北京市2022-2023学年高三上学期入学定位考试物理试题

试卷更新日期：2022-09-21 类型：开学考试

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一、单选题

1. 下列说法中正确的是（）

A、当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝6的状态时，发射出光子 B、4个某放射性元素的原子核，经过一个半衰期一定有2个发生了衰变 C、同一元素的两种同位素具有相同的质子数 D、中子与质子结合成氘核时吸收能量

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2. 下面四种与光有关的事实中，主要是由于光的衍射引起的现象是（）

A、用光导纤维传播信号 B、白光通过一狭缝后会在狭缝后面白色的光屏上出现彩色条纹 C、一束白光通过三棱镜形成彩色光带 D、观赏日出时看到太阳的位置比实际位置偏高

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3. 一定质量的理想气体，从状态1（p₁、V₁、T₁）可以经过不同的过程变化到状态2（p₂、V₂、T₂）。已知1、2这两个状态气体的温度关系为 $T_{2} > T_{1}$ ，则在这些过程中（）

A、气体一定都从外界吸收热量 B、气体和外界交换的热量一定是相等的 C、气体内能的变化量一定是相等的 D、外界对气体所做的功一定是相等的

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4. 如图所示，一理想变压器，其原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，为了使变压器输入功率增大，可使（）

A、其他条件不变，原线圈的匝数n₁增加 B、其他条件不变，副线圈的匝数n₂减小 C、其他条件不变，负载电阻R的阻值增大 D、其他条件不变，负载电阻R的阻值减小

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5. 如图所示，在粗糙的水平面上有斜面体a，其斜面的倾角为 $θ$ 。若质量为m的物块b在斜面体a的斜面上匀速下滑，且斜面体a保持静止状态，则下列说法中正确的是（）

A、物块b所受的支持力大小为 $m g s i n θ$ B、物块b所受的滑动摩擦力大小为 $m g s i n θ$ C、斜面体a有相对于水平面向右运动的趋势 D、斜面体a有相对于水平面向左运动的趋势

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6. 在如图所示的电路中，电源的内阻可忽略不计，R为定值电阻，平行板电容器C两极板间充有某种电介质。在将电容器两极板间的电介质抽出的过程中（）

A、电阻R上不会产生焦耳热 B、电容器的电容不变 C、电阻R中有从a流向b的电流 D、电阻R中有从b流向a的电流

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7. 冬奥会上，跳台滑雪的运动员从高处跳到低处的滑道上着陆时，为了安全，一般都是双腿屈膝下蹲。这是为了（）

A、减小人所受的冲量 B、使人的动量变化量变得更小 C、延长人体速度变化所经历的时间，从而减小滑道对人的作用力 D、延长人体速度变化所经历的时间，从而减小滑道对人所做的功

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8. 图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图像。下列说法中正确的是（）

A、波速为1m/s，向左传播 B、P点振动的频率为0.5Hz C、在t＝2.5s时P点的加速度最大 D、经t＝1s，P点向左运动1m

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9. 2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，神舟十三号乘组航天员为我们做了液桥演示实验、水油分离实验以及太空抛物实验等一系列精彩的实验。在空间站内失重的环境下，下列实验中不能正常完成的是（）

A、用天平测质量 B、用弹簧测力计测力 C、用打点计时器测速度 D、用质谱仪测带电粒子的比荷

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10. 为研究一些微观带电粒子的成分，通常先利用加速电场将带电粒子加速，然后使带电粒子进入位于匀强磁场中的云室内，通过观察带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹情况，便可分析出带电粒子的质量、电荷量等信息。若某带电粒子的运动方向与磁场方向垂直，其运动轨迹如图所示，已知此带电粒子在云室中运动过程中质量和电荷量保持不变，但动能逐渐减少，重力的影响可忽路不计，下列说法中正确的是（）

A、粒子从a到b，带正电 B、粒子从b到a，带正电 C、粒子从b到a，带负电 D、粒子运动过程中洛仑兹力对它做负功

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11. 如图所示，A是一边长为l的方形闭合线框，其总电阻为R，以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域，运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向，以顺时针的电流方向为感应电流的正方向，从线框在图示位置的时刻开始计时，此时线框右侧与磁场左边界的距离为l，则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像，在图所示的图像中可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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12. 在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ发生正碰，碰后立即粘在一起运动，碰撞前后滑块Ⅰ、Ⅱ及粘在一起后的速度—时间图像如图中的线段a、b、c所示。由图像可知（）

A、碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小 B、滑块Ⅰ的质量与滑块Ⅱ的质量之比为 $3 ： 5$ C、两滑块碰撞前的动能之和一定大于碰撞后的动能之和 D、碰撞过程中，滑块Ⅰ受到的冲量比滑块Ⅱ受到的冲量大

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13. 图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，放在比较光滑的水平板上（摩擦力很小，可以略去），前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码，两个小车后端各系一条细线，细线用夹子固定。打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，闭合夹子，两小车同时停止运动，再用刻度尺测出两小车通过的位移。为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列说法中正确的是（）

A、使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量 B、若将小车放在粗糙水平板上，对实验结果没有影响 C、两小车的位移之比等于加速度之比 D、可在两小盘内放置相同质量的砝码，在两小车内放置不同质量的砝码进行实验

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14. 将两块相同磁铁的同名端相互缓慢靠近，手对磁铁做正功，人体消耗了能量。为了解释能量的去向，小明根据重力做功与重力势能改变的关系猜想，能量转化成了“磁势能”。若“磁势能”真的存在，取无穷远为参考面，则下列说法中错误的是（）

A、磁场力做正功时，“磁势能”减少 B、两块磁铁之间“磁势能”的大小不仅与相对距离有关，还与“磁极”的相对位置有关 C、如图所示的情景，1和2状态磁势能的大小关系为 $E_{P 1} > E_{P 2}$ D、如图所示的情景，1和2状态磁势能的大小关系无法确定

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二、实验题

15. 如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中：

(1)、在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤色片、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏（含测量头）。

(2)、利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是（）

A、将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 B、将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 C、将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变宽 D、换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄 E、去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失

(3)、在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹记为第1条亮纹，此时手轮上的示数如左图所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如右图所示，则此示数为mm，由此可求得相邻亮纹的间距 $Δ x$ 为mm。

(4)、已知双缝间距d为 $2.0 \times 1 0^{- 4} m$ ，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式 $λ =$ ，求得所测红光波长为nm。

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16. 在电学实验中对于电阻值的测量，通常要根据不同的测量精度、电阻的参数等因素选择不同的测量工具或测量原理。

(1)、测量精度要求不高的情况下，可以用多用电表的欧姆挡测量电阻值，图所示为某同学正确测量一个定值电阻阻值的示数和挡位情况，则这个电阻的测量值为 $Ω$ 。如果在使用此多用电表的情况下，测量得更精确些，应怎样调节多用电表后再进行测量？
答：；

(2)、如图所示为一某种敏感电阻元件的I－U关系曲线图。
①现有的电源电动势均为9V，内电阻可忽略不计，滑动变阻器的最大阻值均为 $50 Ω$ 。为了验证这个敏感电阻元件的伏安特性，现通过实验测量，以获取其I－U关系的完整曲线，在图甲、乙两个电路中应选择的是图所示的电路；
②在图所示的电路中，电源两端的电压恒为9.00V，电流表（内阻不计）示数为70.0mA，定值电阻 $R_{1} = 250 Ω$ 。根据敏感电阻元件的I－U关系曲线及相关知识可知，电阻 $R_{2}$ 的阻值约为 $Ω$ （结果保留三位有效数字）。

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三、解答题

17. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为+q的小球，小球静止时处于O′点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角。已知重力加速度大小为g。

(1)、求匀强电场的电场强度大小E；

(2)、若再施加一个外力，将静止在A点的小球拉回到O′点，求这个外力至少需要做多少功；

(3)、若将小球从O′点由静止释放，求小球运动到A点时所受绳线的拉力大小。

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18. 2022年2月我国成功举办了第24届“冬奥会”，在“冬奥会”雪上项目中跳台滑雪是极具观赏性的一个项目。若跳台滑雪滑道可以简化为由一段圆弧形雪道AB和一个斜面直雪道BC组成，其中圆弧形轨道的B端切线水平，其半径R＝50m、圆心角为 $60 °$ ；斜面直雪道的倾角为 $37 °$ ，如图所示。一总质量m＝60kg的运动员从圆弧形雪道的A端由静止自由滑下，然后从B端以 $v_{0} = 20 m / s$ 的速度水平飞出，最后落到斜面直雪道上的C点（图中未标出）。运动员可看作质点，其运动过程中所受的空气阻力可忽略不计， $s i n 37 ° = 0.6$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、运动员从A端滑至B端的过程中，阻力所做的功W；

(2)、BC两点间的距离s；

(3)、运动员在空中飞行过程中，重力做功的功率最大值P_m。

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19. 如图所示，同步卫星的发射过程可以简单描述如下：先将卫星发射至近地圆轨道1（轨道半径可认为就是地球半径）上运动，在轨道1的Q点附近经短暂点火，使其沿椭圆轨道2运行。然后在轨道2的远地点P点附近再次短暂点火，将卫星送入同步圆轨道3上运行。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。将地球看成质量分布均匀的球体，不计地球自转的影响。

(1)、若已知地球质量M、地球半径R和引力常数G，求卫星在轨道1上运动的速度大小 $v_{1}$ ；

(2)、若已知地球自转周期T、地球表面的重力加速度g和地球半径R，求同步卫星距离地球表面的高度的表达式h；

(3)、卫星从Q点向P点运动过程中，速度大小将发生变化。请分别从“力与运动状态变化”的角度和“功与能量变化”的角度，分析速度大小变化的原因，并说明速度是变大了还是变小了。

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20. 许多相似情境常常可以类比，这是研究问题的常用方法。
情境1：跳水运动员从高台跳下，入水后其受力情况可做如下简化：水对他的作用除了包括有与其自身重力相等的浮力外，还受到一个与运动方向相反、大小与速度成正比的水的阻力f＝kv（k为已知常量）的作用。运动员在水中向下运动的速率v随时间t的变化规律可用方程 $- k v = m \frac{Δ v}{Δ t}$ （①式）描述，其中m为运动员的质量。
情境2：如图甲所示，电源电动势为E、内阻为r，线圈自感系数为L、电阻可忽略，与电感线圈并联的电阻的阻值为R，其余部分的电阻均可忽略。闭合开关S，电流达到稳定后再把开关断开，发现流过电阻的电流I随时间t的变化规律与情境1中运动员的速率v随时间t的变化规律类似。

(1)、类比①式
a．写出电流I随时间t变化的方程（②式）；
b．在图乙中定性画出I－t图线。

(2)、若入水时运动员的速度大小为 $v_{0}$ ，则运动员的动能可表示为 $E_{k} = \frac{1}{2} m v_{0}^{2}$ 。
a．写出刚把开关断开时线圈中的电流的表达式 $I_{0}$ ；
b．仿照动能的表达式，写出刚把开关断开时线圈中的磁场能的表达式 $E_{L}$ 。

(3)、求解情境1中运动员入水后运动的距离x可按如下步骤进行：
将①式两边同乘以 $Δ t$ 可得 $- k v Δ t = m Δ v$
注意到 $v Δ t$ 表示一小段时间内运动员的位移 $Δ x$ ，所以上式可表示为 $- k Δ x = m Δ v$
将上式两边求和，并注意到运动员的初速度为 $v_{0}$ ，末速度为0，可得 $- k x = - m v_{0}$
由此可求出运动员入水后运动的距离 $x = \frac{m v_{0}}{k}$
仿照上面的过程，从②式出发，求出情境2中把开关断开后流过电阻R的电量Q。

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