2023年北京昌平區(qū)高三二模物理試題及答案

昌平區(qū)2023年高三年級(jí)第二次統(tǒng)一練習(xí)

物理試卷

2023.

本試卷共8頁(yè)，共100分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題卡上。在試段

作答無(wú)效?？荚嚱Y(jié)束后，招答題卡交回。

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題由

求的一項(xiàng)。

1.下列核反應(yīng)屬于6衰變的是

A.%ThrqPa+：eB.%Uf/Th+：He

C.(N+；He-＞；0+；。D.彳U+；nT2Ba+魯Kr+3；n

2.下列現(xiàn)象說明光具有粒子性的是

A.光的干涉現(xiàn)象B.光電效應(yīng)現(xiàn)象

C.光的衍射現(xiàn)象D.光的偏振現(xiàn)象

3關(guān)于一密閉容器中的氧氣，下列說法正確的是

A.體積增大時(shí)，氧氣分子的密集程度保持不變

B.溫度升高時(shí)，每個(gè)氧氣分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)變大

C.壓強(qiáng)增大是因?yàn)檠鯕夥肿又g斥力增大

D.壓強(qiáng)增大是因?yàn)閱挝幻娣e上氧氣分子對(duì)器壁的作用力增大

4.如圖1所示，把質(zhì)量為m的石塊從距地面高力處以初速

度。o斜向上拋出，如與水平方向夾角為仇不計(jì)空氣阻

力，重力加速度為g。若只改變拋射角仇下列物理量一

定不變的是

A.石塊在空中的飛行時(shí)間

B.石塊落地的水平距離

C.石塊落地時(shí)的動(dòng)能

D.石塊落地時(shí)的動(dòng)量

5.如圖2所示，一斜面體置于水平地面上，一物塊在平行于

斜面向上的外力戶作用下相對(duì)斜面保持靜止，該過程中斜

面體相對(duì)水平地面也保持靜止。下列說法正確的是

A.斜面對(duì)物塊一定有摩擦力作用

圖2

高三物理第1頁(yè)（共8頁(yè)）

B.地面對(duì)斜面體一定有摩擦力作用

C.地面對(duì)斜面體的支持力大于物塊與斜面所受重力之和

D.十k面對(duì)斜面體的支持力等于物塊與斜面所受重力之和

6.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為IOm/s.在傳播

方向上有P、。兩質(zhì)點(diǎn)，坐標(biāo)分別為“尸=1m,,卬=6m,

波傳播到尸點(diǎn)開始訐時(shí)，尸點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖3所示“下

列說法正確的是

A.該波的振幅為10cm

B.該波的頻率為10Hz

C.該波的波長(zhǎng)為1m

D.經(jīng)過0.5s,波將傳播到0點(diǎn)

7.卡文迪許在1798年17卷《哲學(xué)學(xué)報(bào)》中發(fā)表他關(guān)于引力常量的測(cè)量時(shí)，曾提到他的實(shí)

驗(yàn)是為了確定出地球的兗度。已知引力常量為G,要想估測(cè)地球的密度，只需測(cè)得

A.地球的質(zhì)量B.地球的半徑

C.近地衛(wèi)星的運(yùn)行周期D.地球表面的重力加速度

8.飛機(jī)沿某水平面內(nèi)的圓周勻速率地飛行了一周，，已知飛機(jī)質(zhì)量為m,速率為。，圓周運(yùn)

動(dòng)半徑為上下列說法正確的是

A.飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率沒變，則所受合外力為零

B.飛機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率沒變，則動(dòng)量守恒

C.飛機(jī)飛行時(shí)，速度的方向不斷變化，因此動(dòng)量不守恒；根據(jù)動(dòng)量定理，動(dòng)量的改變

源于向心力的沖量，即/=月1Az=加幺冬蟲

D.飛機(jī)飛行時(shí)，速度的方向不斷變化，因此動(dòng)量不守恒；根據(jù)動(dòng)量定理，飛行一周動(dòng)

量的改變量為零

9.如圖4所示，矩形導(dǎo)線框abed固定在變化的磁場(chǎng)

中，線框平面與磁場(chǎng)垂直。線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電

流如圖5所示（規(guī)定電流沿Abed為正）。若規(guī)定

垂直紙面向里為磁場(chǎng)正方向，能夠產(chǎn)生圖5所示

的電流的磁場(chǎng)為

圖6

高三物理第2頁(yè)（共8頁(yè)）

2

10.某學(xué)習(xí)小組觀看完“太空授課”后，設(shè)計(jì)出4種在太空實(shí)驗(yàn)艙中測(cè)量小物塊質(zhì)量的方案：

①將待測(cè)小物塊懸掛在勁度系數(shù)為4的輕彈賃下端，測(cè)出小物塊旗止時(shí)彈簧的形變接效,

根據(jù)ZAx=〃tg,求得小物塊的質(zhì)和；

②讓待測(cè)小物塊隨實(shí)驗(yàn)艙一起繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出回周運(yùn)動(dòng)的半徑「和周期T,

^=成3r,求得小物塊的質(zhì)母

根據(jù)

③對(duì)待測(cè)小物塊施加一個(gè)恒定的拉力F,使小物塊從靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)出經(jīng)過

時(shí)間，時(shí)的速度。，根據(jù)求得小物塊的質(zhì)量

m

④用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉著待測(cè)小物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)尸、圓周運(yùn)

動(dòng)的半徑/?和周期7,根據(jù)尸二小苓K,求得小物塊的質(zhì)量

其中可行的方案有

A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④

H.如圖7所示為電流天平，可以用來測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

它的右臂掛有一個(gè)矩形線圈，匝數(shù)為N,底邊長(zhǎng)為〃下部懸在

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。當(dāng)線圈中通有電流/時(shí)，

調(diào)節(jié)祛碼使兩臂達(dá)到平衡：然后使電流反向、大小不變，這時(shí)

需要在左盤中增加質(zhì)量為遢的祛碼，才能使兩臂達(dá)到新的平衡。

所測(cè)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的大小為

2mg

AB.

'2NH~NIL

2NIL

NILD.

2mgmg

12.如圖8所示，一帶電粒子以初速度如沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)

。射入平行于y軸向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)的

時(shí)間為如到達(dá)尸點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為若將電場(chǎng)換成垂直于紙面

向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其它條件不變，牧子仍然經(jīng)過尸點(diǎn)，粒子從

9點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為“，到郵點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為&2。下列關(guān)系

式正確的是

A.h=t2B./|>/2

C.EkjVEiaD.Ekl>Ek2

13.“北京正負(fù)電子附砌”是我國(guó)第一臺(tái)高能加速器，也是高能物理研究的重大科技基礎(chǔ)

設(shè)施。一對(duì)速率相同的正、負(fù)電子正碰后湮滅生成兩個(gè)丫光子，反應(yīng)方程為葉機(jī)e->2/。

已知單個(gè)電子的靜止質(zhì)量為加。電荷量為e,光速為c,普朗克常量為上下列說法正確

的是

高三物理第3頁(yè)（共8頁(yè)）

3

B.光子的頻率為遮!’

A.單個(gè)光子的能量為

h.

C.兩個(gè)光子的頻率可以不同D.兩個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)方向可能相同

4.中國(guó)“天眼”（如圖9）——500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱

FAST）是當(dāng)今世界最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，可以在

無(wú)線電波段搜索來自百億光年之外的微弱信號(hào)。截至2023年3

月3日，F(xiàn)AST已發(fā)現(xiàn)超過740余顆新脈沖星。

饋源支撐系統(tǒng)是FAST的重要組成之一。如圖10所示，質(zhì)

量為3x104kg的饋源艙用對(duì)稱的“六索六塔”裝置懸吊在球面

鏡正上方，相鄰塔頂?shù)乃骄嚯x300m,每根連接塔頂和饋源

艙的繩索長(zhǎng)600m。重力加速度為g取10m/s2,不計(jì)繩索重力。

下列說法正確的是

A.無(wú)線電波屬于機(jī)械波

B.光年是天文研究中常用的時(shí)間單位

C.每根繩索承受的拉力約為S.gxiyN

D.若同樣縮短每根繩索長(zhǎng)度，則每根繩索承受的拉力變小

第二部分

本部分共6題，共58分。

.（8分）

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,

（1）甲同學(xué)采用讓重物自由下落的方法驗(yàn)證機(jī)械能守恒，實(shí)

驗(yàn)裝置如圖I）所示。下列說法正確的是。

A.實(shí)驗(yàn)前必需用天平冽出重物的質(zhì)量

B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓直流電源

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)先通電，穩(wěn)定后再釋放紙帶

D.重錘釋放位置應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器圖11

（2）該同學(xué)選取了如圖12,所示的一條紙帶，。點(diǎn)是重錘開始下落時(shí)打出的點(diǎn)，AB、C

是按打點(diǎn)先后順序選取的三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。通過測(cè)量得到。、/間距離為歷/。、8間距

離為〃2,。、C間距離為已知計(jì)數(shù)點(diǎn)/、8間和8、C間的時(shí)間間隔均為7,重

錘質(zhì)量為當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。從重錘開始下落到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打5點(diǎn)的過程中,

重錘動(dòng)能的增加量g=。如果A￡k與近似相等，則可驗(yàn)證機(jī)械

能守恒（用題目中所測(cè)量和已知量表示）。

圖12

4

（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用拉力傳感器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。

如圖13所示，將拉力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端系著

小球，另一端連在拉力傳感器上的。點(diǎn)。將小球拉至細(xì)線與豎

直方向成6角處無(wú)初速度釋放，拉力傳感器顯示拉力的最大值

為尸。已知小球的質(zhì)量為重力加速度為g0當(dāng)￡約為

mg

時(shí)，可說明小球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒.

16.（10分）

測(cè)電阻有多種方法。

（1）甲同學(xué)用多用電表歐姆擋直接測(cè)量待測(cè)電阻

心的阻值。某次測(cè)量時(shí)，多用電表表盤指針

如圖14所示。已知他選用歐姆擋的倍率為

“xlOO”，則上的測(cè)量值為Do

圖14

（2）乙同學(xué)用如圖15所示的電路，測(cè)量待測(cè)電阻心的阻值。某

次實(shí)驗(yàn)，電流表的示數(shù)為/,電壓表的示數(shù)為U,則電阻R

的測(cè)量值為。若不考慮偶然誤差，該測(cè)量值與R

的真實(shí)值相比（選填“偏小”或“偏大”）?

（3）丙同學(xué)用如圖16所示的電路，測(cè)量待測(cè)電阻尺的阻值。操

作步驟如下：①先將開關(guān)S接1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器Ri,讀

出電流表的示數(shù)/；②再將開關(guān)S接2,保持必不變，調(diào)節(jié)

電阻箱心,使電流表的示數(shù)仍為/記下此時(shí)電阻箱的阻值

為他。則總的測(cè)量值為；電流表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)

果（選填“有”或“無(wú)”）影響。

（4）丁同學(xué)用如圖17所示的電路，測(cè)量電流計(jì)內(nèi)阻心的阻

值。操作步驟如下：①先閉合開關(guān)Si,調(diào)節(jié)用，使電流

計(jì)指針滿偏；②再閉合開關(guān)S2,保持用不變，調(diào)節(jié)&

使得電流計(jì)指針半偏，記下此時(shí)&的值為Ro'。則感

的測(cè)量值為;若不考慮偶然誤差，電流計(jì)內(nèi)

阻的測(cè)量值（選填“大于”“等于”或“小圖17

于”）其真實(shí)值。

高三物理第5頁(yè)（共8頁(yè)）

5

(9分)

如圖18所示，一枚炮彈發(fā)射的初速度為次，發(fā)射角為仇它飛行到能高點(diǎn)時(shí)炸裂成

質(zhì)量均為m的A、B兩部分，A部分炸裂后豎直下落，B部分繼續(xù)向前飛行。面力加速

度為g，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)炸裂過程中炮彈質(zhì)

量的變化。求：

(I)炸裂后瞬間B部分速度的大小和方向；

(2)炸裂前后，A、B系統(tǒng)機(jī)械能的度化量

(3)A、B兩部分落地點(diǎn)之間的水平距離Ax。

8.(9分)

現(xiàn)代科學(xué)研究中常用到高能粒子，產(chǎn)生這些高能粒子的“工廠”就是各種各樣的粒

干加速器.

(1)如圖19所示，真空中平行金屬板M、N之間所加電壓為U,

一個(gè)質(zhì)量為切、電荷量為+g的粒子從M板由靜止釋放，經(jīng)電

場(chǎng)加速后到達(dá)N板，不計(jì)帶電粒子的重力。求帶電粒子到達(dá)N

板時(shí)的速度大小以

圖19

(2)1930年，物理學(xué)家勞倫斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器，其工

件原理如圖20所示。半徑為R的高真空的D形金屬

盒處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5,方向與盒

面垂直。將兩盒與電壓為。的高頻交流電源相連，兩

盒的狹縫間形成周期性變化的電場(chǎng)。A處粒子源產(chǎn)牛

的帶電粒子，質(zhì)量為“、電荷量為+夕，初速度忽略不

計(jì)。調(diào)整交流電源的頻率可使粒子每次通過狹縫時(shí)都圖20

能被加速。不計(jì)帶電粒子穿過狹縫的時(shí)間和粒子所受

重力。

a.求所用交流電源的頻率/;

b.對(duì)于用回旋加速器加速帶電粒子，甲、乙兩位同學(xué)有不同的看法：甲同學(xué)認(rèn)為增

大交流電源的電壓U,就能得到更大能量的粒子；乙同學(xué)認(rèn)為增大D形盒的半

徑H,就能得到更大能量的粒子。忽略相對(duì)論效應(yīng)。你認(rèn)為哪位同學(xué)的看法合理？

簡(jiǎn)要說明理由。

高三物理第6頁(yè)(共8頁(yè))

6

19.(10分)

1913年，美國(guó)物理學(xué)家密立根用油滴實(shí)驗(yàn)證明電荷的量子性并滁出電子的電荷量,

由此獲得了1923年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

圖21是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意

圖，兩個(gè)水平放置、相距為d的金屬極板,

上極板中央有一小孔。用噴霧器將細(xì)小的

??

油滴噴入密閉空間，這些油滴由于摩擦而

帶了負(fù)電。油滴通過上極板的小孔進(jìn)入到

觀察室中。當(dāng)兩極板電壓為u時(shí)，某一油

滴恰好懸浮在兩板間靜止.將油滴視為半徑為「的球體，已知油滴的密度為小重力加靈

度為g。

(1)求該油滴所帶的電荷量9。

(2)由于油滴的半徑「太小，無(wú)法直接測(cè)量。密立根讓油滴在電場(chǎng)中懸浮，然后撤去目

場(chǎng)，油滴開始做加速運(yùn)動(dòng)；由于空氣阻力的存在，油滴很快做近似勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)上

油滴在時(shí)間1內(nèi)勻速下落的距離為兒已知球形油滴受到的空氣阻力大小為

7=6兀勿口，其中〃為空氣的粘滯系數(shù)，。為油滴運(yùn)動(dòng)的速率。不計(jì)空氣浮力。請(qǐng)

推導(dǎo)半徑廠的表達(dá)式(用心力、，、〃和g表示)。

(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于質(zhì)量為m的油滴，如果改變它所帶的電荷量q,則能夠使油滴達(dá)與

平衡的電壓必須是某些特定值U,研究這些電壓變化的規(guī)律可發(fā)現(xiàn)它們都滿足丈

程”=幽=力。0,式中〃=±1,±2,??:…。此現(xiàn)象說明了什么？

q

7

20.（12分）

類比是研究問題的一種常用方法。

（1）物體受到地球的萬(wàn)有引力作用，可以認(rèn)為是通過引力場(chǎng)發(fā)生的。已知地球的質(zhì)量為

M,引力常量為G。類比電場(chǎng)強(qiáng)度，推導(dǎo)地球在距地心為，處“太于地球半徑）

產(chǎn)生的引力場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式。

（2）經(jīng)典電磁理論認(rèn)為氫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)與行星類似，在庫(kù)侖引力的作用下繞核做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)電子的質(zhì)量為，〃，電荷量為e,靜電力常量為生一電子處于基態(tài)

時(shí)的軌道半徑為R.求電子處于基態(tài)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小加

（3）a.物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個(gè)與運(yùn)動(dòng)方向相反的空氣阻

力于=ku（4為常量）的作用。其速率。隨時(shí)間，的妾物規(guī)律可用方程

G1-癡=吠丁描述，其中m為物體質(zhì)量，3為其重力。求物體下落的最大速率

%；并在圖22所示的坐標(biāo)系中定性畫出速度。隨時(shí)間t變化的圖像。

b.圖23為“演示電容器充、放電''的實(shí)驗(yàn)電路圖。電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)。電

容器的電容為C,定值電阻的阻值為將開關(guān)接1,給電容器充電，寫出充電

過程中極板電荷量g隨時(shí)間r變化的方程.類比缶r圖像，在圖24所示的坐標(biāo)系

中定餞畫出電荷量夕隨時(shí)間，變化的圖像。

8

昌平區(qū)2023年高三年級(jí)第二次統(tǒng)一練習(xí)

物理試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)2023.5

第一部分

本部分共14小題，每小題3分，共42分。

題號(hào)1234567891011121314

答案ABDCBDCDCCADBC

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（8分）

（1）CD（2分）（2）"，（「二（）（2分）mg（h（2分）

8T2

（3）3-2cos<9（2分）

16.（10分）

(1)600（2分）(2)7（1分）偏大（1分）

(3)Ro（2分）無(wú)（1分）(4)Ro/（2分）小于（1分）

17.（9分）

（1）炮彈炸裂前瞬間速度為0=%cos。，方向水平向右（1分）

炸裂過程中水平方向動(dòng)量守恒，2mq="a+加%（1分）

vA=0,解得vB=2v0cos6>,方向水平向右（1分）

（2）炸裂前后系統(tǒng)機(jī)械能的變化量^E=^mvl-^2m）v；（2分）

解得AE="。；cos?。，系統(tǒng)機(jī)械能增加了（1分）

（3）炸裂后，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B做平拋運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間/=馴絲（1分）

g

落地后，A>B之間的水平距離=（1分）

解得Ar=*sin2"。分）

g

18.（9分）

（1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有

高三物理答案笫1頁(yè)（共3頁(yè)）

9

2

qU=^mv（2分）

解得”普

（1分）

（2）a.如果交流電源的頻率等于帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)的頻率，那么帶電粒子每次通過狹

縫時(shí)都能被加速。

v2

qvB=m—（1分）

r

f=—（1分）

2jir

解得/=〃竺

（1分）

2itm

b.乙同學(xué)的說法合理。（1分）

帶電粒子的動(dòng)能Ekm=/如3而/=遜，解得/=緯以。

ZmZni

與電壓U無(wú)關(guān)，故乙同學(xué)的說法合理。（2分）

19.（10分）

（1）油滴在電場(chǎng)中懸浮時(shí)，受力平衡mg=qE（1分）

43

m=D'—Tir（1分）

3

（1分）

E"d

解得“二皿也

（1分）

3U

（2）撤去電場(chǎng)，油滴在空氣中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力平衡

mg=6幾〃廠。（1分）

h

v=-（1分）

t

解得「=3工近

（2分）

（3）說明帶電油滴所帶電荷量q都是最小電荷量e的整數(shù)倍,證明了電荷的不連續(xù)性。

（最小電荷量e就是電子的電荷值6=幺