北京市密云区高三一模物理试题解析版Word格式文档下载.docx

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【答案】B

【解析】放射性元素的半衰期不随温度的升高而变短，它非常稳定，现温度的变化无关，选项A错误；

太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变，选项B正确；

阴极射线和β射线都是电子流，阴极射线源于核外电子，而β射线源于原子核中的中子的衰变，故选项C错误；

天然放射性现象中放射出的α、β射线能在磁场中发生偏转，因为它们都带有电荷，而γ射线是不带电的，故它不能在磁场中发生偏转，选项D错误。

4、中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。

其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。

在刚开始的很短时间内，火罐“吸”在皮肤上的主要原因是

A．火罐内气体的温度不变，体积减小，压强增大

B．火罐内气体的压强不变，温度降低，体积减小

C．火罐内气体的体积不变，温度降低，压强减小

D．火罐内气体的体积不变，温度降低，压强增大

【答案】C

【解析】将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，罐内气体的温度较高，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上时，罐内的气体温度降低，而体积不变，把罐内的气体看成理想气体，由其状态方程

可知，火罐内的压强减小，所以它就会紧紧地“吸”在皮肤上了，故选项C正确。

5、2019年5月17日，在四川省西昌卫星发射基地成功发射了第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。

已知地球的质量为M、半径为R、地球自转周期为T、该卫星的质量为m、引力常量量为G，关于这颗卫星下列说法正确的是

A．距地面的高度为

-RB．动能为

C．加速度为a=

D．入轨后该卫星应该位于西昌的正上方

【答案】A

【解析】卫星绕地球运行，万有引力年供向心力，故

，故卫星距地面的高度h=

-R，选项A正确；

动能为Ek=

mv2=

，选项B错误；

加速度a=

，选项C错误；

地球同步卫星都位于赤道的正上方，故不可能位于西昌的正上方，选项D错误。

6、甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿x轴相向传播，t=0时的波形图像如图2所示，若两列波的波速都是1m/s，下列说法正确的是

A．甲乙两列波的频率都是4Hz

B．t=1s时，甲乙两波相遇

C．t=3s时，x=6m处质点的位移为负方向最大

D．t=0时，x=2m处质点与x=10m处质点的振动方向相反

【解析】从波形上看出，波长为4m，而波速是1m/s，故其周期为T=

=4s，其频率为f=0.25Hz，选项A错误；

相遇的位置应该在6m的位置处，故需要的时间为t=

=2s，选项B错误；

对于x=6m处质点，2s后两列波都传到该位置，且两列波的前头的质点都是向下振动的，故两列波在该位置叠加加强，合位移方向向下，再经过1s，即

，到达最下方，所以位移为负方向最大，选项C正确；

t=0时，x=2m处质点振动方向竖直向上，x=10m处质点的振动方向也向上，二者的振动方向是相同的，故选项D错误。

7、如图3所示，为探究理想变压器副线圈的电压和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接入理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，不计导线电阻。

闭合开关S后，下列说法正确的是

A．A1示数不变，V1示数不变，L1变亮

B．A2示数变大，V2示数变大，L1变暗

C．A1示数变大，变压器输出功率变大，A1与A2示数的比值不变

D．V2示数变大，变压器输出功率变大，V1与V2示数的比值不变

【解析】因为原线圈的电压有效值不变，原线圈与副线圈的匝数也不变，故由公式

可得，副线圈的电压也不变，即V1与V2的示数不变，当闭合开关S后，接在副线圈的灯泡的总电阻减小，故副线圈的电流会增大，即电流表A2的示数变大，再由变压器的电流关系可知，A1的示数也会变大，故选项ABD是错误的，选项C正确。

8、如图4所示为交流发电机发电的示意图，矩形线圈ABCD面积为S、匝数为N、整个线圈的电阻为r。

在磁感应强度为B的磁场中，线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电阻为R，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。

关于发电过程中的四个状态，下列说法正确的是

A．线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为NBS

B．线圈转到乙位置时，通过线圈的磁通量的变化率为NBSω

C．线圈转到图丙位置时，外电路中交流电流表的示数为

D．线圈转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B

【解析】线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为BS，磁通量与线圈的匝数没有关系，选项A错误；

线圈转到乙位置时，线圈平面垂直中性面，电动势最大，其最大值就是NBSω，将该式变成法拉第电磁感应的形式可得E=N

，所以通过线圈的磁通量的变化率为BSω，选项B错误；

线圈转到图丙位置时，虽然线圈处于中性面处，电流的瞬时值为0，但是外电路中交流电流表的示数为交流电的有效值，其大小为U=

，而Um=

，所以电压表的示数为U=

线圈转到图丁位置时，AB边向上切割磁感线，再由右手定则可知，感应电流方向为A→B，选项D正确。

9、如图5所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点线中垂线上距A点距离也为d的一点。

A．EA=EC>

EB，φA=φB>

φC

B．EB>

EA>

EC，φA=φC>

φB

C．将正电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过程中，电势能逐渐减少

D．将负点电荷q沿AB方向移动到负电荷处的过程中，所受电场力先变小后变大

【解析】先看在两电荷的连线上，根据异种电荷电场线的分而看出，A点周围的电场线没有B点密集，故EB>

EA，再看电场线的方向，电场线由A到B，因为沿着电场线电势是减小的，故φA>

φB；

再看中垂线上的两个点，由于中垂线上的合场强的方向都是垂直于中垂线向右的，且越向上，电场强度越小，故EA>

EC，而垂直于电场强度的平面是等势面，即电势相等，故φA=φC，可见选项A错误，B正确；

将正电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过程中，由于它一直在等势面上移动，故电场力不做功，电势能不变，选项C错误；

将负点电荷q沿AB方向移动到负电荷处的过程中，电场线逐渐变密，故电场强度逐渐变大，也就是电荷所受电场力逐渐变大，选项D错误。

10、一个

原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个α粒子（

），其速度方向与磁场方向垂直。

关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动，下列说法正确的是

A．运动半径之比是45：

1B．运动周期之比是1：

117

C．动能总是大小相等D．动量总是大小相等，方向相反

【解析】由于原子核原来是静止的，动量为零，它放出一个α粒子后，整体不受外力，故满足动量守恒的条件，所以新核与它的总动量仍是零，也就是说α粒子与衰变后的新核的动量大小相等、方向相反，进入磁场后，它们都会受到洛仑兹力的作用，而洛仑力不改变它们的速度大小，只改变方向，所以进入磁场后它们的动量大小仍相等，但是方向就不再相反了，选项D错误；

对于A而言，粒子在磁场中运动F洛=F向，故Bqv=m

，则运动半径R=

，动量mv相等，B也相等，故

，选项A正确；

由于粒子在磁场中的运动周期T=

，故周期之比

由于粒子的动能Ek=

p×

v，因为动量大小相等，故动能之比

，而v=

，所以

=

，大小不相等，故选项C错误。

11、如图6所示，一个劲度系数为k的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为2m的物块A，弹簧下端固定在水平地面上。

一质量为m的物块B，从距离弹簧最上端高为h的正上方处由静止开始下落，与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。

从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正确的是

A．物块B的动能先减小后增加又减小B．物块A与物块B组成的系统动量守恒

C．物块A与物块B组成的系统机械能守恒D．物块A、物块B和弹簧组成的系统机械能守恒

【解析】物块B下落到A上时具有一定的动能，它与A碰撞合成一个整体时，它的动能会减小，与A形成一个整体向下运动，当弹簧的弹力等于AB的重力时，AB的速度最大，动能最大，故B与A碰撞后动能又会增大，再向下运动时，弹力大于重力，B与A的速度会减小，最后到最低点时动能减小到零，所以物块B的动能的确是先减小后增加又减小，选项A正确；

物块A与B碰撞时动量守恒，但是作为一个整体向下运动时，受到弹簧的弹力的作用，故它们组成的系统的动量就不再守恒了，选项B错误；

由于B与A的碰撞是完全非弹性碰撞，机械能有损失，故机械能不守恒，选项C错误；

物块A、物块B和弹簧组成的系统机械能也不守恒，因为碰撞时，机械能有损失，而碰撞后一起向下运动时机械能是守恒的，故选项D也错误。

12、图像法有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图7所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴交点（称为截距）具有特殊的物理意义。

对该交点的物理意义，下列说法不正确的是

A．在测电源电动势的电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流

B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度

C．用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线的长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径

D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x轴的交点的物理意义是该金属的极限频率

【解析】在选项A中，由于U=E-Ir，故图像与x轴的交点是短路电流，即当y轴（路端电压）为零时的电流，选项A正确；

在选项B中，由于x轴表示速度的平方，故图像与x轴交点的意义应该是初速度的平方，故选项B错误；

在选项C中，单摆的周期为T=2π

=2π

，故T2=

，所以图像与x轴交点表示摆球的半径，选项C正确；

在选项D中，由于Ek=hν-W0，则图像与x轴的交点的物理意义是该金属的极限频率，选项D正确，所以该题选项B符合题意。

13、如图8所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DIS实验装置示意图，其中质量为m的圆柱体放置在未画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。

圆周运动的轨道半径为r，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。

关于这个实验下列说法不正确的是

A．研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画F-r图像

B．研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画F-v2图像

C．研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画F-m图像

D．如能保持两个传感器同时记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的

【解析】根据向心力F向=m

，研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定，应画F-

图像，看图像是否是一条直线，而如果画F-r的图线，应该是一条双曲线，而曲线不容易看出两个物理量间的关系，故选项A错误；

研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画F-v2图像，选项B正确；

研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画F-m图像，选项C也正确；

根据向心力公式可知，向心力F与线速度有对应关系，如能这两个物理量能同时测出，在某一速度下的向心力就确定了下来，也可以完成该实验，选项D正确，故该题的选项B符合题意。

14、新型冠状病毒防疫期间，医生一次性口罩是必备的防护用品，口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。

为了提高过滤效果必须在喷熔无纺布上进行重要的驻极处理，就是在喷熔无纺布上加入静电荷。

利用电荷的静电力作用捕集尘粒，称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响口罩的使用寿命。

根据这些信息，下列说法正确的是

A．医生一次性口罩可以进行高温蒸汽消毒再使用效果会更好

B．医生一次性口罩可以防护天然放射性现象中放射出的α、β和γ射线

C．在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源刚用完的医生一次性口罩可以及时清洗晒干后使用

D．防疫期间不法分子为了谋取暴利，制造销售假冒医用一次性统一极口罩，除了从专业技术上鉴定外，还可以用口罩能否吸附小纸屑来判断真假

【解析】由题意可知，这种口罩有静电吸附作用，故不用高温蒸汽消毒的方法再使用，因为静电遇水就会导入大地，布上就不带电荷了，效果不行，选项A错误；

医生一次性口罩可以防护天然放射性现象中放射出的α射线，但是它不能防护β和γ射线，因为这两种射线的穿透能力很强，选项B错误；

一次性口罩用后其静电吸附作用就没有了，故不能再使用了，选项C错误；

根据静电能吸起轻小物体的性质，我们可以看口罩是否能吸小纸屑来判断真假，选项D正确。

第二部分

二、本题共2小题，共15分。

15、（8分）在“观察电容的充、放电现象”实验中，电路如图9（甲）所示。

（1）将开关接通1，电容器的_________（填“上”或“下”）极板带正电，再将S接通2，通过电流表的电流方向向__________（填“左”或“右”）。

（2）若电源电动势为10V，实验中所使用的电容器如图9（乙）所示，充满电后电容器正极板带电量为___________C（结果保留两位有效数字）。

（3）下列关于电容器充电时，电流i与时间t的关系；

所带电荷量q与两极板间的电压U的关系正确的是____________________。

【答案】

（1）上；

左；

（2）3.3×

10-2；

（3）AC。

【解析】

（1）当开关接通1时，电源上端为正极，故电容器的上极板接正极，故上极板带正电；

开磁S接2时，电容器相当一个电源，向外放电，由于它的上极板带正电荷，故放电时的电流方向从电容器的上极板流向电流表，故通过电流表的电流方向向左；

（2）因为电源的电动势为10V，充满电时，电容器的两端电压也是10V，由乙图可知C=3300μF=3.3×

10-3F，所以充满电后电容器正极板带电量Q=CU=3.3×

10-3F×

10V=3.3×

10-2C；

（3）电容器充电时，电流刚开始是比较大的，待快充分满后，电流变小，接近0，故选项A正确，B错误；

电容器极板间的电荷量由小逐渐增加，到充满时不再增加，故选项C正确，D错误。

16、（10分）某实验小组的同学，用铁架台、弹簧和多个质量均为m=50g的钩码，在探究弹性限度内弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系如图10（甲）所示。

（1）该组同学在做该实验时，依次在弹簧下端挂上钩码，并在表格内分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻度，记录数据如下：

钩码个数

1

2

3

4

5

弹力F/N

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

指针对应的刻度L/cm

12.51

15.39

16.11

17.30

当挂两个钩码时，指针对应刻度如图10（甲）所示，将指针示数填入表格；

在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度L为横轴的坐标系中，如图10（乙）所示。

描点画出第2组对应的数据点，并连线得到F-L图像。

请根据图像分析并得出以下结论。

①弹簧原长为__________cm；

②弹簧的劲度系数k=_____________N/m（保留两位有效数字）。

（2）弹簧与绳有一点相似之处，都可以认为是一个传递力的媒介。

某位同学根据这个观点推广认为：

将两个同样的弹簧串接在一起后，弹簧的劲度系数k与原来一样。

你认为他的想法正确么？

并解释一下你的理由。

（1）当挂两个钩码时，指针示数为13.70cm；

描点连线如图所示；

①11.30；

②42；

（2）不正确，理由见解析。

（1）当挂两个钩码时，指针正好指在13.7的位置处，再估读一位，记为13.70cm，再看其他数据的小数点后也是两位，故我们也需要填二位；

2弹簧的原长就是当F=0时图线与L轴的交点，大小为11.30cm；

②弹簧的劲度系数为图线的斜率，在图线上取两个距离较远的点，求其大上为k=

=42N/m；

（2）若一个弹簧时，对它施加F的力，它的伸长量为△L，若把两个弹簧串联起来时，再对弹簧施加同样的力，则其中一个弹簧的伸长时还是△L，但是另一个弹簧也会伸长，故意的伸长量会变大，所以串联后的弹簧的劲度系数会变小，故该同学的想法是不正确的。

三、本题包括4小题，共40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17、（8分）力是改变物体运动状态的原因，力能产生加速度。

力在空间上的积累使物体动能发生变化；

力在时间上的积累使物体动量发生变化。

如图11所示，质量为m的物体，在水平合力F的作用下做匀速直线运动，速度由v0变化到v时，经历的时间为t，发生的位移为x。

（1）请根据牛顿第二定律和相关规律，推导动能定理；

（2）请根据牛顿第二定律和相关规律，推导动量定理。

（1）推导见解析；

（2推导见解析。

（1）由牛顿第二定律得：

F=ma，再根据运动学公式得：

v2-v02=2ax，

故a=

，则F=m×

，即Fx=

mv2-

mv02；

因为W=Fx，故W=△Ek；

（2）由牛顿第二定律得：

v-v0=at，

，即Ft=mv-mv0；

因为I=Ft，故I=△p；

18、（9分）如图12所示，R为变阻箱，电压表为理想电压表，电源电动势E=6V，当变阻箱阻值为R=4Ω时，闭合电键后，电压表的读数为4V；

求

（1）电路中的电流I和电源内阻r；

（2）电源的输出功率P和效率η；

（3）试推导说明当R为多大时，电源的输出功率最大。

（1）1A；

2Ω；

（2）4W；

66.7%；

（3）R=2Ω。

（1）电路中的电流I=

=1A；

根据E=U+Ir，故电源内阻r=

=2Ω；

（2）电源输出功率P出=IU=1A×

4V=4W；

电源的效率η=

=66.7%；

（3）因为P出=I2R=

，

故当R=r=2Ω时，电源的输出功率P出最大，此时P出max=

=4.5W。

19、（11分）如图13所示，空间内有一磁感应强度B=0.8T的水平匀强磁场，其上方水平边界的间距为H，磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为L=2m，d=0.8m（d<

H），质量m=0.4kg，电阻R=3.2Ω。

将线框从距磁场高h=0.8m处由静止释放，线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度取g=10m/s2。

求：

（1）线框下边缘刚进入磁场时的加速度的大小；

（2）若线框上边缘进入磁场之前，线框已经开始匀速运动。

求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q；

（3）请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中，线框速度v随t变化的图像。

（1）2m/s2；

（2）Q=1.4J；

（3）图像如下图所示。

（1）线框下落时：

v2=2gh，

故线框下边缘刚进入磁场时的速度v=

m/s=4m/s；

线框产生的电动势E=BLv，线框中的电流I=

故线框受到的安培力F安=BIL=

=3.2N；

线框受到的合外力F合=mg-F安=0.4×

10N-3.2N=0.8N，

故线框下边缘刚进入磁场时的加速度a=

=2m/s2；

（2）当重力与安培力相等时，线框才能匀速运动，设线框上边缘进入磁场的速度为v′，

则mg=

，解得v′=5m/s；

线框进入磁场的过程中，由能量守恒定律可得：

mgd+

mv′2+Q，解之得Q=1.4J；

（3）线框从静止下落的时间为t1=

s=0.4s；

线框进入磁场时速度v=4m/s，进入后做加速度逐渐减小的加速运动，最后达到v′=5m/s的匀速运动，故其图像如上图所示。

20、（12分）光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。

爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明，光在某些方向确实也会表现得像是由一些粒子（即一个个有确定能量和动量的“光子”）组成的。

人们意识到，光既具有波动性，又具有粒子性。

（c为光速，h为普朗克常量）

（1）物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，他提出假设：

实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，粒子的能量E和动量p跟它对应的频率ν和波长λ之间也遵从如下关系：

ν=

，λ=

。

请依据上述关系及光的波长公式，试推导单个光子的能量E和动量p间存在的关系；

（2）我们在磁场中学习过磁通量Φ，其实在物理学中有很多通量的概念，比如电通量、光通量、辐射通量等等。

辐射通量Φc表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为J/s。

①光子具有能量。

一束波长为λ的光垂直照射在面积为S的黑色纸片上，其辐射通量为Φc，且全部被黑纸吸收，求该