2023届北京市朝阳区高三下学期一模物理试题

北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测一物 理2023.3（考试时间90分钟 满分100分）第一部分本部分共14题，每题3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。1．关于质量一定的理想气体，下列说法正确的是A．气体温度降低，其压强可能增大B．气体体积减小，其压强一定增大C．气体不断被压缩的过程中，其内能一定增加D．气体与外界不发生热量交换的过程中，其内能一定不变2．下列说法正确的是A．雨后出现的彩虹属于光的反射现象B．光的干涉和衍射现象说明光是一种横波C．用光导纤维传输信息利用了光的全反射现象D．测体温的额温枪是通过测量人体辐射的紫外线进行测温3．某地震局记录了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在时刻的波形如图中实线所示，时刻第一次出现图中虚线所示的波形。下列说法正确的是A．该地震波的周期为0.5sB．该地震波的波速为4km/sC．时刻，处质点的振动方向沿y轴正方向D．0～0.5s内处的质点沿x轴正方向前进2km的距离4．如图所示，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为θ，手机与接触面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。手机始终保持静止状态。下列说法正确的是A．手机对支架的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下B．手机受到的摩擦力大小为，方向沿斜面向上C．若θ增大，则支架对手机的摩擦力随之减小D．若θ增大，则支架对手机的作用力保持不变5．如图是某交流发电机的示意图。当线圈abcd绕垂直于匀强磁场方向的转轴OO＇匀速转动时，电路中产生电流的最大值为，外电路的电阻为R。图示位置线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈转动的周期为T。下列说法正确的是A．在图示位置，穿过线圈的磁通量的变化率为零B．在图示位置，线圈中的电流方向为a→b→c→dC．在一个周期内，外电路产生的焦耳热为D．从图示位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为6．如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度（在弹性限度内）。不计空气阻力。则A．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的加速度不断增大B．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的速度先增大后减小C．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的机械能守恒D．小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小7．图示平面内固定两个等量异种点电荷，M、N两点关于两电荷的连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是A．M、P两点的电场强度相同 B．N、P两点的电场强度相同C．N、P两点的电势相等 D．电子在M点的电势能比在N点的大8．如图所示，可视为质点的小球用轻质细绳悬挂于B点，使小球在水平面内做匀速圆周运动。现仅增加绳长，保持轨迹圆的圆心O到悬点B的高度不变，小球仍在水平面内做匀速圆周运动。增加绳长前后小球运动的角速度、加速度以及所受细绳的拉力大小分别为、、和、、。则A． B． C． D．9．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动，经过一段时间停在导轨上。下列说法不正确的是A．全过程中，金属棒克服安培力做功为B．全过程中，电阻R上产生的焦耳热为C．时刻，金属棒受到的安培力大小为D．时刻，金属棒两端的电压10．氢原子的能级图如图甲所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表随电压表读数变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是A．题中的氢原子跃迁共能发出4种不同频率的光子B．a光是从的能级向的能级跃迁产生的C．a光的波长小于b光的波长D．a光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比b光照射时的大11．质量为m的同学原地跳绳时，上下运动，其速度大小v随时间t的变化图像如图所示。重力加速度为g。则A．0～内，该同学的最大速度约为B．0～内，该同学上升的最大高速约为C．该同学克服重力做功的平均功率约为D．每跳一次，地面对该同学所做的功约为12．科幻电影曾出现太空梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位置距地心的距离为r，地球半径为图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确的是A．航天员在R处的速度等于地球的第一宇宙速度B．乙图中的小于地球同步卫星的轨道半径C．航天员在位置时处于完全失重状态D．在小于的范围内，航天员越接近的位置对梯仓的压力越大13．某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。不计电源内阻及电感线圈L的电阻。下列说法正确的是A．开关S闭合瞬间，流经灯和的电流相等B．开关S闭合瞬间至断开前，流经灯的电流保持不变C．开关S断开瞬间，灯闪亮一下再熄灭D．根据题中信息，可以推算出图乙中与的比值14．图甲为指尖般大小的一种电动机，由于没有铁芯，被称为空心杯电机。这种新颖的结构消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗，具有体积小、灵敏、节能等特性，广泛应用在智能手机、平板电脑、医疗、无人机等方面。图乙为一种空心杯电机原理的简化示意图。固定的圆柱形永磁体形成沿辐向均匀分布的磁场（俯视图）；作为转子的多组线圈绕制成水杯状，电流经边缘流入和流出，可简化为沿圆柱体对角线的单匝线圈（图中a、b分别为线圈与顶面和底面的切点）。当线圈通电时，可在安培力作用下绕OO＇轴转动。设图示时刻线圈的电流为I，方向如图所示，线圈所在处的磁感应强度大小均为B。图中线圈实线部分的长度为L。下列说法正确的是A．图中线圈转动过程中，穿过该线圈的磁通量保持不变B．图示位置，线圈实线部分所受安培力的大小为BILC．图示位置，线圈在安培力的作用下将绕OO＇轴逆时针转动（俯视）D．为使空心杯电机正常转动，则应保持线圈中的电流方向不变第二部分本部分共6题，共58分。15．（8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、数据分析等。（1）利用图1所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。为减小实验误差，下列措施可行的有。A．描点作图时，铅笔应尖一些，力的图示适当大些B．用两个测力计拉细绳套时，两测力计的示数适当大些C．用两个测力计拉细绳套时，细绳间的夹角越大越好（2）利用图2所示装置验证机械能守恒定律。图3为实验所得的一条纸带，在纸带上选取连续的、点迹清晰的3个点A、B、C，测出A、B、C与起始点O之间的距离分别为、、。已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，当地重力加速度为g。从打O点到打B点的过程中，重物增加的动能，减少的重力势能。（3）如图4所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证动量守恒定律。某同学认为即使A球质量大于B球质量，也可能会使A球反弹。请说明该同学的观点是否正确并给出理由。16．（10分）某同学用伏安法测金属丝的电阻（阻值约5Ω左右）。实验所用器材为：电池组（电动势3V）、电流表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3kΩ）、滑动变阻器R（0～20Ω）开关、导线若干。（1）图1中电压表的右端应与（选填“a”或“b”）点连接。（2）图2是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的右端。请根据（1）问中的电路图，补充完成图2中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表读数均为最小值。（3）该同学在坐标纸上建立如图3所示的坐标系，标出了与测量数据对应的6个点。请在该图中描绘出I-U图线，利用图线可得该金属丝的阻值Ω（结果保留两位有效数字）。（4）通过电路元件的I-U图像可以了解其性能。该同学查阅说明书，了解到某元件具有维持用电器两端电压稳定的作用，其正常工作电压为3.0V，电流约为83mA，I-U图像如图4所示。若使用该元件与一额定电压为3.0V的用电器并联，通过适当的电阻构成如图5所示的电路。当输入电压在一定范围内波动时，用电器两端电压能够稳定在3.0V不变，请分析说明其原因。17．（9分）如图所示，竖直平面内、半径的光滑1/4圆弧轨道固定在水平桌面上，与桌面相切于B点。质量的小物块由A点静止释放，最后静止于桌面上的C点。已知物块与桌面间的动摩擦因数。取。公众号：网课来了求：（1）物块在B点时的速度大小；（2）物块在B点时所受圆弧轨道的支持力大小N；（3）B、C两点间的距离x。18．（9分）如图所示，两块带电金属极板a、b水平正对放置，极板长度、板间距均为L，板间存在方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为＋q的粒子，以水平速度从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向进入极板间，恰好做匀速直线运动，不计粒子重力。（1）求匀强磁场磁感应强度的大小B；（2）若撤去磁场只保留电场，求粒子射出电场时沿电场方向移动的距离y；（3）若撤去电场，仅将磁感应强度大小调为B＇，粒子恰能从上极板右边缘射出，求B＇的大小。19．（10分）密立根油滴实验将微观量转化为宏观量进行测量，揭示了电荷的不连续性，并测定了元电荷的数值。实验设计简单巧妙，被称为物理学史上最美实验之一。该实验的简化装置如图甲所示。水平放置、间距为d的两平行金属极板接在电源上，在上极板中间开一小孔，用喷雾器将油滴喷入并从小孔飘落到两极板间。已知油滴带负电。油滴所受空气阻力，式中η为已知量，r为油滴的半径，v为油滴的速度大小。已知油的密度为ρ，重力加速度为g。（1）在极板间不加电压，由于空气阻力作用，观测到某一油滴以恒定速率缓慢下降距离L所用的时间为，求该油滴的半径r；（2）在极板间加电压U，经过一段时间后，观测到（1）问中的油滴以恒定速率缓慢上升距离L所用的时间为。求该油滴所带的电荷量Q；（3）实验中通过在两极板间照射X射线不断改变油滴的电荷量。图乙是通过多次实验所测电荷量的分布图，横轴表示不同油滴的编号，纵轴表示电荷量。请说明图中油滴所带电荷量的分布特点，并说明如何处理数据进而得出元电荷的数值。20．（12分）中国航天技术处于世界领先水平，航天过程有发射、在轨和着陆返回等关键环节。（1）航天员在空间站长期处于失重状态，为缓解此状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图甲所示。圆环绕中心轴匀速旋转，航天员（可视为质点）站在圆环内的侧壁上，随圆环做圆周运动的半径为r，可受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为g。求圆环转动的角速度大小ω。（2）启动反推发动机是着陆返回过程的一个关键步骤。返回舱在距离地面较近时通过γ射线精准测距来启动返回舱的发动机向下喷气，使其减速着地。a．已知返回舱的质量为M，其底部装有4台反推发动机，每台发动机喷嘴的横截面积为S，喷射气体的密度为ρ，返回舱距地面高度为H时速度为，若此时启动反推发动机，返回舱此后的运动可视为匀减速直线运动，到达地面时速度恰好为零。不考虑返回舱的质量变化，不计喷气前气体的速度，不计空气阻力。求气体被喷射出时相对地面的速度大小v；b．图乙是返回舱底部γ射线精准测距原理简图。返回舱底部的发射器发射γ射线。为简化问题，我们假定：γ光子被地面散射后均匀射向地面上方各个方向。已知发射器单位时间内发出N个γ光子，地面对光子的吸收率为η，紧邻发射器的接收器接收γ射线的有效面积为A。当接收器单位时间内接收到n个γ光子时就会自动启动反推发动机，求此时返回舱底部距离地面的高度h。北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测一物理参考答案2023.3（考试时间90分钟 满分100分）第一部