1、2 2022022 年年北京北京市市延庆延庆区区高三一模高三一模物理物理试卷试卷 第一部分 一、单选题.本大题共 14小题，每小题 3分，共 42分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，请将符合题目要求的一项选出。 12020年 11 月 27日，华龙一号核电 5号机（如图 1）组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列说法正确的是（ ） A太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变； B铀核裂变的核反应方程之一为：235114489192056360UnBaKr3 n； C裂变反应为吸收核能的反应； D锶 90 是铀 23
2、5的裂变产物，其半衰期为 28年，那么经过 56年锶 90就衰变没了。 2如图 2 所示，a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光 c，从平行玻璃砖下表面射出。下列说法中正确的是（ ） A在真空中，a光的传播速度小于 b 光的传播速度； B增大入射角，a 光在玻璃砖下表面可发生全反射； C用同一装置在相同条件下分别做双缝干涉实验， a 光条纹间距小； D用 a光、b 光照射某金属表面，若 a光能发生 光电效应，则 b 光一定也能发生光电效应。 3如图 3 所示，弹簧振子在 M、N之间做简谐运动。以平衡位置 O为原点，建立 Ox轴，取向
3、右为 x轴正方向。若振子位于 M 点时开始计时，则其振动图像为（ ） 4.1827 年，英国植物学家布朗首先在显微镜下研究了悬浮在液体中的小颗粒的运动。某同学做了一个类似的实验，用显微镜观察炭粒的运动得到某个观测记录如图 4。图 4 中记录的是（ ） A某个分子无规则运动的情况； B某个微粒做布朗运动的轨迹； C某个微粒做布朗运动的速度时间图线； D按相等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线。 5. A、B 是两个完全相同的电热器，A通以图 5 甲所示的方波交变电流，B 通以图 5乙所示的正弦交变电流。两电热器的电功率之比 PA PB等于（ ） A1 : 2 B2 : 1 O M N x
4、图 3 t O T x D t O T x B t O T x C t O T x A 图 1 图 2 图 4 图 5 图 7 C5 : 4 D4 : 5 62021年 6 月 17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图 6 所示，天和核心舱处于半径为 r3的圆轨道；神舟十二号飞船处于半径为 r1的圆轨道，运行周期为 T1，通过变轨操作后，沿椭圆轨道运动到 B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是（ ） A神舟十二号飞船在轨道上运动时将不受重力的作用； B神舟十二号飞船沿轨道运行的周期为3
5、132112rrTTr； C神舟十二号飞船沿轨道运行的周期大于天和核心舱沿轨道运行的周期； D正常运行时，神舟十二号飞船在轨道上经过 B 点的加速度大于在轨道上经过 B 点的加速度。 7在真空中一个点电荷 Q的电场中，让 x 轴与它的一条电场线重合，坐标轴上 A、B 两点的坐标分别为 0.3 m和0.6 m（如图 7 甲）。在 A、B两点分别放置带正电的试探电荷，试探电荷受到电场力的方向都跟 x轴正方向相同,其受到的静电力大小跟试探电荷的电荷量的关系如图 7 乙中直线 a、b 所示。下列说法正确的是（ ） AA点的电场强度大小为 2.5N/C BB点的电场强度大小为 40N/C C点电荷 Q
6、是负电荷 D点电荷 Q的位置坐标为 0.2m 8.如图 8 所示为某地一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为 20 m 的圆面。某时间内该地区的风速是 5.0 m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为 1.2kg/m3，假如这个风力发电机能将此圆内 10%的空气动能转化为电能，取 3。下列说法正确的是（ ） A单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为 6000m3 B单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为 900J C单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动量为 900kgm/s D. 此风力发电机发电的功率为 900W 9随着环境问题的日益严重以及电池技术的发
7、展，零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟，纯电动汽车正在迅速发展。截至 2017 年底，我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车，保有量以百万计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题，有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数，据此下列说法正确的是（ ） 电池只数 100只 图 6 图 8 图 9 A电池从完全没电到充满电所需时间为 12h B电池容量的单位 mAh就是能量单位 C该电池组充电时的功率为 8.4 103W D该电池组充满电时的能量约为 8.4 103J 10. 城市进入高楼时代后，高空坠物已成为危害
8、极大的社会安全问题。 图 10为一则安全警示广告，非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。小明同学用下面的实例来检验广告词的科学性：设一个 50 g 鸡 蛋从 25 楼的窗户自由落下，与地面的碰撞时间约为 2 10-3s，已知相邻楼层的高度差约为 3 m，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( ) A.10 N B.102N C.103N D.104 N 11如图 11所示，用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图 11 甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图 11乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图 11 乙中电子经电子枪中的加速电
9、场加速后水平向左左垂直磁感线方向射入磁场。图 11 丙是励磁线圈示意图。下列关于实验现象和分析正确的是（ ） A仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大 B仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变大 C仅使电子枪加速电压增加到原来的 2倍，电子束径迹的半径也增加到原来的 2倍。 D要使电子形成如图 11乙的运动径迹，图 11乙中励磁线圈应通以（沿垂直纸面向里方向观察）逆时针方向的电流 12. 如图 12 所示，边长为 L 的正方形区域 abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一带电粒子从 ad 边的中点 M垂直于 ad 边，以一定速度射入磁场，仅在洛伦兹力的作用下，正好从 ab
10、 边中点 N 射出磁场。忽略粒子受到的重力，下列说法正确的是（ ） A若粒子射入磁场的速度增大为原来的 2倍，粒子将从 b点射出 B若粒子射入磁场的速度增大为原来的 2 倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的 2倍 C若磁感应强度的大小增大为原来的 2倍，粒子将从 a点射出 D若磁感应强度的大小增大为原来的 2 倍，粒子在磁场中运动的时间也增大为原来的 2倍 13. 在如图 13装置中，将开关 S 拨至 1 可以给电容器充电，拨至 2 可以让电容器放电，通过电压表、电流表的示数，可以观察电容器充放电过程中电压和电流的变化情况。则下列说法中正确的是（ ） A. 充电过程中，电压表、电流表示数逐
11、渐增大 电池容量/只 1200mAh 充电参数（电压/电流） 420V，20A 放电时平均电压/只 3.3V 图 10 B a b c d N M v 图 12 图 13 B. 放电过程中，电压表、电流表示数逐渐减小 C. 充电过程中，电容器电容逐渐增大 D. 放电过程中，电流减小的越来越快 14. 2020年 12 月 17日凌晨，嫦娥五号携带 2公斤月壤回归地球。数十亿年太阳风的吹拂下，月壤奇迹般收藏了几百万吨氦 3，这是大自然赐给人类的宝贵财富，先到先得。随着能源危机的加剧和航天成本的降低，使得登陆月球有了现实意义。用氦 3替代具有放射性的氚与氘聚变时，不产生中子，是完美的核燃料，按目前
12、的用电量，可以支撑人类一万年。然而，这种完美的能源地球上几乎不存在。根据文中信息和所学知识判断，下列说法正确的是（ ） A. 对于星球来说几百万吨不算多，是由于月球引力小，只能吸住较少的氦 3 B. 由于月球的遮挡，地球上很难通过太阳风获得氦 3 C. 地球引力比月球大很多，所以地球大气中含有大量的氢气 D. 氚与氘聚变时产生的中子辐射强且不带电，是磁约束可控核聚变的一大难题 第二部分 二、实验题.本大题共 2 小题，共 18 分。 15. （8分）多用电表是物理实验室常用的仪表之一，在练习使用多用电表的实验中 （1）小敏同学测量 20V左右的交流电压 下列操作不合理的是_ A.先调节图 15
13、 乙中的 T旋钮，使指针指向左侧零刻度 B.将挡位 K调至 C.测量并读数 指针位置如图 15 甲所示，则此交变电流的电压为_V。 （2）小白同学用多用电表的欧姆挡粗略测量一定值电阻的阻值 Rx，先把选择开关旋到“100”挡位，测量时发现指针偏转过小。 图 15 甲 S K T 图 15乙 图 14 应适当使流过欧姆表表头的电流变_ 。 接下来的操作顺序是_。 a将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔 b旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔 c将选择开关旋到“10”挡 d将选择开关旋到“1k”挡 e将两表笔分别连接到被测电
14、阻的两端，读出阻值 Rx，断开两表笔 16.（10分）在利用如图 16 所示装置验证动量守恒的实验中，还需要的仪器有_ A.交流电源 B.天平 C.刻度尺 D.圆规 下列关于实验的要求正确的是_ A.必须保证轨道末端水平 B.必须保证两球直径相等 C.必须保证两球质量相等 D.必须借助重锤线找到 O点位置 本实验除需测量线段 OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有_ AA、B两点间的高度差 h1 BB点离地面的高度 h2 C小球 A和小球 B 的质量 mA、mB D小球 A 和小球 B的半径 r 要验证动量守恒，可根据_； 经测定， mA=45.0g， mB=7.5g，小智同学做了多次
15、测量，他取 x=OP-OM，y=ON，画出 y-x 图像，该图像接近_ 三、计算题. 本大题共 4 小题，共 40 分。 17（9分）如图 17所示，半径为 R的光滑四分之一圆弧轨道 AB与粗糙的水平轨道 BC平滑连接，A 点是四分之一圆弧轨道最高点，B点是四分之一圆弧轨道最低点，现有质量均为 m的两物块 M 和 N（可看成质点）。物块 N静止于 B点，物块 M 从 A点由静止释放，两物块在 B 点发生弹性碰撞，已知水平轨道与物块之间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，求： （1）碰撞前瞬间物块 M受轨道支持力的大小； （2）碰撞后物块 N 在水平轨道上滑行的最大距离。 y x A y x B
16、 y x C A B O M P N 图 16 18.（9 分）如图 18 所示为回旋加速器原理图，它的主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形的金属扁盒（D形盒）隔开相对放置，D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。在 D形盒所在处存在匀强磁场。置于中心附近的粒子源产生的带电粒子，在电场中被加速，带电粒子在 D 形盒内不受电场力，只在洛伦兹力作用下，在垂直磁场平面内作匀速圆周运动。 一质量为 m，电荷量为 q的带电粒子自半径为 R 的 D形盒的中心附近由静止开始加速，D 形盒上所加交变电压大小恒为 U，D形盒所在处的磁场的磁感应强度为 B，不考虑相对论效应，求： （1）带电粒子从 D形盒边
17、缘飞出时的速度大小 v； （2）交变电压的周期 T； （3）带电粒子从释放到飞出加速器，被加速的次数 N。 19.（10分）阳光明媚的中午，小明同学把一块长木板放在院子里，调整倾斜角度，使阳光刚好和木板垂直。在斜面顶端固定一个弹射装置，把一个质量为 0.1kg的小球水平弹射出来做平抛运动。调整初速度大小，使小球刚好落在木板底端。然后使用手机连续拍照功能，拍出多张照片记录小球运动过程。通过分析照片，小明得出：小球的飞行时间为 0.4s；小球与其影子距离最大时，影子 A距木板顶端和底端的距离之比约为 7:9，如图 19 所示。取g=10m/s2。 （1）求飞行过程中，重力对小球做的功； （2）简要
18、说明，小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻； （3）估算木板长度。 图 17 N M C B A 图v0 阳光 A 图 20.（12分）自从钻木取火之后人类第一次烧烤起，烹饪的炉灶在不断地进步，电磁炉（图 20甲）是百万年间的一次炊具革命发热主体就是锅自己。电磁炉要用铁锅的原因众说纷纭，我们来揭秘其中原理。 电磁炉可以看做一个变压器：炉盘相当于原线圈，锅底既是副线圈又是负载，通过电磁感应产生涡流来加热食物。由于没有铁芯，炉盘的能量传输会有一定损耗，传输效率为 。锅底感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数，设为 n。一方面铁锅是顺磁质，耦合系数很高，适合做锅体；另一方面铁锅的电阻较为合
19、适，这是由炉盘中的阻抗匹配决定的。 电磁炉工作原理可简化为图 20 乙，电源为频率、有效值恒定的电压 U，炉盘中配有定值阻抗 Rx，锅体回路中的电阻相当于负载。 （1）若通过匹配阻抗 Rx的电流为 I，求锅体中感应的电动势有效值； （2）若锅体等效电阻为 R，求流过匹配阻抗 Rx的电流； （3）更换不同锅体，相当于调节负载电阻，设传输效率 和耦合系数 n都不变，求锅体等效电阻 R 为多大时加热食物的功率最大。 图 20R U Rx 图 20 乙 参考答案 一、选择题（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 B C B D C B
20、D A C C B C B D 二、实验题（共 18 分） 15.（共 8分，每空 2分） （1 ）A 22 （2） 大 daeb 16.（共 10 分，每小问 2 分） BCD ABD C mAOP=mAOM+mBON B （说明：、填不全的得 1分，有填错的不得分） 三、计算题（共 40 分） 17.（9 分）（1）mgR=mv2/2 -（1 分） F-mg=mv2/R -（2 分） F=3mg -（1分） （2）mv=mvA+mvB -（1分） mv2/2= mvA2/2 +mvB2/2 -（1 分） -mgx=0-mvB2/2 -（2 分） x =R/ -（1 分） 18.（9 分）
21、（1）Bgv=mv2/R -（2 分） v=BqR/m -（1 分） （2）T=2R/v -（2 分） T=2m/Bq -（1 分） （3）nqU=mv2/2 -（2 分） n=mv2/2qU=B2qR2/2mU -（1 分） 19.（10分） （1）飞行高度： -（2 分） 重力对小球做功： -（1 分） （2）垂直斜面方向小球做匀变速运动，与影子距离最大时垂直斜面速度为 0，由对称性两边时间必然相等。-（3 分） （3）影子沿斜面方向做匀加速运动，A点前后时间相等，位移为 7:9，平均速度为 7:9。设从抛出到 A点 影子速度变化为 可得 ( ) ( ) 化简得 如图： ， 解得 ，=300 所以斜面长约为 1.6m -（4 分） 20.（12分） （1） -（2 分） -（1分） 解得 锅体平均电动势： ( ) -（1 分） （2） -（1 分） -（1 分） 即： -（1 分） 解得： -（1 分） （3） -（1分） 由均值定理，当 时， 最大，负载功率 也最大-（2 分） 可得 -（1 分） v0 阳光 A vA R U Rx 乙
