1、2022 北京东城高三一模物理试卷 第一部分第一部分 本部分共本部分共 14 题，每题题，每题 3 分，共分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 12021年 12 月 30日，我国全超导托卡马克核聚变实验装置实现了 7000万摄氏度高温下 1056秒长脉冲高参数等离子体运行，打破了自己保持的世界纪录，标志着我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。托卡马克内部发生的主要核反应的方程可能是 A B C D 2在某次百米田径比赛中，用轨道摄像机拍摄运动员，摄像机和运动员的水平位移 随时间变化的图像如图所示，下列说法
2、中正确的是 A在水平方向上，摄像机做直线运动，运动员做曲线运动 B0 时间内摄像机在前， 时间内运动员在前 C0 时间内摄像机与运动员的平均速度相同 D0 时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度 3用如图所示的实验装置观察双缝干涉图样，用绿色滤光片时从目镜中可以看到绿色的干涉条纹。在其他条件不变的情况下，下列操作可以使条纹间距变大的是 A换成红色滤光片 B换成缝宽更大的单缝 C换成双缝间距更大的双缝 D换成更短的遮光筒 4如图所示，图甲为沿 轴传播的一列简谐机械波在 1 s 时刻的波动图像，图乙为质点 的振动图像。下列说法正确的是 A波沿 轴正方向传播，波速为 2 m/s B该波可以与另
3、一列频率为 2 Hz的波发生干涉 C波在传播过程中遇到 100 m尺度的障碍物能发生明显的衍射 D某人向着该静止的波源运动时观测到的频率小于 0.5 Hz 5新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门 K，向下摁压杆 A 可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄 B 打开阀门 K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体，喷壶由绝热材料制造，下列说法正确的是 A充气过程中，储气室内气体每个分子的动能都增大 B充气过程中，储气室内气体分子热运动的平均动能不变 C喷液过程中，储气室内气体的压强增加 D喷液过程中，储气室内气体分子热运动的剧烈程度降低 6为
4、了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上去后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法正确的是 A匀速下行过程中，人的动能不变，扶梯对人不做功 B加速下行过程中，扶梯对人的支持力大于人所受的重力 C加速下行过程中，人受到的摩擦力方向水平向左 D加速下行过程中，支持力对人做正功，摩擦力对人做负功 7如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变），忽略空气阻力和摩擦阻力大小的变化。汽车沿拱形路面上坡的过程中 A牵引力大小不变 B牵引力逐渐增大 C输出功率保持不变 D输出功率逐渐减小 8火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道的半径与地球公转
5、轨道的半径之比为 3：2，则火星与地球绕太阳运动的 A角速度大小之比为 ： B线速度大小之比为 ： C周期之比为 2：3 D向心加速度大小之比为 ： 9一个质量为 的小物块静止在表面粗糙的圆锥形漏斗的内表面，如图所示。现使该漏斗从静止开始转动，转动的角速度 缓慢增大时，物块仍相对漏斗保持静止。当角速度达到 时，物块将要与漏斗发生相对滑动。在角速度从 0缓慢增大到 的过程中，下列说法正确的是 A物块所受的摩擦力随角速度 增大，一直增大 B物块所受的摩擦力随角速度 增大，一直减小 C物块所受的支持力随角速度 增大，一直增大 D物块所受的支持力随角速度 增大，先增大后减小 10某同学用内阻 20 ，
6、满偏电流 5 mA 的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表，电阻刻度值尚未标定，电路如图甲所示。该同学将两表笔短接，调节滑动变阻器 使毫安表指针满偏，再将阻值为 400 的电阻接在两表笔之间，此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是 A该电源电动势为 1.5 V B该电源电动势为 9.0 V C刻度 2.5 mA处标注 600 D刻度 4 mA 处标注 200 11在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一金属圆环。规定磁场的正方向和金属圆环中电流的正方向如图甲所示。当磁感应强度 随时间 按图乙变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像是 12排球比赛中球员甲接队友的一个传球，在网前 3.60 m
7、处起跳，在离地面高 3.20 m处将球以 12 m/s 的速度沿着与网垂直的方向水平击出，对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体的任何部位进行拦网阻击，如图所示。假设球员乙的直立拦网和起跳拦网的高度分别为 2.50 m和 2.95 m，g取 10 m/s2。下列情景中，球员乙可能拦网成功的是 A球员乙在网前直立不动 B球员乙在球员甲击球时同时起跳离地 C球员乙在球员甲击球后 0.3s 起跳离地 D球员乙在球员甲击球前 0.3s 起跳离地 13“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。电子偏转器的简化剖面结构如图所示，A、B表示两个同心半圆金属板，两板间存在偏转电场，板
8、A、B的电势分别为 、 。电子从偏转器左端的中央M 进入，经过偏转电场后到达右端的探测板 N。动能不同的电子在偏转电场的作用下到达板 N 的不同位置，初动能为 的电子沿电势为 的等势面 C（图中虚线）做匀速圆周运动到达板 N的正中间。动能为 、 的电子在偏转电场作用下分别到达板 N 的左边缘和右边缘，动能改变量分别为 左和 右。忽略电场的边缘效应及电子之间的相互影响。下列判断正确的是 A偏转电场是匀强电场 B C D| 左| | 右| 14某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图
9、乙所示）作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为 20 F的电容器充电至 6.0 kV，电容器在时间 内放电至两极板间的电压为 0。其他条件不变时，下列说法正确的是 A线圈的自感系数 L越大，放电脉冲电流的峰值越小 B线圈的自感系数 L越小，放电脉冲电流的放电时间越长 C，电容器的电容 C越小，电容器的放电时间越长 D在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为 120C 第二部分第二部分 本部分共本部分共 6 题，共题，共 58 分。分。 15（8分） 某同学采用如图所示的实验装置测量两节干电池的电动势 和内阻 ，其中 为滑动变阻器， 为电阻箱。将电阻箱 阻值调节为 4
10、.0 ，多次改变滑动变阻器 的阻值，读取多组电压表和电流表的示数，记录在表格中。 U/V 2.42 1.94 1.52 1.14 0.73 0.29 I/A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 0.52 （1）现有两节待测干电池、电压表（量程 03V，内阻约 3 k）、电流表（量程 00.6A，内阻约 0.1 ）、电阻箱、开关、导线若干，还有以下两种型号的滑动变阻器： A最大阻值 20 ，额定电流 2 A B最大阻值 200 ，额定电流 1 A 为了方便调节，选用滑动变阻器_（填“A”或“B”） （2）表格中的数据点已描在坐标纸上，请连接数据点作出 U-I 图线 （3）根据图线得
11、出该两节干电池的电动势 _V（保留三位有效数字），内阻 _（保留两位有效数字）。 16（10分） 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如： （1）实验仪器。如图所示，游标尺上的“30”刻度线与主尺刻度线对齐，则读数为_mm。 （2）实验原理。某同学在“验证机械能守恒定律”实验中，利用实验时打出的纸带，测量出各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离 ，计算出各计数点对应的速度 。画出 随 变化的图像如图所示。在误差允许的范围内，图线的斜率更接近_时，可认为重锤下落过程中，机械能守恒。 A19.6 m/s2 B14.7 m/s2 C9.8 m
12、/s2 D4.9 m/s2 （3）实验操作。在“验证动量守恒定律”实验中，如图所示，A、B为半径相同的小球。实验时先让质量为 的 A球从斜槽轨道上某一固定位置 S由静止释放，经轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作 10 次，得到 10 个落点痕迹。再把质量为 的 B 球放在斜槽轨道的末端，让 A 球仍从位置 S 由静止释放，与B 球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作 10 次。M、P、N为落点的平均位置。本实验中，斜槽轨道_光滑（选填“必须”或“不必须”），斜槽轨道末端_水平（选填“必须”或“不必须”），地面上的白纸_移动（选填“可以”或
13、“不可以”）。 （4）误差分析。某同学在“测量玻璃的折射率”实验中，为了防止笔尖碰到玻璃砖面而损伤玻璃砖，该同学画出的玻璃砖界面 、 如图所示。若其他操作正确，请通过作图和必要的文字说明玻璃砖折射率的测量值比真实值偏大、偏小还是不变。 17（9分） 北京 2022 年冬奥会冰壶比赛新增加了混双项目，运动员用脚蹬固定的起踏器和冰壶一起前进，在前掷线处使冰壶脱手。冰壶前行过程中，运动员通过刷地来改变冰壶的速度和运动方向，使其到达理想位置。 已知冰壶的质量为 ，前掷线到营垒中心的距离为 ，运动员的质量为 。重力加速度为 。 （1）在某次投壶过程中，运动员离开起踏器时他和冰壶的速率为 ，已知运动员和起
14、踏器相互作用的时间为 ，计算此过程中运动员和冰壶在水平方向所受平均作用力的大小 ； （2）某次投壶试验中，冰壶离开前掷线后沿直线运动（冰面视作水平面，不考虑冰壶的转动），冰壶在恒定阻力作用下停在营垒中心。水平方向的阻力等于其重力的 倍。求： a冰壶离开前掷线时的速率 ； b此过程中冰壶克服阻力做功的平均功率 。 18（9分） 将电源、开关、导体棒与足够长的光滑平行金属导轨连接成闭合回路，整个回路水平放置，俯视图如图所示，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场。已知磁感应强度为 ，电源电动势为 、内阻为 。导体棒的质量为 ，电阻为 ，长度恰好等于导轨间的宽度 ，不计金属轨道的电阻。 （1）求闭合开关瞬间
15、导体棒的加速度的大小 ； （2）求导体棒最终的速度大小 ； （3）当导体棒的速度从 0增加到 的过程中，通过导体棒的电量为 ，求此过程中导体棒产生的焦耳热 。 19（10分） 人们通常利用运动的合成与分解，把比较复杂的机械运动等效分解为两个或多个简单的机械运动进行研究。下列情境中物体的运动轨迹都形似弹簧，其运动可分解为沿轴线的匀速直线运动和垂直轴线的匀速圆周运动。 （1）情境 1：在图 1 甲所示的三维坐标系中，质点 1 沿 方向以速度 做匀速直线运动，质点 2 在 平面内以角速度 做匀速圆周运动。质点 3同时参与质点 1和质点 2的运动，其运动轨迹形似弹簧，如乙图所示。质点 3在完成一个圆运
16、动的时间内，沿 方向运动的距离称为一个螺距，求质点 3轨迹的“螺距” 。 （2）情境 2：如图 2 所示为某磁聚焦原理的示意图，沿 方向存在匀强磁场 ，一质量为 、电荷量为 、初速度为 的带正电的粒子，沿与 夹角为 的方向入射，不计带电粒子的重力。 a请描述带电粒子在 方向和垂直 方向的平面内分别做什么运动； b求带电粒子轨迹的“螺距” 。 （3）情境 3：2020 年 12月 17 日凌晨，嫦娥五号返回器携带月壤回到地球。登月前，嫦娥五号在距离月球表面高为 处绕月球做匀速圆周运动，嫦娥五号绕月的圆平面与月球绕地球做匀速圆周运动的平面可看作垂直，如图3 所示。已知月球的轨道半径为 ，月球半径为
17、 ，且 ，地球质量为 地，月球质量为 月，嫦娥五号质量为 ，引力常量为 。求嫦娥五号轨迹的“螺距” 。 20（12分） 如图所示，密封在真空中的两块等大、正对的金属板 M、N竖直平行放置，间距为 。将金属板 M、N与电源相连，两板间的电压大小恒为 。MN 可看作平行板电容器，忽略边缘效应。用一束单色平行光照射金属板 M 恰好发生光电效应。金属板 M的面积为 ，逸出功为 ，普朗克常量为 。 已知单色平行光均匀照射到整个金属板 M 上，照射到金属板 M 上的功率为 ，能引起光电效应的概率为 ，光电子从金属板 M 逸出（不计初速度），经过两板间电场加速后打到金属板 N上形成稳定的光电流，电子打到板
18、N上可视为完全非弹性碰撞。电子的质量为 ，电荷量为 ，忽略光电子之间的相互作用。求： （1）该单色光的频率 ； （2）稳定时光电流的大小 ； （3）光电子对板 N的撞击力的大小 ； （4）通过计算说明两金属板间电子的分布规律。 参考答案 第一部分共 14 题，每题 3分，共 42 分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 D C A A D C D A C C A B D A 第二部分共 6题，共 58 分。 15（8分）（1）A（2分） （2）（2分） （3）3.000.10 1.11.4（4分）（4 分） 16（10分） （1）5.60（1分） （
19、2）A（2分） （3）不必须，必须，不可以（3 分） （4）偏小（1分） 根据折射定律 12sinsinn真 13sinsinn测 由图可知：23 所以nn测真（2分） 17（9分） （1）根据动量定理Ip （1分） 可知1mMFvt（1分） （2）a根据牛顿第二定律fkmgakgmm （1 分） 根据匀变速运动规律2202vaL（1分） 可知22vkgL（1分） 根据动能定理2212Wmv克（1分） 2WkgLPkmgt克克（2分） 18（9分） （1）开关闭合瞬间回路电流：2EIr（1分） 安培力FBIL（1 分） 加速度2FBLEammr（1 分） （2）当导体棒切割磁感线产生的电动势与
20、电源电动势相等时，回路电流为零，导体棒做匀速直线运动 EBLv（2分） EvBL（1分） （3）根据能量守恒可知，整个过程中消耗的电源电能转化为导体棒的动能和过程中产生的焦耳热，消耗的电能等于非静电力做功 W WEq（1分） 21122WQmv（1分） 解得：211124QEqmv（1 分） 19（10分） （1）2=T（1分） 1dvT（1分） 所以12 vd（1分） （2）0 a. cosxvv（1分） 0sinyvv（1分） 0sin2,ymvmvmrTqBqBqB（1分） 所以带电粒子在 Ox 方向上做速度为0cosv的匀速直线运动，在垂直于 Ox 方向上做半径为0sinmvqB、周期
21、2 mTqB的匀速圆周运动。（1分） 022cos b. mvdqB（1分） （3）在地球上看来，嫦娥五号的轨迹为半径很大的圆形弹簧，其螺距等于月球绕地球运动的线速度与嫦娥五号绕月球的周期相乘。 2 2GMmm vrr月月月地（1分） 200224()()Gm mmRhRhT月 3dv T月（1分） 所以， 3()2 ()MRhdRhm r地月（1 分） 20（12分） （1）因单色光恰好使金属板发生光电效应 Wh（2分） Wh（1分） （2）任意t时间内到达金属板 M上的光子个数P tNW（1分） 则t时间内产生的光电子个数为NN （1分） qN eePIttW（1分） （3）设光电子到达
22、N板时速度为 v， 212eUmv（1分） t时间内，到达 N板光电子与板发生完全非弹性碰撞； 根据动量定理，电子受到的平均作用力为F FtNmv 2PFmeUW （1分） 根据牛顿三定律 2PFFmeUW（1分） （4）按回答层次赋分 层级一（0 分） 错误答案或者叙述不清楚，有歧义 层级二（1 分） 定性叙述。平行板方向的平面内，电子均匀分布。因为电流处处相同，距离金属板 M越近的平面内，电子的速度越小，电子分布越密集。 层级三（3 分） 定量计算，结果正确，且描述准确。 电子加速到与金属板 M的距离为 x处，速度为( )v x 根据动能定理 2( )12xxeUmvd 任意t时间内，截面积为 S，长为( )v xt的柱体内电子个数( )N xNt 则：( )( )( )2N xPdmn xSv xtWSeUx 描述准确：单位体积的电子数与到金属板 M的距离的平方根成反比。 （其他解法正确同样给分）