2022年北京西城區(qū)高三一模物理試題和答案

2022北京西城高三一模物理2022.4本試卷共頁，分。考試時(shí)長分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分本部分共題，每題3分，共分。在每題列出的四個選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是A．溫度越高，分子的熱運(yùn)動越劇烈B．布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動C．分子間的作用力總是隨分子間距增大而減小D．分子間的作用力總是隨分子間距增大而增大2．如圖所示，光束沿方向從空氣射向某種介質(zhì)，折射光線沿OB方向。下列說法正確的是A．這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后頻率會增大B．這束光從空氣進(jìn)入介質(zhì)后波長會增大C．這束光在該介質(zhì)中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度D．若這束光沿方向從介質(zhì)射向空氣，可能會發(fā)生全反射現(xiàn)象3．氫原子能級示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級上，下列說法正確的是A．這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B3能級躍遷到1能級輻射出的光子能量為1.51eVC3能級躍遷到4能級需吸收1.51eVDn=3能級的氫原子電離至少需要吸收4．一列橫波某時(shí)刻的波形如圖1所示，圖2表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)L此后一段時(shí)間內(nèi)的振動圖像。由此可判斷出A．該列波沿x軸負(fù)方向傳播TB．從該時(shí)刻起經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動到最大負(fù)位移處4TC．從該時(shí)刻起經(jīng)，質(zhì)點(diǎn)L運(yùn)動到M所在位置4TD．從該時(shí)刻起的內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)L的加速度逐漸減小45．如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=2202sin100tV的交流電源上，副線圈接有R=的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是A．電壓表的讀數(shù)約為156VB．電流表的讀數(shù)為20.0AC．原線圈的輸入功率為1100WD．副線圈輸出交流電的周期為0.01s6．是高速公路上不停車電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡稱。汽車在進(jìn)入通道感應(yīng)識別區(qū)前需要減速至，然后勻速通過感應(yīng)識別區(qū)。甲、乙兩輛以15m/s的速度行駛的汽車在進(jìn)入ETC通道感應(yīng)識別區(qū)前都恰好減速至5m/s，v?t減速過程的圖像如圖所示，則A．t1時(shí)刻甲車的速度大于乙車的速度B．0~t1時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的平均速度相同C．0~t1時(shí)間內(nèi)甲、乙兩車的速度變化量相同D．t1時(shí)刻甲、乙兩車距感應(yīng)識別區(qū)的距離相同7．中國自行研制、具有完全知識產(chǎn)權(quán)的神舟飛船，目前已經(jīng)達(dá)到國際第三代載人飛船技術(shù)水平。如圖所示，其發(fā)射過程簡化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，由“長征”運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，通過變軌進(jìn)入預(yù)定圓軌道。則A．飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)的小B．飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的速度比B點(diǎn)的小C．飛船在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的機(jī)械能比B點(diǎn)的小D．飛船在B點(diǎn)通過加速從橢圓軌道進(jìn)入預(yù)定圓軌道8．某同學(xué)想測量地鐵啟動過程中的加速度，他把一根細(xì)繩的下端系上一支圓珠筆，細(xì)繩的上端用膠布臨時(shí)固定在地鐵的豎直扶手上。在地鐵啟動后的某段穩(wěn)定加速過程中，細(xì)繩偏離了豎直方向，他用手機(jī)拍攝了當(dāng)時(shí)情景的照片，如圖所示，拍攝方向跟地鐵前進(jìn)方向垂直。若要根據(jù)這張照片估算此時(shí)地鐵的加速度，只需要測量A．圓珠筆的質(zhì)量B．繩子的長度C．繩子和豎直方向的夾角D．繩子下端到豎直扶手的距離9．兩個帶等量正電的點(diǎn)電荷Q，和Q的等勢面分布如圖所12示，、bcd為電場中的四個點(diǎn)，其中bc兩點(diǎn)關(guān)于兩電荷連線對稱，ad兩點(diǎn)在兩電荷連線上，且a點(diǎn)到Q1的距離和d點(diǎn)到Q2的距離相等。則Ab點(diǎn)的場強(qiáng)與c點(diǎn)的場強(qiáng)相同Ba點(diǎn)的場強(qiáng)比d點(diǎn)的場強(qiáng)大Ca點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高D．電子在a點(diǎn)的電勢能比在c點(diǎn)的電勢能大10．如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端AB與一個R40的電阻相連。線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方=向的磁場，線圈中的磁通量按圖2所示規(guī)律變化。己知線圈的電阻是10，則A．線圈內(nèi)感應(yīng)電流的磁場方向?yàn)橹赶蚣埻釨A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢高CAB兩點(diǎn)間的電勢差為D0.2s內(nèi)電路產(chǎn)生的電能為1.6J11．如圖所示，光滑的水平絕緣桌面上有一個鋁制圓環(huán)，圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵。若條形磁鐵沿水平方向向右勻速運(yùn)動，則A．圓環(huán)和磁鐵以相同的速度一起向右運(yùn)動B．圓環(huán)對桌面的壓力可能為零C．圓環(huán)對桌面的壓力大于它的重力D．磁鐵對圓環(huán)做的功等于圓環(huán)中增加的內(nèi)能12．2022年2月5日，中國短道速滑運(yùn)動員在混合團(tuán)體接力決賽中為中國隊(duì)拿下北京冬奧會首金，這也是這一新增項(xiàng)目的奧運(yùn)歷史首金。短道速滑接力比賽中運(yùn)動員在直道上采用推接方式進(jìn)行替換（如圖）。若忽略推接過程中冰面對運(yùn)動員的摩擦力，則在甲運(yùn)動員用力將乙運(yùn)動員推出的過程中，以下說法一定正確的是A．甲對乙的作用力大于乙對甲的作用力B．甲的速度變化量的大小等于乙的速度變化量的大小C．甲、乙運(yùn)動員組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．甲、乙運(yùn)動員組成的系統(tǒng)動量守恒13．很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運(yùn)動，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時(shí)間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出A，手機(jī)可能離開過手掌B．手機(jī)在1時(shí)刻運(yùn)動到最高點(diǎn)C．手機(jī)在2時(shí)刻改變運(yùn)動方向D．手機(jī)在t~t時(shí)間內(nèi)，受到的支持力先減小再增大1314．從外太空來到地球的宇宙線，以原子核為主，還包括少量的正、負(fù)電子和γ射線，它們傳遞了來自宇宙深處的信息。2021年，我國高海拔宇宙線觀測站“拉索”LHAASO）記錄到拍電子伏（1拍=1015γ射線。這是迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)的最高能量的γ射線。從此打開了探索極端宇宙秘密的新窗口，直接開啟了超高能γ天文學(xué)的新時(shí)代。γ射線在天文探測方面有著獨(dú)特優(yōu)勢和特殊意義，但由于數(shù)量極少，很難直接測量。當(dāng)高能γ射線進(jìn)入大氣后，立即和大氣層中的氣體作用而產(chǎn)生各種次級粒子。這些次級粒子又繼續(xù)與空氣作用，使次級粒子數(shù)目呈幾何級數(shù)增加，這個過程稱為空氣簇射”。隨著空氣簇射向地面發(fā)展，空氣對次級粒子的吸收會逐漸增多。觀測站的粒子探測器需要將更多的次級粒子記錄下來，進(jìn)而反推γ射線進(jìn)入大氣層頂部時(shí)的信息。結(jié)合所學(xué)知識，判斷下列說法正確的是A．觀測站的粒子探測器直接探測到來自宇宙的γ射線B．觀測站建在海拔低處比在海拔高處能記錄到更多的次級粒子Cγ射線是高頻電磁波，能量越高，傳播速度越大Dγ射線在星系間傳播時(shí)，運(yùn)動不受星系磁場的影響，可以方便追溯到源頭第二部分本部分共6題，共15．（9分）實(shí)驗(yàn)測量、數(shù)據(jù)分析和誤差分析是物理實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。（1）實(shí)驗(yàn)測量。用螺旋測微器測量某金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示。則該金屬絲的直徑為_________mm．（2）數(shù)據(jù)分析。圖2為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖3所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)ABC，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為h、h、h。ABC已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢能變化量E=________，動能變化量E=PK________。（3）誤差分析。某同學(xué)用圖4所示的裝置做用單擺測量重力加速度”實(shí)驗(yàn)，他在某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測量次全振動的時(shí)間t偏大，這一誤差會導(dǎo)致重力加速度的測量結(jié)果比真實(shí)值偏大還是偏??？請分析說明。16．（9分）測量一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)電阻。（1）電路圖如圖1所示，除干電池、電壓表（量程3V）、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電流表（量程0.6A）B．電流表（量程）C．滑動變阻器（阻值范圍0~50）D．滑動變阻器（阻值范圍0~）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________，滑動變阻器應(yīng)選用________。（選填選項(xiàng)前的字母）（2）某同學(xué)記錄了7組數(shù)據(jù)，對應(yīng)點(diǎn)已標(biāo)在圖2中的坐標(biāo)紙上，其中U是電壓表的讀數(shù)，I是電流表的讀數(shù)。請繪制出U-I圖像，由圖像可知干電池的電動勢E=________V，內(nèi)電阻r=________。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（3）該同學(xué)用圖1所示電路和（1）中選定的器材繼續(xù)研究水果電池。實(shí)驗(yàn)過程中他發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，電流表和電壓表的指針幾乎都不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。他斷開開關(guān)，用多用電表電壓擋直接測量水果電池兩端的電壓，示數(shù)為2.03V；用多用電表進(jìn)一步檢查電路，電路沒有故障。請你分析實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)的原因。17．（9分）冰壺是冬奧會上極具觀賞性的項(xiàng)目之一。比賽中，運(yùn)動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠(yuǎn)處的某個位置。己知冰壺的質(zhì)量為，初速度為3m/s，最初冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為0.02g取10m/s2。（1）求冰壺滑行過程中加速度的大小a。（2）求冰壺整個滑行過程中摩擦力做的功W。（3）按比賽規(guī)則，投擲冰壺運(yùn)動員的隊(duì)友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運(yùn)動。若冰壺速度減為2.4m/s時(shí)距離目標(biāo)位置還需滑行18m，需要隊(duì)友通過在其滑行前方持續(xù)摩擦冰面，將冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)變?yōu)槎嗌伲?8．（9分）如圖所示，在坐標(biāo)系第一象限的矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。一帶正電的粒子在M點(diǎn)以垂直于y軸的方向射入磁場，并從另一側(cè)邊界的N點(diǎn)射出。已知帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，入射速度為，矩形區(qū)域的L長度為L沿y軸方向上的距離為。不計(jì)重力。2（1）畫出帶電粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的軌跡，并求軌跡的半徑r。（2）判斷磁場的方向，并求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。（3）將矩形區(qū)域內(nèi)的磁場換為平行于y軸方向的勻強(qiáng)電場，使該粒子以相同的速度從M點(diǎn)入射后仍能從N出。通過計(jì)算說明，該粒子由N點(diǎn)射出磁場和電場時(shí)的速度方向是否相同。19．（10分）（1）一個帶電金屬球達(dá)到靜電平衡時(shí)，球內(nèi)部沒有凈剩電荷，電荷均勻分布在外表面，球內(nèi)部場強(qiáng)處處為，其在球的外部產(chǎn)生的電場，與一個位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場相同。已知靜電力常量為k。a．根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式和庫侖定律，推導(dǎo)一個電荷量為Q的點(diǎn)電荷，在與之相距r處的電場強(qiáng)度的表達(dá)式。b．若將金屬球內(nèi)部挖空，使其成為一個均勻球殼，如圖1所示。金屬球殼的電荷量為QAB是到球心的距離分別為r和r的兩點(diǎn)，則A點(diǎn)的場強(qiáng)E=__________B點(diǎn)的場強(qiáng)E=__________。1212（2）萬有引力定律與庫侖定律有相似的形式，因此質(zhì)點(diǎn)的引力場與點(diǎn)電荷的電場也有很多相似的規(guī)律。已知引力常量為G。a．類比點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的表達(dá)式，寫出一個質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在與之相距r處的引力場強(qiáng)度EG的表達(dá)式。b．假設(shè)沿地軸的方向鑿?fù)ㄒ粭l貫穿地球兩極的隧道，隧道極窄，地球仍可看作一個半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。如圖2所示，以地心為原點(diǎn)，向北為正方向建立x軸，請?jiān)趫D3中作圖描述隧道中地球引力場強(qiáng)度隨x變化的規(guī)律，并說明作圖依據(jù)。20．（（19世紀(jì)末、世紀(jì)初，通過對光電效應(yīng)的研究，加深了對光的本性的認(rèn)識。科學(xué)家利用如圖所示的電路研究光電效應(yīng)，圖中A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K極受到光照時(shí)可能發(fā)射電子。已知電子電荷量為，普朗克常量為h。（1）當(dāng)有光照射K極，電流表的示數(shù)為I，求經(jīng)過時(shí)間tA極的電子數(shù)n。（2）使用普通光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收一個光子的能量。用頻率為v0的普通光源照射K極，可以發(fā)生光電效應(yīng)。此時(shí)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為U時(shí)，電流表的示數(shù)減小為0．隨著科技的發(fā)展，強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對光電效應(yīng)的認(rèn)識，用強(qiáng)激光照射金屬，一個電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收到多個光子成為可能。若用強(qiáng)激光照射K極時(shí)，一個電子在極短時(shí)間內(nèi)能吸收n光子，求能使K極發(fā)生光電效應(yīng)的強(qiáng)激光的最低頻率v。（3）某同學(xué)為了解為什么使用普通光源進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)一個電子在極短時(shí)間內(nèi)不能吸收多個光子，他查閱資料獲得以下信息：原子半徑大小數(shù)量級為10m：若普通光源的發(fā)光頻率為6，其在1s內(nèi)垂直照射到2面積上的光的能?量約為106J；若電子吸收第一個光子能量不足以脫離金屬表面時(shí)，在不超過10s的時(shí)間內(nèi)電子將該能量釋放給周圍原子而恢復(fù)到原狀態(tài)。為了進(jìn)一步分析，他建構(gòu)了簡單模型：假定原子間沒有縫隙，一個原子范圍內(nèi)只有一個電子，且電子可以吸收一個原子范圍內(nèi)的光子。請利用以上資料，解決以下問題。a．普朗克常量h取6.6Js，估算1s內(nèi)照射到一個原子范圍的光子個數(shù)：?b．分析一個電子在極短時(shí)間內(nèi)不能吸收多個光子的原因。參考答案12345678910D11B12D13A14DACDBCCDCCm(h?h)215.（）0.703（）B；CAT2104l2lt（3）偏??；由T=和T=，得g=，因t偏大，所以g偏小g50t216.（AC（2）畫圖（略），1.450.70（3）水果電池的內(nèi)阻較大（kΩ量級），電動勢僅，導(dǎo)致外電路幾乎沒有電流，所以電流表指針幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；因?yàn)橥怆娐房傠娮枳畲蠹s為Ω，所以路端電壓也幾乎為零，電壓表指針也幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。17.（）0.2m/s2；（）85.5J；（30.016545qL18.（）畫圖（略），r=L；（2）垂直紙面向外，B=443（