北京市丰台区2022届高三下学期物理一模试卷

更新时间：2024-07-13 浏览次数：61 类型：高考模拟

一、单选题

1. (2023高三下·遂川模拟) 下列关于物理学史的叙述不正确的是（）

A . 汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构 B . 贝克勒尔发现了天然放射现象，表明原子核内部具有结构 C . 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D . 爱因斯坦的光电效应方程可以很好地解释光电效应现象

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2. (2022·丰台模拟) 有关红、绿、紫三束单色光，下述说法正确的是（）

A . 红光频率最大 B . 在空气中红光的波长最小 C . 红光光子的能量大于绿光光子的能量 D . 用同一双缝干涉装置看到的紫光相邻两条亮条纹间距最小

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3. (2022高二下·玉林期末) 纳米微吸材料是一种新型材料。如图所示，一手机被吸附在由纳米微吸材料制成的手机支架上，此时手机处于静止状态。若手机质量为m，手机和水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，手机支架对手机的作用力大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2022高二上·承德月考) 如图所示，长为l的细绳下方悬挂一小球a，绳的另一端固定在天花板上O点处。将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度（小于 $\text{[math]}$ ）后由静止释放，并从释放时开始计时。小球相对于平衡位置O的水平位移为x，向右为正，则小球在一个周期内的振动图像为（）

A . B . C . D .

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5. (2022·丰台模拟) 一定质量的理想气体从状态a开始，经历 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三个过程回到原状态。其 $\text{[math]}$ 图像如图所示，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 过程中外界对气体做功 B . $\text{[math]}$ 过程中气体从外界吸热 C . 处于状态c的气体压强最大 D . 处于状态a的气体分子的平均动能最大

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6. (2022高二上·岳阳期中) 如图所示，a为在地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地球做匀速圆周运动的近地卫星，轨道半径可近似为地球半径。假设a与b质量相同，地球可看作质量分布均匀的球体，比较物体a和卫星b（）

A . 角速度大小近似相等 B . 线速度大小近似相等 C . 向心加速度大小近似相等 D . 所受地球引力大小近似相等

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7. (2022·丰台模拟) 如图所示，物块放在与水平面夹角为 $\text{[math]}$ 的传送带上，且始终与传送带相对静止。关于物块受到的摩擦力f，下列说法正确的是（）

A . 当传送带匀速向上运动时，f的方向一定沿传送带向下 B . 当传送带减速向上运动时，f的方向一定沿传送带向上 C . 当传送带加速向上运动时，f的方向一定沿传送带向上 D . 当传送带加速向下运动时，f的方向一定沿传送带向下

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8. (2022·丰台模拟) 交流发电机的示意图如图所示，当线圈 $\text{[math]}$ 绕垂直于磁场方向的转轴 $\text{[math]}$ 匀速转动时，电路中产生的最大电流为 $\text{[math]}$ ，已知线圈转动的周期为T，下列说法正确的是（）

A . 图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大 B . 图示位置电流最大，方向为A→B C . 从图示位置开始经过 $\text{[math]}$ ，电流方向将发生改变 D . 从图示位置计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为 $\text{[math]}$

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9. (2022·丰台模拟) 如图所示的电路中，恒流源可为电路提供恒定电流，R为定值电阻， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器，电流表、电压表均可视为理想电表，不考虑导线电阻对电路的影响。将滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的滑片P向上移动过程中，下列说法正确的是（）

A . 电路中总电阻减小 B . 电流表的示数减小 C . 电压表的示数减小 D . 恒流源输出功率减小

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10. (2022高二上·岳阳期中) 如图所示，以点电荷 $\text{[math]}$ 为球心画出两个球面1和2，半径分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ， a点位于球面1上，b点位于球面2上。下列说法正确的是（）

A . a点电势高于b点电势 B . a、b两点场强比为 $\text{[math]}$ C . 穿过球面l的电场线总条数比穿过球面2的多 D . 将带正电的点电荷q从a点移动到b电势能减小

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11. (2022·丰台模拟) 如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，磁场的磁感应强度大小为B。由此推断该带电粒子（）

A . 带负电且动能不变 B . 运动轨迹为抛物线 C . 电荷量与质量的比值为 $\text{[math]}$ D . 穿越磁场的时间为 $\text{[math]}$

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12. (2022·丰台模拟) 将质量为m的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，下列说法正确的是（）

A . 上升过程的时间大于下落过程的时间 B . 上升过程中机械能损失小于下落过程中机械能损失 C . 上升过程的动能减小量大于下落过程的动能增加量 D . 上升过程的动量变化量小于下落过程的动量变化量

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13. (2022·丰台模拟) 某同学通过实验测定阻值约为 $\text{[math]}$ 的电阻 $\text{[math]}$ ，用内阻约为 $\text{[math]}$ 的电压表，内阻约为 $\text{[math]}$ 的电流表进行测量。他设计了图甲和图乙两种电路，下列说法正确的是（）

A . 实验中应采用图甲电路，此电路测得的 $\text{[math]}$ 偏大 B . 实验中应采用图乙电路，此电路测得的 $\text{[math]}$ 偏大 C . 实验中应采用图甲电路，误差主要是由电压表分流引起的 D . 实验中应采用图乙电路，误差主要是由电流表分压引起的

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14. (2022·丰台模拟) “血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于重力作用，血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为血液的粘滞系数，r为红细胞半径，v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为r的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为 $\text{[math]}$ ，红细胞密度为 $\text{[math]}$ ，血液的密度为 $\text{[math]}$ 。以下说法正确的是（）

A . 该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动 B . 该红细胞的半径可表示为 $\text{[math]}$ C . 若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较大 D . 若采用国际单位制中的基本单位来表示 $\text{[math]}$ 的单位，则其单位为 $\text{[math]}$

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二、实验题

15. (2022·丰台模拟) 物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
1. （1）实验仪器：在“练习使用多用表”实验时，某同学用多用表的电阻“×10”档测定值电阻阻值，表盘的示数如图所示，则该阻值 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）数据分析：某同学用插针法测定一个半圆形玻璃砖的折射率。正确操作后，做出的光路图如图所示。O为圆心，已知AB的长度为 $\text{[math]}$ ， AO的长度为 $\text{[math]}$ ， CD的长度为 $\text{[math]}$ ， DO的长度为 $\text{[math]}$ ，则此玻璃砖的折射率可表示为。
3. （3）实验原理：用橡皮筋、细绳套和弹簧测力计完成“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。两同学根据实验数据分别做出的力的图示如图甲、乙所示。你认为哪位同学实验过程有问题？请说明你的理由。
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16. (2022·丰台模拟) 探究向心力大小F与物体的质量m、角速度 $\text{[math]}$ 和轨道半径r的关系实验。
1. （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的____；
  
  A . 探究平抛运动的特点 B . 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 C . 探究两个互成角度的力的合成规律 D . 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
2. （2）某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示。
  
  a．三个情境中，图是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。
  
  b．在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为 $\text{[math]}$ ，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为。
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17. (2022·丰台模拟) 某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图所示。装置中水平光滑直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
1. （1）小组同学先让一个滑块做半径r为 $\text{[math]}$ 的圆周运动，得到图甲中①图线。然后保持滑块质量不变，再将运动的半径r分别调整为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在同一坐标系中又分别得到图甲中②、③、④、⑤四条图线。
  对①图线的数据进行处理，获得了 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标x代表的是。
2. （2）对5条 $\text{[math]}$ 图线进行比较分析，得出 $\text{[math]}$ 一定时， $\text{[math]}$ 的结论。请你简要说明得到结论的方法。
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三、解答题

18. (2022·丰台模拟) 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度 $\text{[math]}$ ，一端连接 $\text{[math]}$ 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 $\text{[math]}$ 。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。导轨和导体棒的电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒由静止开始沿导轨向右以 $\text{[math]}$ 的加速度匀加速运动，已知导体棒的质量 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）速度 $\text{[math]}$ 时，导体棒MN中感应电流I的大小和方向；
2. （2）请推导拉力F随时间t变化的关系式；
3. （3）若在 $\text{[math]}$ 时撤掉拉力，求从撤掉拉力到导体棒停止运动的过程中，导体棒克服安培力所做的功W。
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19. (2022·丰台模拟) 如图所示，半径为R的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，半圆与光滑水平地面相切于最低点A。质量为m的小球以初速度 $\text{[math]}$ 从A点冲上竖直圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点，重力加速度为g，不计空气阻力。
1. （1）求小球运动到轨道末端B点时的速度大小v；
2. （2）求A、C两点间的距离x；
3. （3）若半圆形轨道不光滑，小球仍以初速度 $\text{[math]}$ 从A点冲上半圆轨道后，恰好能沿轨道运动到B点飞出，落在水平地面上D点。请你在图中标出D点的大致位置；并求出小球落在C点时动能与落在D点时动能的差值 $\text{[math]}$ 。
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20. (2022·丰台模拟) 类比是研究问题的常用方法。
1. （1）情境1：如图甲所示，设质量为 $\text{[math]}$ 的小球以速度 $\text{[math]}$ 与静止在光滑水平面上质量为 $\text{[math]}$ 的小球发生对心碰撞，碰后两小球粘在一起共同运动。求两小球碰后的速度大小v；
2. （2）情境2：如图乙所示，设电容器 $\text{[math]}$ 充电后电压为 $\text{[math]}$ ，闭合开关K后对不带电的电容器 $\text{[math]}$ 放电，达到稳定状态后两者电压均为U；
  a．请类比（1）中求得的v的表达式，写出放电稳定后电压U与 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的关系式；
  b．在电容器充电过程中，电源做功把能量以电场能的形式储存在电容器中。图丙为电源给电容器 $\text{[math]}$ 充电过程中，两极板间电压u随极板所带电量q的变化规律。请根据图像写出电容器 $\text{[math]}$ 充电电压达到 $\text{[math]}$ 时储存的电场能E；并证明从闭合开关K到两电容器电压均为U的过程中，损失的电场能 $\text{[math]}$ ；
3. （3）类比情境1和情境2过程中的“守恒量”及能量转化情况完成下表。
  情境1
  情境2
  动量守恒
  
  损失的电场能 $\text{[math]}$
  减少的机械能转化为内能
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21. (2022·丰台模拟) 2021年4月我国空间站天和核心舱成功发射，核心舱首次使用了一种全新的推进装置——霍尔推力器。其工作原理简化如下：如图甲所示，推力器右侧阴极逸出（初速度极小）的一部分电子进入放电室中，放电室内由沿圆柱体轴向的电场和环形径向磁场组成，电子在洛伦兹力和电场力的共同作用下运动，最终大多数电子被束缚在一定的区域内，与进入放电室的中性推进剂工质（氙原子）发生碰撞使其电离；电离后的氙离子在磁场中的偏转角度很小，其运动可视为在轴向电场力作用下的直线运动，飞出放电室后与阴极导出的另一部分电子中和并被高速喷出，霍尔推力器由于反冲获得推进动力。设某次核心舱进行姿态调整，开启霍尔推力器，电离后的氙离子初速度为0，经电压为U的电场加速后高速喷出，氙离子所形成的等效电流为I。已知一个氙离子质量为m，电荷量为q，忽略离子间的相互作用力和电子能量的影响，求：
1. （1）单位时间内喷出氙离子的数目N；
2. （2）霍尔推力器获得的平均推力大小F；
3. （3）放电室中的电场和磁场很复杂，为简化研究，将图甲中磁场和电场在小范围内看做匀强磁场和匀强电场，俯视图如图乙所示，设磁感应强度为B，电场强度为E。选取从阴极逸出的某电子为研究对象，初速度可视为0，在小范围内运动的轨迹如图，已知电子质量为me，电荷量为e，忽略电子间，电子与离子间的相互作用力，求电子在沿轴向方向运动的最大距离H。
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