2020届北京市朝阳区高三物理第三次模拟考试题

2020届北京市朝阳区高三物理第三次模拟考试题 高三年级物理试卷 2020．6 （考试时间 90 分钟 满分 100 分） 一、单项选择题（共 14 小题；共 42 分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。） 1. 下列对能量的转化和守恒定律的认识，不正确的是 A. 某种形式的能量减少，一定存在其他形式能量的增加 B. 某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 C. 不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的 D. 石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了 2. 年 月 日报道，中国散裂中子源项目将于 年前后建成。日前，位于广东东莞的国 家大科学工程——中国散裂中子源（ ）首次打靶成功，获得中子束流，这标志着 主体工程顺利完工，进入试运行阶段。对于有关中子的研究，下面说法正确的是 A. 中子和其他微观粒子，都具有波粒二象性 B. 一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应 C. 卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，发现了质子和中子 3. 4. 如图所示，一列简谐 横波沿 轴负方向传播，图甲是 时的波形图，图乙是波中某质点位 移随时间变化的振动图线。则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线 A. 处的质点 B. 处的质点 C. 处的质点 D. 处的质点 5. 如图所示，一束复色可见光入射到三棱镜后，出射时分成 了两束光 和 ，则下列说法中正确的是 A. 两束光通过同一装置进行双缝干涉实验时， 光的相 邻亮条纹中心间距比 光大 B. 两束光入射到同一金属板上，如果 光能发生光电效 应，那么光也一定能发生 C. 按照玻尔理论，两束光如果都是由高能级跃迁回 能级产生的，那么 光可能是 能级向下跃迁产生的 D. 两束光从水中折射到空气中发生全反射时， 光的临界角比 光大6. 如图是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽 略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为 ，内阻为 ，自感线圈 的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡 的 阻值，在 时刻闭合开关 ，经过一段时间后，在 时 刻断开开关 。在下面 个图所示的图象中，可能正确表示电流 传感器记录的电流随时间变化情况的是 A. B. C. D. 7. 用 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电，变压器输出电压是 ，通过负载的电 流图象如图所示，则 A. 变压器输入功率为 B. 变压器输出电压的最大值是 C. 变压器原、副线圈的匝数比是 D. 负载电流的函数表达式 8. 如图所示，“嫦娥三号”从 点进入环月圆轨道Ⅰ，运行 天后再从 点进入椭圆轨道Ⅱ， 为椭 圆轨道 II 的近月点（可视为紧贴月球表面），则“嫦娥三号” A. 在两轨道上运行的周期相同 B. 在两轨道上运行的机械能相同 C. 在 点的速度大于月球的第一宇宙速度 D. 从 到 的过程机械能不断增加 9. 电动机与小电珠串联接入电路，电动机正常工作时，小电珠的电阻为 ，两端电压为 ，流过 的电流为 ；电动机的内电阻为 ，两端电压为 ，流过的电流为 。则 A. B. C. D. 9.某杂技术演员在做手指玩耍盘子的高难度表演，如图所示。设该盘的质量为m，手指与盘之间的滑动 摩擦因数为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦等于滑动摩擦，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转， A. 若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力大于 B. 若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力 C. 若手指支撑着盘并一起水平向右匀加速运动，则手对盘的作用力大小为 D. 若盘随手指一起水平匀加速运动，则手对盘的作用力大小不可超过 10. 如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂 直于纸面向里，磁场上边界 和下边界 水平.在竖直面内有一矩形 金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平.线圈从水平面 开始 下落.已知磁场上、下边界之间的距离大于水平面 、 之间的距离. 若线圈下边刚通过水平面 、 （位于磁场中）和 时，线圈所受到 的磁场力的大小分别为 、 和 ，则 A. B. C. 11. 在实验操作后应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置如图所示。某同学设想在 小球下落的空间中选取三个竖直平面 、 、 ，平面与斜槽所在的平面垂直。小球从斜槽末 端水平飞出，运动轨迹与平面 、 、 的交点依次为 、 、 。小球由 运动到 ，竖 直位移为 ，动能的变化量为 ，动量的变化量为 ；小球由 运动到 ，竖直位移 为 ，动能的变化量为 ，动量的变化量为 。忽略空气阻力的影响，若 ，下 列关系式正确的是 D.A. B. C. D. 12. 如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 ，系统 处于静止状态，现用一竖直向上的力 作用在 上，使其向上做 匀加速直线运动，以 表示 离开静止位置的位移，在弹簧恢复 原长前，下列表示 和 之间关系的图象可能正确的是 A. B. C. D. 13．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，某小组用匝数N1=400 匝和 N2=800 匝的 变压器来做实验，通过检测知原副线圈匝数都没问题，且实验操作规范正确。实验记录中 U1、U2 分别 表示 N1、N2 两端的电压实验测量数据如下表，并没有得到变压比等于匝数比这个理想的结果。 U1 /V 1.80 2.81 3.80 4.78 5.80 U 2 / V 4.00 6.01 8.02 9.98 12.05 下列推断正确的是 A．N1 匝一定是原线圈 B．N2 匝一定是原线圈 C．原线圈的直流电阻太小 D．原副线圈上电流频率有可能不同 14．锂离子电池在生活中的应用非常广泛，包括手机、平板、笔记本电脑、移动电源（充电宝）、电 动汽车、无人机，以及各类电动工具等。锂离子电池内部一般包括正极、负极、隔离膜、电解质等组 成部分。 锂离子电池最显著的优点就是可用来反复充电的电池。其充放电原理简图如图 2，充电时相当于给 电池一个外加电场，使正极材料 LiCoO2 上的锂元素脱离出来变成锂离子（Li+），在电场力的作用下从 正极移动到负极，与负极的碳原子发生化学反应生成 LiC6，使锂离子很“稳定”的嵌入负极石墨层状结 构中。放电过程（即使用电池的过程）刚好相反，锂离子（Li+）从负极脱离出来，顺着电场的方向，又跑回到正极，重新变成钴酸锂分子（LiCoO2）。在每一次充放电循环过程中， 锂离 子（Li+）充当了电能的搬运载体，与正、负极材料发生化学反应， 将化学能和电能相互转换， 周而复 始的从正极→负极→正极来回的移动，好像一把摇椅，所以电池专家们又称锂离子电池为 “摇椅式电池”。根据上述材料可推断下列说法不正确的是 A.锂离子电池可简化成一个电容模型来研究 B.锂离子电池可简化成一个电动机模型来研究 C.充电过程中从正极跑出来转移到负极的锂离子越多，该电池存储的能量也越多 D.放电过程中从负极跑出来转移到正极的锂离子越多，该电池放出的能量也越多二、 实验题（共 2 小题；共 18 分） 15.在高中物理实验中，打点计时器是很重要的实验器材。 （1）力学实验中经常用到图 1 所示的实验装置，完成下 列哪些实验可用该实验装置 A.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 B.研究匀变速直线运动 C.验证动量守恒定律 D.验证机械能守恒定律 （2）在利用该装置的实验中，经常需要用小木块将长木板无滑轮的一端垫高，让装有纸带的小车放在 木板上，在 （选填“挂”或“不挂”）小桶并且计时器 （选填“打点”或“不打点”）的情况下，轻 推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力的影响。下列哪些实验必须平衡摩 擦力 A.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 B.研究匀变速直线运动 C.验证动量守恒定律 D. 验证机械能守恒定律（3）实验中我们常用“细线作用于小车的拉力 F 等于砂和桶所受的总重力 mg”，这是有“条件”的。已 知小车和车上砝码的总质量为 M、砂和桶的质量为 m，不计摩擦阻力和空气阻力，请将小车和车上砝码 的加速度 aM 与砂和桶的加速度 am 的大小关系、拉力 F 的表达式以及该“条件”的内容填在表格相应的位 置中。 aM 与 am 的大小关系 拉力 F 的表达式 “条件” （4）某的同学利用上述实验装置打出纸带，从中选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹， S 从便于测量的点开始，以平均速度 v = t 为纵坐标、t 为横坐标，划出 v —t 图线，请根据图线判断， 在打 0 计数点时，小车的速度 v0＝ m/s；它在斜面上运动的加速度 a＝ m/s2。 v /cm·s －1 80 70 60 50 0 1cm 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 1 2 3 4 5 6 S1 S2 S3 S4 S5 S640 30 20 10 0 5 10 15 20 25 t/s 15 题图16. 在测定一节干电池电动势和内电阻的分组实验中，实验 组的同学利用图甲所示电路，选用下 列器材进行了规范的实验操作。 A.干电池（内电阻小于 ） B.电流表（量程 ，内阻 ） C.电压表（量程 ，内阻约为 ） D.滑动变阻器（ ，允许最大电流 ） E.开关、导线若干 把得到的数据记录后用“ ”在图乙所示的“ ”图象中进行描点。在小组互评环节，实验 组 的同学在实验器材没有变化的情况下对 组的实验方案进行了改进后再次进行了实验，并把实 验数据用“x”也描在图乙所示的“ ”图象中。请完成以下对 组实验方案的评价及改进。 （1）从实验原理上来看，用图甲电路进行实验，误差主要来自： 。 （2）从所得实验数据来看，不足之处是： 。 （3）绘出的改进方案电路图是： （4）根据改进后所得的实验数据作出图线，由图线得到：电动势 V；内阻 。（保留 位有效数字）三、解答题（共 4 小题；共 40 分） 17. 如图所示，固定的长直水平轨道 与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接，轨道半径为 ， 恰好为该圆的一条竖直直径。可视为质点的物块 以某一初速度经过 点，沿轨道向右 运动，恰好能通过 点。物块 的质量 。已知物块 与 轨道间的动摩擦因数为 ，轨 道 长度为 L，重力加速度为 。求： （1）物块运动到 点时的速度大小 ； （2）物块运动到 点对轨道的压力多大； （3）物块经过 点时的初速度。 18.如图所示。直线MN上方有垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、带电量为一q（q>0） 的粒子1在纸面内以速度 从O点射入磁场，其射入方向与MN的夹角 质量为m、 带电量为+q（q>0）的粒子2在纸面内以速度 也从O点射入磁场，其射入方向与MN 的夹角 。已知粒子1和2同时到达磁场边界的A、 B两点（图中未画出），不计粒子 的重力及它们间的相互作用 （1）求两个粒子在磁场边界上的穿出点 、 之间的距离。 （2）求两个粒子进入磁场的时间间隔 。 （3）若 下方有平行于纸面的匀强电场，且两粒子在电 场中相遇，其中粒子 做直线运动。求该电场的电场强度。18. “愤怒的小鸟”是按物理规律设置的一款游戏。如图所示，用弹枪将一只质量 的 鸟 从水平地面发射，弹枪释放的弹性势能为 , 该鸟运动到离地 的最高点 时发生爆炸，变为三只质量为 的小鸟，分别击中水平地面上的三只小猪。爆炸之后 瞬间三只小鸟速度均沿同一水平方向，且中间的一只小鸟的速度和爆炸前没有区别，落地的时 候离发射处最近的和最远的小鸟相距为 ，不计空气阻力。求： （1）爆炸前鸟的速度多大? （2）中间小鸟落地时的速度的大小方向。 （3）爆炸使小鸟们的动能增加了多少? 19. 在物理学中，变化量、变化率在描述各种变化过程时起着非常重要的作用。 （1）伽利略在研究自由落体运动时，考虑了两种可能的速度变化：一种是速 度随时间均匀变化，另一种是速度随位移均匀变化。如图 所示，小球做 自由落体运动， 是运动过程中的两个位置。从 到 的运动 时间为 ，位移为 ， 速度 变 化 为 。类 比 加速度 的 定 义式 ，写出速度随位移的变化率 的表达式。判断在自由落体运动 中 是增大的还是减小的，并说明理由。 （2）空间存在有一圆柱形的匀强磁场区域，其横截面如图 所示，磁感应 强度随时间按照图 所示的规律均匀变化。图中 和 为已知量。 a．用电阻为 的细导线做成半径为 的圆环（图中未画出），圆环平面垂直于该磁场，圆 环的中心与磁场中心重合。圆环半径小于该磁场的横截面半径。求 时磁感应强度随时 间的变化率的 ，以及圆环中的电流。 b．上述导体圆环中产生的电流，实际是导体中的自由电荷在感生电场力的作用下做定向运动， 而且自由电荷受到感生电场力的大小可以根据电动势的定义和法拉第电磁感应定律推导出来。 现将导体圆环替换成一个用绝缘细管做成的半径为 的封闭圆形管道，且圆形管道的中心与 磁场区域的中心 重合（图中未画出）。管道内有一小球，小球质量为 ，带电量为 。忽 略小球的重力和一切阻力。 时小球静止。求 时小球的速度大小及管道对小球的 弹力大小。