北京市西城區(qū)徐悲鴻中學(xué)高三第一次模擬考試新高考物理試卷及答案解析

北京市西城區(qū)徐悲鴻中學(xué)高三第一次模擬考試新高考物理試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，a、b、c為三顆人造地球衛(wèi)星，其中a為地球同步衛(wèi)星，b、c在同一軌道上，三顆衛(wèi)星的軌道均可視為圓軌道．以下判斷正確的是（）A．衛(wèi)星a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期B．衛(wèi)星b的運(yùn)行速度可能大于C．衛(wèi)星b加速即可追上前面的衛(wèi)星cD．衛(wèi)星a在運(yùn)行時(shí)有可能經(jīng)過宜昌市的正上方2、如圖所示為一簡易起重裝置，（不計(jì)一切阻力）AC是上端帶有滑輪的固定支架，BC為質(zhì)量不計(jì)的輕桿，桿的一端C用鉸鏈固定在支架上，另一端B懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，并用鋼絲繩跨過滑輪A連接在卷揚(yáng)機(jī)上。開始時(shí)，桿BC與AC的夾角∠BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩緩變小，直到∠BCA=30°。在此過程中，桿BC所產(chǎn)生的彈力（）A．大小不變B．逐漸增大C．先增大后減小D．先減小后增大3、行駛中的汽車遇到紅燈剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止，等到綠燈亮?xí)r又重新啟動(dòng)開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到恢復(fù)原來的速度繼續(xù)勻速行駛，則從剎車到繼續(xù)勻速行駛這段過程，位移隨速度變化的關(guān)系圖象描述正確的是A． B．C． D．4、空間存在如圖所示的靜電場，圖中實(shí)線a、b、c、d、e為靜電場中的等勢線，虛線為等勢線的水平對稱軸。一個(gè)帶負(fù)電的粒子從P點(diǎn)以垂直于虛線向上的初速度v0射入電場，開始一小段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡已在圖中畫出，粒子僅受電場力作用，則下列說法中正確的是（）A．等勢線a的電勢最高B．帶電粒子從P點(diǎn)射出后經(jīng)過等勢線b時(shí)，粒子的速率小于v0C．若讓粒子從P點(diǎn)由靜止釋放，在圖示空間內(nèi)，其電勢能逐漸減小D．若讓粒子從P點(diǎn)由靜止釋放，在圖示空間內(nèi)，粒子的加速度先減小后增大5、2018年12月8日“嫦娥四號”發(fā)射升空，它是探月工程計(jì)劃中第四顆人造探月衛(wèi)星．已知萬有引力常量為G，月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，嫦娥四號繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，繞月周期為T．則下列說法中正確的是A．“嫦娥四號”繞月運(yùn)行的速度大小為B．月球的第一宇宙速度大小為C．嫦娥四號繞行的向心加速度大于月球表面的重力加速度gD．月球的平均密度為ρ＝6、如圖所示，勻強(qiáng)磁場中有一電荷量為q的正離子，由a點(diǎn)沿半圓軌跡運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌跡運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，已知a、b、c在同一直線上，且ac＝ab。電子的電荷量為e，質(zhì)量可忽略不計(jì)，則該離子吸收的電子個(gè)數(shù)為A． B．C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為2R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中。一電阻為R的導(dǎo)體棒PQ接入電路，在水平拉力作用下沿ab、de。以速度D勻速滑動(dòng)，滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad邊向bc邊滑動(dòng)的過程中（）A．PQ中電流先增大后減小B．PQ兩端電壓先減小后增大C．PQ上拉力的功率先減小后增大D．線框消耗的電功率先增大后減小8、如圖，光滑平行導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間距為L，MP間接有阻值為的定值電阻。兩導(dǎo)軌間有一邊長為的正方形區(qū)域abcd，該區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ad平行MN。一粗細(xì)均勻、質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好并靜止于ab處，金屬桿接入兩導(dǎo)軌間的電阻為R。現(xiàn)用一恒力F平行MN向右拉桿，已知桿出磁場前已開始做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌及其他電阻，忽略空氣阻力，則（）A．金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速率為B．出磁場時(shí)，dc間金屬桿兩端的電勢差C．從b到c的過程中，金屬桿產(chǎn)生的電熱為D．從b到c的過程中，通過定值電阻的電荷量為9、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由A狀態(tài)經(jīng)歷兩個(gè)不同的變化過程到C狀態(tài)（A→C．A→B→C）且A．C處于同一條等溫線上，以下說法正確的是（）A．氣體在A→C的過程中吸收的熱量大于對外做的功B．氣體在A→C的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變，分子密集程度減小，因此壓強(qiáng)減小C．氣體在A→C過程吸收的熱量小于在A→B→C過程吸收的熱量D．氣體在B→C過程中，壓強(qiáng)減小的原因是氣體分子平均動(dòng)能減小10、有一個(gè)原副線圈匝數(shù)比為10：1的理想變壓器，如圖所示，原線圈所接交流電源的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u=300sin50πt（V）副線圈所接電路如圖所示，燈L1、L2為均標(biāo)有“20V.10W”的燈泡，當(dāng)S閉合時(shí)，兩燈恰好正常發(fā)光。則（）A．電阻R=10Ω B．流過R的交流電的周期為0.02sC．?dāng)嚅_S后，原線圈的輸入功率減小 D．?dāng)嚅_S后，燈L1仍能正常發(fā)光三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：方木板一塊，白紙，量程為5N的彈簧測力計(jì)兩個(gè)，橡皮條（帶兩個(gè)較長的細(xì)繩套），刻度尺，圖釘（若干個(gè)）。(1)具體操作前，同學(xué)們提出了如下關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的建議，其中正確的是____。A．橡皮條彈性要好，拉結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O時(shí)，拉力要適當(dāng)大些B．再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置必須保持相同C．使用測力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測力計(jì)軸線；讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對測力計(jì)刻度D．拉橡皮條的細(xì)線要稍長一些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)距離要遠(yuǎn)一些(2)實(shí)驗(yàn)小組用圖甲裝置得到了如圖乙所示的兩個(gè)分力F1、F2及合力F的圖示。關(guān)于合力與分力的關(guān)系，某同學(xué)認(rèn)為用虛線連接F1和F的末端A、C，則AOC如圖丙構(gòu)成一個(gè)三角形，若滿足____，則說明合力與分力之間的關(guān)系滿足平行四邊形定則。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組在“測定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，選擇了內(nèi)阻已知的電流表，實(shí)驗(yàn)中電阻兩端電壓從零開始調(diào)節(jié)。(1)以下電路圖符合上述要求的是_______；(2)請根據(jù)所選電路圖，完善以下實(shí)物圖連接________。(3)若電流表的內(nèi)阻為RA，金屬絲的長度為L，直徑為d，實(shí)驗(yàn)中某次電壓表、電流表的示數(shù)分別為U、I，則該次實(shí)驗(yàn)金屬絲電阻率的表達(dá)式為=_________（用題中字母表示）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，空中固定一粗糙的水平直桿，將質(zhì)量為的小環(huán)靜止套在固定的水平直桿上環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，小環(huán)和直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)對小環(huán)施加一位于豎直面內(nèi)斜向上，與桿的夾角為的拉力F，使小環(huán)以的加速度沿桿運(yùn)動(dòng)，求拉力F的大?。阎亓铀俣?，，14．（16分）一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為A、質(zhì)量為m，在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)．由于受到稀薄空氣阻力的作用，導(dǎo)致衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑逐漸變?。l(wèi)星在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)很多圈之后，其軌道的高度下降了△H，由于△H<<R，所以可以將衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的每一圈均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)地球可看成質(zhì)量為M的均勻球體，萬有引力常量為G．取無窮遠(yuǎn)處為零勢能點(diǎn)，當(dāng)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑為r時(shí)，衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢能可表示為．（1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；（2）某同學(xué)為估算稀薄空氣對衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設(shè)：衛(wèi)星運(yùn)行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為ρ，且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認(rèn)為保持不變．在滿足上述假設(shè)的條件下，請推導(dǎo)：①估算空氣顆粒對衛(wèi)星在半徑為R軌道上運(yùn)行時(shí)，所受阻力F大小的表達(dá)式；②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-△H的軌道的過程中，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)圈數(shù)n的表達(dá)式．15．（12分）如圖所示，水平傳送帶與固定斜面平滑連接，質(zhì)量為m＝1kg的小物體放在斜面上，斜面與水平方向的夾角為θ＝37°，若小物體受到一大小為F＝20N的沿斜面向上的拉力作用，可以使小物體從斜面底端A由靜止向上加速滑動(dòng)。當(dāng)小物體到達(dá)斜面頂端B時(shí)，撤去拉力F且水平傳送帶立即從靜止開始以加速度a0＝1m/s2沿逆時(shí)針方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物體的速度減為零時(shí)剛好滑到水平傳送帶的右端C處。小物體與斜面及水平傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，AB間距離L＝5m，導(dǎo)槽D可使小物體速度轉(zhuǎn)為水平且無能量損失，g＝10m/s2。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度(2)小物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間(3)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，小物體與傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

A、根據(jù)萬有引力提供向心力，則有，軌道半徑越大，周期越大，可知a的運(yùn)行周期大于衛(wèi)星b的運(yùn)行周期，故選項(xiàng)A正確；B、根據(jù)，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑等于地球半徑時(shí)，速度最大等于第一宇宙速度，故b的速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、衛(wèi)星b加速后需要的向心力增大，大于萬有引力，所以衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，所以不能追上前面的衛(wèi)星c，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、a為地球同步衛(wèi)星，在赤道的正上方，不可能經(jīng)過宜昌市的正上方，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2、A【解析】

以結(jié)點(diǎn)B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖，根據(jù)平衡條件得出力與三角形ABC邊長的關(guān)系，再分析繩子拉力和BC桿的作用力的變化情況．【詳解】以結(jié)點(diǎn)B為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖如圖，根據(jù)平衡條件則知，F(xiàn)、N的合力F合與G大小相等、方向相反.根據(jù)三角形相似得：F合AC=FAB=NBC，又F合=G，得：F=ABACG，N=BCACG，現(xiàn)使∠【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用三角相似法研究動(dòng)態(tài)平衡問題，直觀形象，也可以運(yùn)用函數(shù)法分析研究．3、C【解析】

在減速過程由速度和位移關(guān)系可知：v2﹣v02=2ax，可得；a為負(fù)值，故圖象應(yīng)為開口向下的二次函數(shù)圖象；由速度為零開始增大時(shí)，v2=2a（x﹣x0）；x0是停止時(shí)的位置坐標(biāo)；x=﹣x0，a為正值，故圖象為開口向上的二次函數(shù)圖象；故C正確，ABD錯(cuò)誤。4、C【解析】

A.由圖可知，負(fù)電荷彎曲的方向向右，則受到的電場力得方向向右，由于負(fù)電荷受到的電場力得方向與電場強(qiáng)度的方向相反，所以電場強(qiáng)度的方向向左，等勢線a電勢最低，故A錯(cuò)誤；

B.粒子在P點(diǎn)由靜止釋放，粒子受到的電場力的方向始終向右，所以將一直向右做加速運(yùn)動(dòng)，即電場力對粒子一直做正功，其電勢能減小，故粒子從P點(diǎn)射出后經(jīng)過等勢線b時(shí)，粒子的速率一定大于，故B錯(cuò)誤，C正確；

D.粒子在P點(diǎn)由靜止釋放，粒子受到的電場力的方向始終向右，將一直向右做加速運(yùn)動(dòng)，由于等勢線的疏密代表電場的強(qiáng)弱，可知從P向右的過程中電場強(qiáng)度先增大后減小，所以粒子的加速度先增大后減小，故D錯(cuò)誤；故選C。5、D【解析】

根據(jù)月球表面萬有引力等于重力可求月球質(zhì)量，進(jìn)而可求月球的平均密度．根據(jù)月球?qū)Α版隙鹚奶枴钡娜f有引力提供向心力可求“嫦娥四號”的繞行速度．根據(jù)重力提供向心力，可求月球的第一宇宙速度．【詳解】A.根據(jù)萬有引力提供向心力，得，又因?yàn)樵虑虮砻娴奈矬w受到的重力等于萬有引力，得GM=gR2，所以v=．故A錯(cuò)誤；B.月球的第一宇宙速度為近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度，所以重力提供向心力mg=，得v=.故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)萬有引力提供向心力，嫦娥四號繞行的向心加速度，月球表面的重力加速度g=．嫦娥四號繞行的向心加速度小于月球表面的重力加速度．故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)萬有引力提供向心力，，得月球的質(zhì)量M=，所以月球的密度ρ=M/V=．故D正確；故選D6、D【解析】

正離子由a到b的過程，軌跡半徑，根據(jù)牛頓第二定律：，正離子在b點(diǎn)吸收n個(gè)電子，因電子質(zhì)量不計(jì)，所以正離子的速度不變，電荷量變?yōu)閝－ne，正離子從b到c的過程中，軌跡半徑r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：n＝A．。故A不符合題意。B．。故B不符合題意。C．。故C不符合題意。D．。故D符合題意。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

A．導(dǎo)體棒為電源產(chǎn)生的電動(dòng)勢為等效電路為左邊電阻和右邊并聯(lián)，總電阻為又線框總電阻為，在從靠近處向滑動(dòng)的過程中，總電阻先增大后減小，總電流先減小后增大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．兩端電壓為路端電壓即先增大后減小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有先減小后增大，故C項(xiàng)正確；D．根據(jù)功率曲線可知當(dāng)外電阻時(shí)輸出功率最大，而外電阻先由小于的某值開始增加到，再減小到小于的某值，所以線框消耗的功率先增大后減小，故D項(xiàng)正確．故選CD。8、BD【解析】

A．設(shè)流過金屬桿中的電流為，由平衡條件得解得根據(jù)歐姆定律有所以金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為故A錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律得，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為所以金屬桿在出磁場時(shí)，dc間金屬桿兩端的電勢差為故B正確；C．設(shè)整個(gè)過程電路中產(chǎn)生的總電熱為，根據(jù)能量守恒定律得代入可得所以金屬桿上產(chǎn)生的熱量為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電荷量的計(jì)算公式可得全電路的電荷量為故D正確。故選BD。9、CD【解析】

A．氣體在A→C的過程中，由熱力學(xué)第一定律，由于A、C處于同一條等溫線上，，由A到C體積增大，故，，此過程中吸收的熱量等于對外做的功，A錯(cuò)誤；B．氣體在A→C的過程中，溫度先升高后降低，氣體分子的平均動(dòng)能先增大后減小，B錯(cuò)誤；C．氣體在A→B→C過程，，，由p-V圖像下方的面積代表功知|WABC|>|WAC│，得到QABC>QAC。C正確；D．根據(jù)影響氣體壓強(qiáng)的微觀因素，氣體在B→C過程中，體積不變，氣體分子密集程度不變，溫度降低，氣體分子平均動(dòng)能減小，因此壓強(qiáng)減小，D正確。故選CD。10、AC【解析】

A．原線圈所接交流電壓的有效值U1=V=300V，根據(jù)變壓比可知，副線圈兩端電壓U2==30V燈泡正常發(fā)光，則電阻R兩端電壓為10V，流過的電流I2=A=1A，根據(jù)歐姆定律可知R==10Ω故A正確。B．輸入電壓的角速度ω=50πrad/s，則周期T==0.04s，則流過R的交流電的周期為0.04s，故B錯(cuò)誤。C．?dāng)嚅_S后，副線圈電阻增大，根據(jù)歐姆定律可知，電流減小，故輸出功率減小，則輸入功率減小，故C正確。D．?dāng)嚅_S后，燈泡L1兩端電壓增大，不能正常發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、ACDAC與表示分力F2的OB長度相等，方向平行【解析】

（1）[1]A．合力與分力的關(guān)系為等效替代的關(guān)系，效果是相同的，所以在同一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要讓兩個(gè)力拉橡皮條和一個(gè)力拉橡皮條產(chǎn)生的作用效果相同，則必定結(jié)點(diǎn)O的位置要相同，同時(shí)拉力的大小要適當(dāng)大一些，可以有效減小誤差。故A正確。B．在重復(fù)實(shí)驗(yàn)再次進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，結(jié)點(diǎn)O的位置可以與前一次不同。故B錯(cuò)誤。C．使用測力計(jì)時(shí)，施力方向應(yīng)沿測力計(jì)軸線，可以減小因摩擦產(chǎn)生的誤差。讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)正對測力計(jì)刻度，可以減小偶然誤差。故C正確。D．拉橡皮條的細(xì)線要長一些，標(biāo)記用一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)一些，可以減小方向誤差，故D正確。故選ACD。（2）[2]根據(jù)平行四邊形定則可知若AC與表示分力F2的OB長度相等，方向平行，則說明合力與分力之間的關(guān)系滿足平行四邊形定則。12、B【解析】

(1)[1]電阻兩端電壓從零開始調(diào)節(jié)，故選擇分壓式；電流表內(nèi)阻已知，電流表選擇內(nèi)接法，選B(2)[2]接原理圖連接實(shí)物圖如圖(3)[3]由實(shí)驗(yàn)原理得由電阻定律得，橫截面積，聯(lián)立，可解得：四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、1N和9N【解析】

對環(huán)進(jìn)行受力分析得，環(huán)受重力、拉力、彈力和摩擦力．令，得，此時(shí)環(huán)不受摩擦力的作用．

當(dāng)時(shí)，桿對環(huán)的彈力豎直向上，由牛頓第二定律可得：

得

當(dāng)時(shí)，桿對環(huán)的彈力豎直向下，由牛頓第二定律可得：

得

則F的大小可能值為1N和9N.【點(diǎn)睛】本題考查