届北京市东城区高三下高考模拟物理试题2含答案解析.docx
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届北京市东城区高三下高考模拟物理试题2含答案解析
2022届北京市东城区高三（下）高考模拟物理试题
（2）
学校:
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
一、单选题
1．关于分子动理论，下列说法正确的是
A．液体分子的无规则运动被称为布朗运动
B．分子间距离减小时，引力增大，斥力减小
C．物体温度升高，所有分子的热运动都加快
D．温度是物体分子热运动平均动能的标志
2．下列说法正确的是（ ）
A．泊松亮斑支持了光的粒子说
B．质子的德布罗意波长与其动能成正比
C．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
D．在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，把绿色滤光片换为红色，相邻两亮条纹中心的距离减小
3．弹簧振子做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧振子的周期为
，振幅是24cm
B．
时，振子的加速度方向沿+x方向
C．
到
的时间内，振子的速度逐渐增大
D．
到
的时间内，振子的动能逐渐增大
4．某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。
取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。
根据图像提供的信息，下列说法正确的是（ ）
A．在0～5s内，电梯加速上升，该同学处于失重状态
B．在5s～10s内，该同学对电梯地板的压力小于其重力
C．在10s～20s内，电梯减速上升，该同学处于超重状态
D．在20s～25s内，电梯加速下降，该同学处于失重状态
5．氢原子的能级如图所示，现处于n＝4能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是（ ）
A．这些氢原子可能发出6种不同频率的光
B．已知钾的逸出功为2.22eV，则氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射的光子可以从金属钾的表面打出光电子
C．氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最小
D．氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级时，氢原子能量减小，核外电子动能减小
6．利用电场可以使带电粒子的运动方向发生改变。
现使一群电荷量相同、质量不同的带电粒子同时沿同一方向垂直射入同一匀强电场，经相同时间速度的偏转角相同，不计粒子重力及粒子间的相互作用，则它们在进入电场时一定具有相同的
A．动能B．动量C．加速度D．速度
7．平衡艺术家在不使用任何工具的情况下，仅靠大自然重力就能将形状各异的石头叠在一起，赢得了无数惊叹声。
某次一平衡艺术家将石块A、B、C从上到下依次叠放在一块大石头上，并使它们始终保持静止，整个环境处于无风状态，则
A．石块A对B的压力就是A的重力
B．石块B受力的个数不可能超过4个
C．石块C对石块B的作用力竖直向上
D．石块C对石块B的作用力大小是石块B对石块A作用力大小的两倍
8．如图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8m的轻杆，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2kg的小球，沿斜面做圆周运动，取g＝10m/s2，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是（ ）
A．4m/sB．2
m/s
C．2
m/sD．2
m/s
9．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数增大
B．电流表的示数减小
C．电路的总功率一定减小
D．电源内部消耗的功率一定增大
10．卢瑟福的α粒子散射实验的结果表明（ ）
A．原子内存在电子
B．原子核还可再分
C．原子具有核式结构
D．原子核由质子和中子组成
11．如图为研究光电效应现象实验装置，用光子能量为4.10eV的紫外线照射到光电管上阴极K，发生了光电效应。
调节滑片P，当电压表的示数为1.81V时，电流计的示数恰好为零。
则在该实验中（ ）
A．光电子的最大初动能为2.29eV
B．电流计示数恰好为零时，若增大光强电流计有示数
C．若增大入射光的频率，要使电流计的示数为零，滑片P应向右调节
D．若断开开关S，电流计仍无示数
12．中国计划在2030年前后实现航天员登月。
如果航天员登月后做了一个小实验，用轻绳拉着小球在竖直面内转动，绳长为L，小球运动到最高点的速度为v0时。
小球恰能做完整的圆周运动。
已知月球半径为R。
则月球的第一宇宙速度大小为（ ）
A．v0B．
C．
D．
13．交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路。
用变压器把高电压变成低电压再接到交流电压表上，这个问题就解决了，这样的变压器叫做电压互感器.还有另一种叫做电流互感器，可以用小量程的电流表测量大电流。
下列图像中接线正确的是（）
A．
B．
C．
D．
14．一火箭以a=
的加速度竖直升空。
为了监测火箭到达的高度，可以观察火箭上搭载物视重的变化。
如果火箭上搭载的一物体的质量为m=1.6kg，当检测仪器显示物体的视重为F=9N时，火箭距离地面的高度h与地球半径R的关系为（取g=10m/s2）（ ）
A．h=RB．h=2RC．h=3RD．h=4R
二、实验题
15．在测定电池的电动势和内阻实验中，可供选择的器材有：
A．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流计G（满偏电流Ig=100μA，内阻rg为2.0kΩ）
C．干电池（电动势1.5V左右，内阻1.0Ω左右）
D．滑动变阻器R1（0~20Ω，5A）
E．滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）
F．定值电阻R3=18kΩ
G．定值电阻R0=1Ω
H．开关、导线若干
（1）该实验中由于没有电压表，于是设计了如图甲、乙两个电路图，比较合理的是_______图，滑动变阻器应选_______；
（2）根据选出的电路图进行实验，得到的实验数据如表，在图丙中作出I2—I1图象_______；
次数
1
2
3
4
5
6
电流GI2/μA
67.00
59.50
52.00
48.25
14.50
37.00
电流表I1/A
0.10
0.20
0.30
0.35
0.40
0.50
（3）根据实验数据可得电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω（结果均保留三位有效数字）。
16．某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律．图中AB为斜槽，BC为水平槽．
（1）下列说法正确的是_______．
A．该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
B．该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
C．该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度
D．该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
（2）实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置S多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定P点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置S多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定M、N点的位置．实验中，确定P点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与O点对齐，则OP=_______cm．
（3）该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上M点距O点的距离LOM、P点距O点的距离LOP、N点距O点的距离LON．除此之外，还需要测量的物理量是_________，需要验证的关系式为___________（其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示）．
三、解答题
17．
和cd相距
＝0.20m的平行金属导轨，其右端与一阻值
＝0.10Ω的电阻相连，电阻为
＝0.60Ω的均匀金属棒MN可紧贴平行导轨运动；水平放置的两平行金属板
、
也相距
＝0.20m，分别与金属棒两端
，
相连；整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。
已知
＝
＝
，导轨和连线的电阻忽略不计，取g＝10m/s2。
当MN以速度
向右匀速运动时，一带电小球以速度
从靠近A板水平沿垂直于磁场方向进入金属板
、
间恰能做匀速圆周运动。
求：
（1）金属板
、
间的电势差与磁感应强度
、
、
的关系。
（2）金属棒
运动速度
大小的取值范围。
18．如图所示，在半径为R的半圆形区域内存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁场强弱可以改变，直径PQ处放有一层极薄的粒子接收板。
放射源S放出的α粒子向纸面内各个方向均匀发射，速度大小均为v。
已知α粒子质量为m，电荷量为q：
（1）若
，放射源S位于圆心O点正上方的圆弧上，试求粒子接收板能接收到粒子的长度；
（2）若
，把放射源从Q点沿圆弧逐渐移到P点的过程中，求放射源在圆弧上什么范围移动时，O点能接收到α粒子；
（3）若
，把放射源从Q点沿圆弧逐渐移到P点的过程中，求放射源在圆弧上
什么范围移动时，直径上位于O点右侧
距离的O'点能接收到α粒子。
19．如图所示，光滑绝缘水平地面上相距2L的A、B两点固定有两个电量均为Q的正点电荷，a、O、b是AB连线上的三点，且O为中点，
。
另一质量为m、电量为q的点电荷以初速度v0从a点出发，沿AB连线向B运动，在运动过程中电荷受到的阻力满足
，当它运动到O点时，动能为初动能的n倍，到b点时速度刚好为零。
求：
（1）a点的场强和电势；
（2）电荷q在电场中运动的总路程。
20．某高速公路的一个出口路段如图甲所示，简化模型如图乙所示，匝道AB为一直线下坡路段，长
，A、B两点的高度差
，BC为半径
的水平四分之一圆弧路段，CD段为平直路段。
总质量为
的某轿车，轮胎与水平圆弧路段BC的滑动摩擦因数
，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。
该轿车以72km/h的速度进入匝道A点开始一直做匀减速直线运动到达B点，然后进入BC路段，保证转弯时的行车安全，车轮不侧滑。
求：
（1）轿车在BC路段的最大速度；
（2）轿车在AB路段的加速度与受到的阻力大小；
（3）若轿车在AB段刹车减速的最大加速度为
，从A点运动到C点的最短时间。
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
A.布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，而是液体分子的无规则运动的间接反映，故选项A错误；
B.分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的减小而增大，斥力增大得快，故选项B错误；
CD.温度是分子平均动能的标志，温度升高，物体内大量分子热运动的平均动能增大，物体中分子热运动加剧，不是所有分子的热运动都加快，故选项D正确，C错误．
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．泊松亮斑支持了光的波动说，故A错误；
B．根据德布罗意波波长的公式
可知质子德布罗意波长与其动能的平方根成反比，故B错误；
C．衍射、干涉、偏振等现象都是波动性特有的现象，电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明发生衍射现象，就说明电子束就有波动性，故C正确；
D．根据干涉条纹的间距公式
把绿色滤光片换为红色，波长
变大，则相邻条纹间的间距变大，故D错误；
故选C。
3．C
【解析】
【详解】
A．弹簧振子的周期为
，振幅是12cm，所以A错误；
B．
时，振子的加速度方向沿-x方向，所以B错误；
C．
到
的时间内，振子的速度逐渐增大，位移最大时速度为0，平衡位置速度最大，所以C正确；
D．
到
的时间内，振子的动能逐渐减小，所以D错误；
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
A．在0～5s内，从速度--时间图象可知，此时的加速度为正，说明电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，故A错误；
B．5～10 s内，该同学做匀速运动，故其对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B错误；
C．在10～20s内，电梯向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故C错误；
D．在20～25s内，电梯向下做匀加速运动，加速度向下，故处于失重状态度，故D正确。
故选D。
5．A
【解析】
【详解】
A．根据
＝6，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，A正确；
B．n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子能量为
小于钾的逸出功，不能发生光电效应，B错误；
C．由图可知当核外电子从n＝4能级跃迁到n＝3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小。
C错误；
D．由n＝4能级跃迁到n＝3能级过程中释放能量，原子的能量在减小，根据
又
联立解得
可知半径减小，则电子动能增大，D错误。
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
速度的偏转角
，若偏转角相同，则mv0相同；
A．动能，与结论不相符，选项A错误；
B．动量，与结论相符，选项B正确；
C．加速度，与结论不相符，选项C错误；
D．速度，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
7．C
【解析】
【详解】
A.压力不是重力；
B.石块B受力的个数最多可能5个；
C.对石块A、B整体分析，重力竖直向下，故C对B的作用力竖直向上，C正确；
D.石块质量未知，不能确定作用力的大小关系；
故选C。
8．C
【解析】
【详解】
设小球恰好通过点A时的速度大小为vA，此时对应B点的速度最小，设为vB，在A点根据牛顿第二定律有
①
对小球从A到B的运动过程，由动能定理有
②
联立①②解得
故选C。
9．D
【解析】
【详解】
AB．在滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大（即电流表的示数增大），电源内电压增大，路端电压减小（即电压表的示数减小），故AB错误；
C．根据
可知电源的总功率增大，故C错误；
D．根据
可知电源内部消耗的功率增大，故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
粒子散射实验结果表明：
绝大多数
粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数
粒子发生了较大的偏转，并有极少数
粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，该实验的结果说明原子具有核式结构。
A．该实验的结果说明原子具有核式结构，A错误；
B．该实验的结果说明原子具有核式结构，B错误；
C．该实验的结果说明原子具有核式结构，C正确；
D．该实验的结果说明原子具有核式结构，D错误。
故选C。
11．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．当电压表的示数为1.81V时，电流计的示数恰好为零，则遏止电压
，根据
则光电子的最大初动能为1.81eV，所以A错误；
B．根据光电效应方程
可知，光电子的最大初动能由入射光的频率与金属的极限频率有关，与入射光的强度无关，所以遏止电压不变时，若增大光强，电流计的示数还是为0，则B错误；
C．若增大入射光的频率，则光电子的最大初动能增大，要使电流计的示数为零，则需要增大遏止电压，所以滑片P应向右调节，则C正确；
D．若断开开关S，光电管两端没有反向电压，光电子可以到达阳极，并且光电管的电路还是闭合电路，所以电流计会有示数，则D错误；
故选C。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
由题知，球运动到最高点的速度为v0时，小球恰能做完整的圆周运动，则有
v0=
根据重力和万有引力的关系有
mg=G
根据第一宇宙速度的定义由
v=
计算得
v=v0
故选B。
13．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．电压互感器并联在电网上，且需要把一个高电压变成低电压，属于降压变压器，原线圈的匝数要大于副线圈的匝数。
故AB错误；
CD．电流互感器串联在电网上，且需要把一个大电流变成小电流，所以原线圈的匝数要小于副线圈的匝数。
故C错误；D正确。
故选D。
14．C
【解析】
【详解】
设火箭距离地面的高度为h，该处的重力加速度为g′，地球的半径为R。
根据牛顿第二定律，有
F－mg′=ma
即
g′=
=0.625m/s2
根据万有引力定律，有
所以
即
所以火箭距离地面的高度h=3R，故ABD错误，C选项正确。
故选：
C。
15． 甲 R1
1.49 0.500
【解析】
【详解】
（1）[1][2]由于电源的内阻较小，根据
知，路端电压U变化幅度较小，因此串联一个保护电阻R0，一起视作电源的内阻，从而得到一个较大范围变化的电压，因此，选择电路甲比较合理；为多测几组实验数据，应选择最大阻值较小的滑动变阻器R1。
（2）[3]根据题表中所给数据，利用描点法作图，使尽可能多的点在直线上，如图所示
（3）[4][5]由图甲可知，根据闭合电路欧姆定律知
I2（R3+Rg）=E-（I1+I2）（r+R0）
整理有
由作出的I2—I1图象找出图象上的两点数据，代入数据解得
E=1.49V，r=0.500Ω
16． A 39.80cm 两球的质量 m1LOP=m1LOM+m2LON
【解析】
【详解】
（1）[1]AB．要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，而对小球的材质无要求，故A正确，B错误；
C．入射小球从静止下落过程中会受到回到对其的摩擦力作用，由于摩擦力做功未知，所以不能通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度h得到小球碰撞前的速度，故C错误；
D．两球碰撞后均做平抛运动，平抛的初速度为
竖直高度相同，则下落时间相等，故只需要测量平抛的水平位移而不需要测量竖直高度；故D错误．
（2）[2]为保证减小实验误差，则应读轨迹中心到O点的距离即为OP的长度，毫米刻度尺的最小分度是毫米，估读到0.1mm，所以OP=39.80cm.
（3）[3][4]据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则：
令入射小球的质量为m1和被碰小球的质量m2，
根据动量守恒定律有：
m1v0=m1v1+m2v2
可得验证的表达式为：
m1LOP=m1LOM+m2LON
还需要测量的物理量是两球的质量.
17．
（1）
；
（2）
m/s
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设金属棒MN运动速度的大小为
，金属棒PQ间产生的感应电动势大小
又因为
，在电路abcd中，R两端电压为
联立得
（2）要使带电小球能够在磁场中做圆周运动，须有
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
，由洛仑兹力和牛顿第二定律得
且
联立得
m/s
所以金属棒MN运动速度的大小的取值范围为
m/s
18．
（1）
；
（2）当放射源在圆弧QSI上都能打到O点；（3）从放射源从Q到H范围的粒子能打到
点
【解析】
【详解】
（1）
粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力
又因为
解得
如图所示
粒子被收集板最右侧收集，其运动轨迹恰好与PQ相切于点N，其圆心为C，CD垂直SO，根据几何关系可得
解得
粒子水平向左发射时被收集板最左侧收集时，其运动轨迹恰好与PQ相交于点M，其圆心在SO的E点，根据几何关系可得
解得
因此，收集可收集到
粒子的长度为
（2）因为
可得其运动半径为
考虑能够打到O点的粒子，其对应的轨迹可以看成是半径为R的圆，其圆周上的一个点在O点。
如下图所示
根据图可知，
粒子从Q点沿圆弧逆时针移动，当移到位置I时，其轨迹恰好与PQ相切，之前都能打到O点，过了I之后，将不能打到O点。
从I发出的粒子，其轨迹与PQ相切，则其对应的圆心恰好在O的正上方S，三角形ISO为正三角形，所以
因此当放射源在圆弧QSI上都能打到O点。
（3）如图所示
因为
可得其运动半径为
考虑能够打到
点的粒子，其对应的轨迹可以看成是半径为
圆其圆周上的一个点在
点，把放射源从Q点沿圆弧逐渐移到P点的过程中，放射源与
点的连线是弦长，移动过程中弦长越来越长，由于
因此当放射源位置与
点的之间的距离为
时，设放射源的位置为
，此位置是临界点。
对于三角形
，根据余弦定理可得
所以
则从放射源从Q到H范围的粒子能打到
点。
19．
（1）
，方向向右（指向B）
；
（2）
【解析】
【详解】
（1）设a点的电场强度为E，则
方向向右（指向B）。
由对称分析可知，a、b两点的电势相等，即
，且
，
，设电荷q在运动中所受的阻力为f，由动能定理得
当电荷由a运动到O点时，有
当电荷由a运动到b点时，有
联立各式解得
（2）电荷最终静止在O点，设由运动到最后静止所通过的路程为S，则
联立各式解得
20．
（1）
；
（2）
；（3）
【解析】
【详解】
（1）由摩擦力提供向心力得
解得
（2）下坡时
解得
根据牛顿第二定律得
解得
（3）轿车先以72km/h匀速下坡，然后以最大加速度减速运动到B点速度为11m/s，
减速时间为
减速位移为
所以匀速运动的时间为
转弯时间
所以总时间
升级会员 