2020届北京市一六六中高三物理考前测试试题

e/V 0.01 0.02 2020届北京市一六六中高三物理考前测试试题 本试卷共4页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结 束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共 40 分） 本部分共10小题，每小题4分，共40分。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. 一列简谐横波在介质中沿 x 轴传播，某时刻的波形如图所示，则该简谐波的 A．波长为 1.0m y/cm 5.0 B．波长为 2.0m C．振幅为 10.0cm 0 0.5 1.0 1.5 2.0 x/m D．振幅为 20.0cm -5.0 2．2018 年 11 月 19 日，我国圆满完成北斗全球卫星导航系统（BDS）的基本系统的组网部署。BDS 需要几 十颗导航卫星，其中中圆地球轨道卫星距地面高度约为 2.2×104km，地球同步轨道卫星距地面高度约为 3.6×104km，它们都绕地球做近似的匀速圆周运动，则相比地球同步轨道卫星，中圆轨道卫星的 A．周期长 B．加速度小 C．线速度大 D．角速度小 3. 如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，线框中的感应电动势 e 随时间 t 的变化关系如图乙所示，则 A. 线框的转动周期为 0.01s B. 电动势的有效值为 311V C. 电动势 e = 220sin(50πt) V D. 电动势 e = 311sin(100πt) V 311 0 -311 甲 乙 t/s 4. 阴极射线管中电子束由阴极沿 x 轴正方向射出，在荧光屏上出现一条亮线（如图）。要使该亮线向 z 轴正 方向偏转，可加上沿 A．z 轴正方向的磁场 B．y 轴负方向的磁场 C．z 轴正方向的电场 D．y 轴负方向的电场 5. 在下列各组的两个现象中都显著表现出光的波动性的是 A．光的折射现象、色散现象 B．光的反射现象、干涉现象 C．光的衍射现象、偏振现象 D．光的直线传播现象、光电效应现象 亮线6. 如图所示，水平天花板下用三根细绳悬挂一个物体，物体处于静止状态，绳 OA、OB、OC 上的力分别为 FA、FB、FC。已知绳 OA、OB 与水平方向的夹角分别为 60°和 30°，则下列关系式正确的是 A．FA>FB B．FAFC D．FA>FC 7. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V–T图像如图所示，pa、pb、 pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是 A. a→b过程中气体一定放热 B. b→c过程中分子势能不断增大 C．b→c过程中每一个分子的速率都减小 D．pb＝pc＞pa 8．2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会，滑雪是冬奥会常见的体育项目，具有很强的观赏性。某滑道示 意图如图所示，圆弧滑道 AB 与水平滑道 BC 平滑衔接，O 是圆弧滑道 AB 的圆心。运动员从 A 点由静止开始 下滑，最后运动员滑到 C 点停下。不计空气阻力，下列说法正确的是 A. 从 A 到 B 的过程中，运动员受重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 从 A 到 B 的过程中，运动员所受的合外力始终指向圆心 O C. 从 A 到 C 的过程中，运动员的机械能保持不变 D. 从 A 到 C 的过程中，重力所做的功等于克服摩擦力所做的功 9. 如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN 为两点电荷连线的中垂线，O 点是 MN 与两点电荷连线的 交点，b、c 位于两点电荷的连线上，Ob=Oc。则 A. 场强 Ea=EO B. 电势ϕb=ϕc C. 电势差 UbO=UOc D. 电势ϕO>ϕa 10. 如图所示，将小砝码置于水平桌面上的薄纸板上，用向右的水平拉力 F 将纸板迅速抽出，砝码最后停在桌 面上。若增加 F 的大小，则砝码 A. 与纸板之间的摩擦力增大 B. 在纸板上运动的时间减小 F C. 相对于桌面运动的距离增大 D．相对于桌面运动的距离不变 M a b c O N2 2 磁体 线圈 琴 弦 放 大 器 NS 甲 b 乙 N N a SS 11. 四个固定在竖直平面内的光滑轨道 ab 如图所示，从 O 点静止释放小物块（可视为质点），仍能上升到与 O 点等高的位置的是 a A B C D 12. 位于磁场中的甲、乙两个矩形金属线框可绕各自的轴转动，两根导线将两个线框按如图方式连接。现用 外力使甲线框顺时针方向转动。某时刻甲、乙线 框恰处于如图所示的位置。设此时乙线框的 ab 边 受到的安培力为 F，则 （A）F 向上，乙线框表示电动机的原理 （B）F 向上，乙线框表示发电机的原理 （C）F 向下，乙线框表示电动机的原理 （D）F 向下，乙线框表示发电机的原理 13. 与一般吉他以箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声。如图所示，拾音器由小磁体及绕在其上的线圈 组成。磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场。当某根琴弦被拨动而相对线 圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法中正确的是 A. 换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作 B．若小磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作 C．琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化 D．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号 14. 如图 1 所示，某种油量计是由许多透明等厚的薄塑料片叠合而成的，每个薄片的形状如图 2 所示，其底 部为等腰直角三角形，薄片的长度不等。把这一油量计固定在油箱内，通过观察窗口可以清晰看到油量计 的上表面有一条明暗分界线，从而可知箱内剩余油的多少。已知塑料的折射率为 n，当油箱中有半箱油 时，油量计的上表面 A. 左明右暗，且 n > B．左明右暗，且 n < C．左暗右明，且 n > D．左暗右明，且 n < 2 2 b O h a O h b a a O b h b O h第二部分（非选择题共 58 分） 15．（8 分） 用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。待测电源的电动势约为4V、内阻约为2Ω，保护电阻R1=10Ω和R2=5Ω。除 了导线和开关外，实验室还提供了如下器材： A．滑动变阻器R(0~50Ω，额定电流2A) B．滑动变阻器R(0~5Ω，额定电流1A) C．电流表A（0～0.6A，内阻约0.2Ω） D．电流表A（0～200mA，内阻约2Ω） E．电压表V（0～15V，内阻约15kΩ） F．电压表V（0～3V，内阻约3kΩ） 实验的主要步骤有： ⅰ．将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； ⅱ．逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记录电压表示数U和相应电流表示数I； ⅲ．以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 U–I 图线（U、I 都用国际单位）； ⅳ．求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。 ⑴ 电压表应选用 ；电流表应选用 ；滑动变阻器应选用 。（填序号） ⑵ 若滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是 。 A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 ⑶ 用 k、a、R1、R2 表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式，E＝_ ，r＝ ，代入数值可得 E 和 r 的 测量值。A B C 16．（10 分） 某同学用图 1 所示的“碰撞实验器”验证动量守恒定律，图中 AB 是斜槽，BC 为水平槽。 图 1 （1）实验中通过仅测量小球做平抛运动的 （选填“水平位移”或“竖直位移”），可间接得到小球 碰撞前后的速度关系。 （2）实验时先使入射球 m1 从斜槽上某一固定位置 S 多次由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上， 留下痕迹，从而确定 P 点的位置。再把被碰球 m2 放在水平槽末端，让球 m1 仍从位置 S 多次由静止开始滚 下，跟球 m2 碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定 M、N 点的位置。 其中确定 P 点位置的多次落点痕迹如图 2 所示，刻度尺的零点与 O 点对齐，OP= cm。 图 2 图 3 （3）经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，M、N 距 O 点的距离如图 3 所示。请通过计算说明本次实验中两 小球碰撞前后的动量是否守恒。 17．（9 分） ⑴ 场是物质存在的一种形式。我们可以通过物体在场中的受力情况来研究场的强弱，并由此定义 了电场强度、磁感应强度等物理量。 ①写出电场强度的定义式，并说明各物理量的含义； ②写出磁感应强度的定义式，并说明各物理量的含义。 ⑵ 如图所示，倾角为 θ 的光滑斜面固定在水平地面上。在沿斜面向上的恒力作用下，质量为 m 的 物块由静止开始上滑，当滑行距离为 x 时，其速度大小为 v，此时撤去该力，物块继续运动。设斜面足 够长。重力加速度为 g。求： ①该恒力的大小 F； ②撤去该力后，物块沿斜面继续向上滑动的距离 x′ 。18．（9 分） 如图 1 所示，在电磁炉上放置装有适量水的平底锅，再将一个连有小灯泡的线圈套在平底锅外，可 以看到小灯泡被点亮。其中，线圈和小灯泡组成的电路如图 2 所示。当电磁炉工作时，假设线圈所在 空间均匀分布有与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度变化率 ∆B = B ω cosωt 。 ∆t 0 图 3 图 2 图 1 （1） ① 请分析说明小灯泡被点亮的原因； ②要使小灯泡亮度变化，可以采取哪些具体措施； （2） 有一种电磁炉专用锅，假设其锅底可等效成一系列半径不同的同心导电环，如图 3 所示，导电环之 间彼此绝缘。设导电环单位长度的电阻为 R0，忽略不同环中感应电流之间的相互影响，不计其他能 量损失。求其中半径为 r 的导电环的热功率。19．（10 分）宏观规律是由微观机制所决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，导线中的自由 电子如同理想气体分子一样做无规则地热运动，它们朝任何方向运动的概率是一样的，则自由电子沿导线方 向的速度平均值为 0。宏观上不形成电流。如果导线中加了恒定的电场，自由电子的运动过程可做如下简化： 自 由电子在电场的驱动下开始定向移动，然后与导线内不动的粒子碰撞，碰撞后电子沿导线方向的定向速度变为 0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。 （1） 在一段长为 L、横截面积为 S 的长直导线两端加上电压 U。已知单位体积内的自由电子数为 n，电 子电荷量为 e，电子质量为 m，连续两次碰撞的时间间隔为 t。仅在自由电子和金属离子碰撞时才考虑粒子间 的相互作用。 ①求自由电子定向移动时的加速度大小 a； ②求在时间间隔 t 内自由电子定向速度的平均值v ； ③推导电阻 R 的微观表达式。 （2） 请根据电阻的微观机制猜想影响金属电阻率的因素有哪些，并说明理由。 20．（12 分） （1） 牛顿发现万有引力定律之后，在卡文迪许生活的年代，地球的半径经过测量和计算已经知道约 6400 千 米，因此卡文迪许测出引力常量 G 后，很快通过计算得出了地球的质量。1798 年，他首次测出了地球的质量 数值，卡文迪许因此被人们誉为“第一个称地球的人”。若已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g， 万有引力常量为 G，忽略地球的自转。 ① 求地球的质量； ② 若一卫星在距地球表面高为 h 的轨道上绕地球作匀速圆周运动，求该卫星绕地球做圆周运动的周期； （2） 牛顿时代已知如下数据：月球绕地球运行的周期 T、地球半径 R、月球与地球间的距离 60R、地球表面 的重力加速度 g。牛顿在研究引力的过程中，为了验证地面上物体的重力与地球吸引月球的力是同一性质的 力，同样遵从与距离的平方成反比规律的猜想，他做了著名的“月地检验”：月球绕地球近似做匀速圆周运动。牛 顿首先从运动学的角度计算出了月球做匀速圆周运动的向心加速度；接着他设想，把一个物体放到月球轨道上， 让它绕地球运行，假定物体在地面受到的重力和在月球轨道上运行时受到的引力，都是来自地球的引力，都遵 循与距离的平方成反比的规律，他又从动力学的角度计算出了物体在月球轨道上的向心加速度。上述两个加速 度的计算结果是一致的，从而证明了物体在地面上所受的重力与地球吸引月球的力是同一性质的力，遵循同样 规律的设想。根据上述材料： ① 请你分别从运动学的角度和动力学的角度推导出上述两个加速度的表达式； ② 已知月球绕地球做圆周运动的周期约为 T=2.4×10 6s，地球半径约为 R=6.4×10 6m，取 π2=g．结合题中的已 知条件，求上述两个加速度的比值，并得出合理的结论。