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1、北京丰台一模物理试题及答案丰台区20202021学年度第二学期统一练习（一）高三物理 2021. 03（本试卷满分为100分，考试时间90分钟）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. 下列说法正确的是 A. 是裂变 B. 是聚变 C. 是衰变 D. 是裂变2. 一束单色光从空气进入水中，下列说法正确的是 A. 光的频率不变 B. 光的传播速度变大 C. 折射角大于入射角 D. 入射角增大到某一角度时将会发生全反射3两个分子间作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是A在

2、r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大 B在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功C在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大 D在r = r0处分子势能为零4图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，图乙为x=4 m处的质点Q的振动图象。下列说法正确的是 A该波的传播速度为1.6m/s Bt=0.1s时，质点Q的速度沿y轴的正方向C该波沿x轴正方向传播D从t=0.1s 到t=0.2s，质点Q通过的路程为8cm5利用双缝干涉装置测红光波长时，得到红光的干涉图样；仅将红光换成蓝光，得到另一干涉图样。两图样如图所示，下列说法正确的是A图甲为红光的干涉图样B将光屏

3、远离双缝，干涉条纹间距减小C红光比蓝光更容易发生衍射现象D用蓝光照射某金属时能发生光电效应，改用红光照射也一定能发生光电效应6如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n=3的激发态上，下列说法正确的是A原子向n=2的能级跃迁需要吸收能量B原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子C原子跃迁到低能级后电子动能减小D原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离7为了对大气二氧化碳进行全天时、高精度监测，我国研制的全球首颗搭载主动激光雷达的大气环境监测卫星，将于2021年7月出厂待发射。与地球同步轨道卫星（图中卫星1）不同，大气环境监测卫星（图中卫星2）是轨道平面与赤道平面夹角接近90的卫星，一天

4、内环绕地球飞14圈。下列说法正确的是 A. 卫星2的速度大于卫星1的速度 B. 卫星2的周期大于卫星1的周期 C. 卫星2的向心加速度小于卫星1的向心加速度 D. 卫星2所处轨道的重力加速度等于卫星1所处轨道的重力加速度8如图所示，由交流发电机、定值电阻R、交流电流表组成闭合回路。线圈ABCD逆时针方向转动，下列说法正确的是A. 线圈转动过程中AD、BC边产生感应电动势B. 线圈转动到图中位置时感应电流的方向为ADCBAC. 线圈匀速转动时，交流电流表指针左右摆动D. 线圈转动到中性面的瞬间，电路中的电流最大 9元电荷e 的数值最早是由物理学家密立根测得的。实验装置如图所示：两块金属板水平放置

5、，间距为d，电压为U，质量为m的油滴悬浮在两板间保持静止。已知重力加速度g，两板间电场可视为匀强电场。下列说法说法正确的是 A. 悬浮油滴带正电 B. 悬浮油滴的电荷量为 C. 悬浮油滴的比荷为 D. 油滴的电荷量不一定是电子电荷量的整数倍10用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是 A. 甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD中的磁感线条数不变 B. 乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈 C. 丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动 D. 丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动11两条平行的通电直导线AB

6、、CD通过磁场发生相互作用，电流方向如图所示。下列说法正确的是A. 两根导线之间将相互排斥B. I2产生的磁场在I1位置方向垂直纸面向外C. AB受到的力是由I2的磁场施加的 D. 若I1I2，则AB受到的力大于CD受到的力12如图所示，金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度均匀增大。下列说法正确的是 A. 圆环内产生感应电流是因为自由电子受到洛伦兹力的作用 B. 圆环内产生感应电流是因为自由电子受到电场力的作用 C. 圆环内产生的感应电流逐渐增大 D. 如果把金属圆环换成金属圆盘，不会产生感应电流13. 如图所示，货车在平直道路上向右以加速度a1做加速运动时，与石块B接触

7、的物体对它的作用力为 F，方向如右图所示。若货车向右以加速度a2（a2a1）做加速运动，则与石块B接触的物体对它的作用力F1表示正确的是 14. 选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同：如图甲所示，在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球只受重力作用，做自由落体运动，符合牛顿定律；电梯内的人看到小球只受重力却是“静止”的，“违反”了牛顿定律。为了能够用牛顿定律描述对地面作加速运动的参考系（又称“非惯性参考系”）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性力，a表示非惯性系的加速度，负号表示与a的方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受到向上的惯性力与重力平衡，小球静止，符

8、合牛顿定律。如图乙所示，某人在以加速度a作匀加速运动的高铁上，距地面为h处，以相对于高铁的速度v0水平抛出一个小球。已知重力加速度g，关于此人看到的小球运动，分析正确的是A. 小球在竖直方向上做初速度等于零，加速度小于g的匀变速直线运动B. 小球水平方向作匀速直线运动C. 当时，小球将落在抛出点的正下方D. 当时，小球将落在抛出点的正下方第二部分本部分共6题，共58分。15. 在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点。在橡皮条的另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳

9、套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。（1）判断力F单独作用与力F1、F2 共同作用效果相同的依据是 A. F的大小等于F1与F2的大小之和 B. 使橡皮条伸长相同的长度 C. 使橡皮条上的结点到达同一位置 （2）实验中需要标记或者记录的信息有 A. 橡皮条的原长B. 橡皮条原长时结点的位置C. 力F的大小和方向D. 力F1、F2的大小和方向（3）下列措施可以减小实验误差的是 A. 橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上B. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90C. 用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行D. 拉橡皮条的细绳要长些，标记

10、同一细绳方向的两点要远些16. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻约为5。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径d，示数如图所示，d= mm；（2）实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表（量程03V，内阻约3k ；量程015V，内阻约15k ）电流表（量程00.6A，内阻约0.1 ；量程03A内阻约0.02 ）滑动变阻器（ 05 ）电源（电动势为3V）甲同学为了使金属丝两端电压调节范围更大，并使测量结果尽量准确，应选用下图所示的哪个电路进行实验 ；（3）实验时电压表量程应选 ，电流表量程应选 ；（4）乙同学利用如图所示的电路进行实验时想到：向左移动滑片，滑动变阻器两端的电压U

11、和流过它的电流I均发生变化。请你判断此过程中的值 （选填“增大”、“减小”或者“不变”），理由是 。17如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L。一根质量为m的金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。M、P两点间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，下降高度h时达到最大速度。金属杆下滑时与导轨接触良好，已知重力加速度为g。求：（1）金属杆由静止释放瞬间的加速度大小；（2）金属杆最大速度的大小；（3）从静止到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量。18图甲为2

12、022年北京冬奥会国家雪车雪橇中心“游龙”总览图。赛道含长度x的水平直道出发区（图甲中1位置）和滑行区，滑行区起终点高度差为h，赛道截面为U型槽，图甲中4位置为螺旋弯道，转弯半径为r。某运动员和雪车总质量m，在该赛道完成了一次“钢架雪车”测试赛。运动员在出发区的运动可视为由静止开始的匀加速运动，离开出发区时速度为v1；在滑行区滑行的路程为s，到达终点时速度为v2。已知重力加速度为g，求：（1）运动员在出发区加速度的大小；（2）运动员和雪车在滑行区所受平均阻力的大小；（3）如图乙和丙所示，若运动员在螺旋弯某处速度为v3，求此时刻钢架雪车平面与水平面夹角的正切值（不计阻力）。19. 我国的东方超环

13、（EAST）是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。装置中的中性化室将加速到很高能量的离子束变成中性粒子束，注入到发生聚变反应的等离子体中，将等离子体加热到发生聚变反应所需点火温度。没有被中性化的高能带电离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“剩余离子偏转系统”将所有带电离子从粒子束剥离出来。 剩余离子电偏转系统的原理如图所示，让混合粒子束经过偏转电场，未被中性化的带电离子发生偏转被极板吞噬，中性粒子继续沿原有方向运动被注入到等离子体中。若粒子束中的带电离子主要由动能为Ek、的三种正离子组成。所有离子的电荷量均为q，质量均为m，两极板间电压为U，间距为d。（1）若离子的动能Ek由电场加

14、速获得，其初动能为0，求加速电压U0；（2）要使三种带电离子都被极板吞噬，求： a.离子在电场中运动的最长时间 b.偏转极板的最短长度（3）剩余离子偏转系统还可以利用磁偏转进行带电离子的剥离。如图所示，粒子束宽度为d，吞噬板MN的长度为2d。要使三种能量的离子都能打到吞噬板上，求磁感应强度大小的取值范围。20. 守恒是物理学中的重要思想。请尝试用守恒思想分析下列问题：（1）如图所示，将带正电荷Q 的导体球C靠近不带电的导体。沿虚线将导体分成A、B 两部分，这两部分所带电荷量分别为QA、QB 。判断这两部分电荷量的正负及大小关系，并说明理由。（2）康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发现在散射的

15、X 射线中，除了与入射波长0 相同的成分外，还有波长大于0的成分。用X光子与静止电子的碰撞模型可以解释这一现象。请在图中通过作图表示出散射后X光子的动量，并简述作图的依据。（3）波是传递能量的一种方式，传播过程能量守恒。简谐波在传播过程中的平均能量密度表示单位体积内具有的能量：，其中A为简谐波的振幅，为简谐波的圆频率（波传播过程中不变），为介质的密度。能流密度I表示波在单位时间内流过垂直单位面积上的平均能量。若简谐波沿直线传播的速度为v， a.证明波的能流密度b. 球面简谐波是从波源处向空间各个方向传播的简谐波，在均匀介质中传播时振幅会发生变化。忽略传播过程中的能量损失，求波在距波源r1和r2

16、处的振幅之比A1:A2。丰台区20202021学年度第二学年一模练习高三物理参考答案2021.3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。题号1234567答案CABDCDA题号891011121314答案BBBCBCD第二部分本部分共6题，共58分。15.（6分）（1） C（2） C、D（3） C、D16（12分） （1） d= 0.184 mm；（读数范围0.1830.185） （2） A （3） 03V，00.6A （4）则|的值 不变 理由：由闭合电路欧姆定律可知，U=E -（RA+R并+r）IU-I图像为倾斜直线，斜率k =RA+R

17、并+r，的值等于斜率大小，所以的值不变。17.（9分）（1）杆刚释放瞬间不受安培力，由牛顿第二定律得： mgsin=ma则a=gsin（2）当杆受的安培力等于重力沿斜面的分力时，其速度最大，设为vmBIL=mgsinI=E=BLvm联立解得（3）由能量守恒，杆的重力势能转化为其动能和焦耳热mgh=Q+将代入，解得Q=18.（9分）（1）以运动员和雪车整体为研究对象，匀加速过程有（2）以运动员和雪车整体为研究对象，对滑行过程应用动能定理（3）运动员和雪车在螺旋弯运动时任意时刻在水平方向匀速圆周运动，重力和支持力合力提供向心力，由匀速圆周运动牛顿第二定律得19. （12分）（1）根据动能定理（2）

18、a.所有打在极板上的离子中，运动时间最长的离子偏转距离为d：，则最长时间b.要使所有离子都能被极板吞噬，上极板左边缘进入的全能量离子要恰好打到下极板的右边缘。此过程离子水平飞行的距离即为极板最短长度，根据，可得：（3）由分析可知，粒子束上边缘进入的三分之一能量离子到达吞噬板上边缘时，半径最小，磁感应强度最大，根据：可得：粒子束下边缘进入的全能量离子到达吞噬板下边缘时，半径最大，磁感应强度最小，此时：得： 所以，磁感应强度的取值范围为：20.（10分）（1）由静电感应，A部分带正电、B 部分带负电；由电荷量守恒，A、B两部分电荷量的大小相等，QA=QB；（2）设散射后X光子的动量为P3，根据碰撞过程动量守恒和平行四边形定则（或三角形定则），画图如图所示：（3）a. 沿传播方向，任取于传播方向垂直的横截面，面积为S。在t时间内流过S面的能量：E=V，V=SL L=vt单位时间内流过垂直单位面积上的平均能量：联立解得：b. 在第二问的基础上，t时间内流过S1面上的能量：t时间内流过S2面上的能量：由能量守恒，联立解得A1:A2=r2:r1