方向上的分力竖直向下， 所以金属棒对导轨的压力将增大，故 C 正确。 故选 C。 11.如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器监测通过电感线圈 L 中的 电流。已知电路中电灯的电阻 R1=6.0Ω，定值电阻 R=2.0Ω，电源电动势为 6.0V，内阻不计。 F BIL= sin sinf F BILθ θ= = cos cosN G F G BILθ θ= − = −闭合开关 S 使电路处于稳定状态，在 t=0.1s 时刻断开开关 S，断开开关 S 前后电流传感器显示 电流随时间变化的图像如图乙所示。根据以上信息下列说法中错误的是（　　） A. 可以求出电感线圈的直流电阻 B. 可以估算出断开开关 S 后流过灯泡的电荷量 C. 可以判断断开开关时电感线圈产生的自感电动势的正负极 D. 可以判断断开开关后观察不到小灯泡闪亮现象 【答案】D 【解析】 【详解】A．电路处于稳定状态时，R 所在支路两端的电压为 6.0V，电流为 ，故电 感线圈的直流电阻为 故 A 正确，不符合题意； B．根据 可知断开开关 S 后流过灯泡的电荷量等于 1.0s 后 图像与坐标轴围成的面积，根据超过半 格算一格，不到半格忽略，可估算出 1.0s 后 图像与坐标轴围成的面积，即断开开关 S 后 流过灯泡的电荷量，故 B 正确，不符合题意； C．断开开关后，电感线圈要阻碍原电流的减小，即产生和原电流方向相同的感应电流，即电 感线圈相当于电源，右端为正，左端为负，故 C 正确，不符合题意； D．断开开关后，电感线圈相当于一个电源，与 、 形成闭合回路，电流从 1.5A 开始减小， 而断开前，通过灯泡的电流为 1.5AI = L 6.0 2.0 Ω 2.0Ω1.5 UR RI  = − = − =   Q It= I t− I t− 1R R 1R 1 6 A 1.0A 1.5A6.0 UI R = = = >d 时，正离子在电场 中加速的总时间相对于在 D 形盒中回旋的时间可忽略不计（正离子在电场中运动时，不考虑 磁场的影响）。 2 fa M = 2 1 1 1 42x a t= = 2 2 2 1 12x a t= = 1 2 3x x− = 1 1W f x= − ⋅ 2 2W f x= ⋅ 1 2 0W W+ ≠【答案】(1) ；(2) ；(3)见解析 【解析】 【详解】(1)设质子第 1 次经过狭缝被加速后 速度为 v1，根据动能定理可得 解得 洛伦兹力充当向心力，则有 解得 (2)离子射出时加速器时 解得 离子动能为 (3)在电场中运动可以看做连续的匀加速直线运动，设离子射出时速度为 v。 根据平均速度公式可得在电场中运动时间为 的 1 1 2mUr B q = 2 2 2 2k q B RE m = 2 1 1 2qU mv= 1 2qUv m = 2 1 1 1 vqv B m r = 1 1 2mUr B q = 2 m m vqv B m R = m qBRv m = 2 2 2 21 2 2k q B RE mv m = =离子在 D 形盒中运动的周期为 粒子在磁场中回旋的时间为 有 = 当 d