北京市大兴区2020届高三下学期物理一模试卷
试卷更新日期:2020-06-08 类型:高考模拟
一、单选题
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1. 下列说法正确的是( )A、 是a衰变方程 B、 是b衰变方程 C、 是核聚变反应方程 D、 是核裂变反应方程2. a、b两种单色光组成的光束从空气进入介质时,其折射光束如图所示。则关于a、b两束光,下列说法正确的是( )A、介质对a光的折射率小于b光 B、a光在介质中的速度小于b光 C、a光在真空中的波长小于b光 D、光从介质射向空气时,a光的临界角小于b光3. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形如图中实线所示,t=0.3s时刻第一次出现图中虚线所示的波形,则( )A、质点P的运动方向向右 B、这列波的周期为1.2s C、这列波的波长为12m D、这列波的传播速度为60m/s4. 如图所示,注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中把柱塞向下缓慢按压使气柱体积变小(保持空气柱质量和温度不变),若玻璃管中封闭的气体可视为理想气体,对于这个过程下列分析正确的是( )A、对管壁单位面积的平均作用力增大 B、分子间平均距离增大 C、分子平均动能增大 D、气体从外界吸收热量,内能增大5. 我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km,它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是( )A、周期 B、角速度 C、线速度 D、向心加速度6. 1831年8月29日,法拉第经历近十年的研究终于在一次实验中发现了电磁感应现象:把两个线圈绕在同一个铁环上(如图),一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电的瞬间,另一个线圈中也出现了电流。之后他设计出几十个关于电磁感应现象的实验,并把它们总结成五类情况,请结合你学习电磁感应知识判断以下哪个选项不属于这五类现象( )A、 恒定的电流 B、变化的磁场 C、运动的磁铁 D、在磁场中运动的导体7. 如图所示,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上,交变电压瞬时值随时间变化的规律为 ,副线圈所在电路中接有电灯L、电阻R、理想交流电压表和理想交流电流表。已知理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,电灯额定功率为44W,电阻阻值为22Ω,电灯以额定功率正常工作。则( )A、电压表示数为62.5V B、电流表示数为2A C、通过保险丝的电流为15A D、电阻消耗功率为88W8. 雨滴在空气中由静止开始沿竖直方向下落,雨滴运动的速度v随时间t的变化关系如图所示,经过时间t1 , 速度达到v1 , 经过时间t2(t2=2t1),速度达到vm , 此后雨滴以速度vm做匀速直线运动。下列说法正确的是( )A、在0~t1时间内,雨滴运动的加速度逐渐增大 B、在0~t1时间内,雨滴受到的阻力逐渐增大 C、在0~t1与t1~t2两段时间内重力对雨滴做的功相等 D、在0~t1与t1~t2两段时间内雨滴所受重力的冲量不相等9. 如图所示为伽利略斜面实验的频闪照片。小球沿左侧斜面从静止状态开始向下运动,将冲上右侧的斜面。减小右侧斜面的倾角,如图中1、2所示,球达到同一高度时就会运动的更远。右侧斜面放平,球的运动如图中3所示。若小球释放高度固定,在斜面上可视为匀变速直线运动,下列分析中正确的是( )A、小球在右侧斜面1和2向上运动时所受合外力方向相同 B、小球在斜面1上运动的加速度小于在斜面2上运动的加速度 C、在斜面1合外力对小球做的功等于在斜面2上合外力对小球做的功 D、因为在水平面上小球只受到向前的冲力,所以小球在平面3上运动的更远10. 在匀强磁场中有一带正电的粒子甲做匀速圆周运动,当它运动到M点时,突然向与原运动相反的方向放出一个不带电的粒子乙,形成一个新的粒子丙。如图所示,用实线表示粒子甲运动的轨迹,虚线表示粒子丙运动的轨迹。若不计粒子所受重力及空气阻力的影响,则粒子甲和粒子丙运动的轨迹可能是( )A、 B、 C、 D、11. 如图(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图。线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。下列说法正确的是( )A、图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量变化率最大 B、从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是 C、当线圈转到图(c)位置时,感应电流最小,且感应电流方向改变 D、当线圈转到图(d)位置时,感应电动势最大,ab边感应电流方向为a→b12. 如图所示ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷Q1固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q2从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q2从C点沿CB移到B点。下列说法正确的是( )A、+q从无穷远处移到C点的过程中,电势能减少了W B、+q在移到B点后的电势能为W C、Q2在C点的电势为 D、+q从C点移到B点的过程中,所受电场力做负功13. 如图所示,在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体R(R视为质点)。现将玻璃管轴线与竖直方向y轴重合,在小圆柱体R上升刚好到达匀速时的起点位置记为坐标原点O,同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动(不影响小柱体竖直方向的运动)。小圆柱体R依次经过平行横轴的三条水平线上的A、B、C位置,在OA、AB、BC 三个过程中沿y轴方向的高度均相等,则小柱体在OA、AB、BC三个过程中,则下面结论中正确的是( )A、水平位移的大小之比为1:4:9 B、动能增量之比为1:2:3 C、机械能的变化量1:1:1 D、合外力的冲量大小之比1:1:114. 根据生活经验可知,处于自然状态的水都是往低处流的,当水不再流动时,水面应该处于同一高度。在著名的牛顿“水桶实验”中发现:将一桶水绕竖直固定中心转轴OO′以恒定的角速度转动,稳定时水面呈凹状,水桶截面图如图所示。这一现象可解释为,以桶为参考系,其中的水除受重力外,还受到一个与转轴垂直的“力”,其方向背离转轴,大小与到轴的垂直距离成正比。水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”,在重力和该力的共同作用下,水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的总势能。根据以上信息可知,下列说法中正确的是( )A、该“力”对水面上小水滴做功与路径有关 B、小水滴沿水面向上移动时,该“势能”不变 C、小水滴沿水面向上移动时,重力势能的增加量等于该“势能”的减少量 D、小水滴沿水面向上移动时,受到重力和该“力”的合力大小不变
二、实验题
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15. 张老师在“探究楞次定律”的实验中,如图甲、乙、丙所示是实验中连接的三个回路。其中图甲是将一节旧电池和电流计通过开关连接,通过试触操作,其实验目的是;完成图甲实验操作后,把电流计与螺线管B连接,将图丙中的螺线管A插入图乙中的螺线管B中,闭合电键K的瞬间,图乙中电流计的指针向右偏转,保持电键闭合状态,再观察图乙中电流计指针(填“向左偏”“向右偏”“不偏”);然后将图丙中滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,观察图乙中电流计指针(填“向左偏”“向右偏”“不偏”)。16.(1)、如下图所示:某同学对实验装置进行调节并观察实验现象:
①图甲、图乙是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是 .
(2)、下述现象中能够观察到的是__________.A、将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽 B、将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽 C、换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄 D、去掉滤光片后,干涉现象消失17. 某同学欲用图甲所示装置探究“加速度与力、质量的关系”。实验中砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。(1)、实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板上滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是_______。A、将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 B、将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动 C、将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动(2)、图乙是实验中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F、G为8个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,已知打点计时器的工作频率为50Hz。该同学计划利用v—t图像计算小车的加速度。首先用刻度尺进行相关长度的测量,其中CE的测量情况如图丙所示,由图可知CE长为cm,依据此数据计算打点计时器打下D点时小车的速度为m/s,同理可计算出A、B、C、E、F各点小车的速度,描绘出小车的v—t图像,由图线可得出小车的加速度大小。(3)、利用控制变量法多次测量,总结得出:当物体质量相同时,加速度跟物体所受合外力成正比;当。(4)、综合上述实验结论,如何得出牛顿第二定律?(简述得出过程)。三、解答题
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18. 汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B,两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5m,已知B车的质量为1.5×103kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.1,在碰撞后车轮均没有滚动,可近似认为做匀变速直线运动,重力加速度大小g=10m/s2 , 求:(1)、碰撞后B车运动过程中加速度的大小和方向;(2)、碰撞后的瞬间B车速度的大小;(3)、经查阅车辆的碰撞时间约为0.03s,请以此数据可求出碰撞过程中B车所受的平均作用力。19. 图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图。整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为4.0m,圆弧轨道BC的半径为1.8m,圆心O恰在水面处。一质量为60kg的游客(视为质点)可从轨道AB上任意位置滑下,不计空气阻力,重力加速度大小g=10m/s2。(1)、若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点, ,求游客滑到B点时的速度大小及运动过程AB段轨道摩擦力对游客所做的功Wf;(2)、若游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,后受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,以水面为重力势能零点,证明:游客到达P点时的重力势能是其动能的2倍。20. 物理学中将带电粒子的电荷量与其质量之比称为比荷,根据某带电粒子在电场和磁场中受力及运动情况,可以得出它的比荷。如图是阴极射线管,左端正负极接高压电源可从阴极K水平向右发射带电粒子束(也叫阴极射线),当图中金属板D1、D2之间未加电场时,粒子束不偏转,最终运动到屏上P1点。按图示方向在D1、D2之间施加电场E之后,粒子束发生偏转并运动到屏上P2点。(1)、判断该粒子束的电性,简要说明理由。(2)、为了抵消阴极射线的偏转,使它沿水平方向直接运动到P1 , 需要在两块金属板D1、D2之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的磁场。若已知金属板D1、D2间距离d,两板间的电压U,磁场的磁感应强度B。
①请判断磁场的方向并求出阴极射线速度v的表达式。
②去掉D1、D2间的电场,阴极射线经N点(图中未画出)离开磁场打到在屏上P3点。若已知P3到N点水平距离为D,竖直距离为h,金属板D1、D2的板长为L,请推导出阴极射线中粒子的比荷 的表达式。
21. 经典理论认为,氢原子核外电子在库仑力作用下绕固定不动的原子核做圆周运动。已知电子电荷量的大小为e,质量为m,静电力常量为k,取无穷远为电势能零点,系统的电势能可表示为 ,其中r为电子与氢原子核之间的距离。(1)、设电子在半径为r1的圆轨道上运动:①推导电子动能表达式;
②若将电子的运动等效成环形电流,推导等效电流的表达式;
(2)、在玻尔的氢原子理论中,他认为电子的轨道是量子化的,这些轨道满足如下的量子化条件 ,其中n=1,2,3……称为轨道量子数,rn为相应的轨道半径,vn为电子在该轨道上做圆周运动的速度大小,h为普朗克常量。求:①氢原子中电子的轨道量子数为n时,推导轨道的半径及电子在该轨道上运动时氢原子能量的表达式。
②假设氢原子甲的核外电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=3的氢原子乙吸收并使其电离,不考虑跃迁或电离前后原子核所受到的反冲,推导氢原子乙电离出的电子动能表达式。