2022屆北京市重點中學高三下第一次測試物理試題含解析

2021-2022學年高考物理模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、—顆質(zhì)量為m的衛(wèi)星在離地球表面一定高度的軌道上繞地球做圓周運動，若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1：9，衛(wèi)星的動能（）A． B． C． D．2、關(guān)于做簡諧運動的單擺，下列說法正確的是（）A．單擺做穩(wěn)定的受迫振動時，單擺振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率B．秒擺的擺長和振幅均減為原來的四分之一，周期變?yōu)?.5sC．已知擺球初始時刻的位置及其周期，就可知擺球在任意時刻運動速度的方向D．單擺經(jīng)過平衡位置時擺球所受的合外力為零3、“嫦娥四號”實現(xiàn)了人類首次月背登陸，為實現(xiàn)“嫦娥四號”與地球間通信，我國還發(fā)射了“鵲橋”中繼衛(wèi)星，“鵲橋”繞月球拉格朗日點的Halo軌道做圓周運動，已知點距月球約6.5萬千米，“鵲橋”距月球約8萬千米，“鵲橋”距點約6.7萬千米，月球繞地球做圓周運動的周期約為27天，地球半徑為6400km，地球表面重力加速度為，電磁波傳播速度為。下列最接近“嫦娥四號”發(fā)出信號通過“鵲橋”傳播到地面接收站的時間的是（）A． B． C． D．4、家電待機耗電問題常常被市民所忽略。北京市電力公司曾舉辦“計量日進您家”活動，免費上門為市民做家庭用電耗能診斷分析。在上門實測過程中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)電視機待機一天的耗電量在0.2度左右，小小機頂盒一天的待機耗電量更是高達0.4度。據(jù)最新統(tǒng)計溫州市的常住人口約1000萬人，參考下表數(shù)據(jù)，估算每年溫州市家庭用電器待機耗電量約為()家庭常用電器電視機洗衣機空調(diào)電腦戶均數(shù)量（臺）2121電器待機功耗（W/臺）10204040A．4×105度 B．4×107度 C．4×109度 D．4×1011度5、關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．瑪麗居里發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象說明原子是可以分割的C．原子序數(shù)大于或等于83的元素都具有放射性D．溫度越高，放射性元素的放射性就越強6、2019年諾貝爾物理學獎授予了三位天文學家，以表彰他們對于人類對宇宙演化方面的了解所作的貢獻。其中兩位學者的貢獻是首次發(fā)現(xiàn)地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下構(gòu)成一個“雙星系統(tǒng)”，恒星在周期性運動時，可通過觀察其光譜的周期性變化知道其運動周期，從而證實其附近存在行星。若觀測到的某恒星運動周期為T，并測得該恒星與行星的距離為L，已知萬有引力常量為G，則由這些物理量可以求得（）A．行星的質(zhì)量 B．恒星的質(zhì)量C．恒星與行星的質(zhì)量之和 D．恒星與行星圓周運動的半徑之比二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，空間中存在一勻強磁場區(qū)域，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為磁場方向與豎直面垂直，磁場的上、下邊界均為水平面且間距為，紙面（豎直平面）內(nèi)磁場上邊界的上方有一質(zhì)量為、電阻為的正方形導線框，其邊長為上下兩邊均與磁場邊界平行。將線框以初速度水平拋出，線框恰能勻速進入磁場，重力加速度為，不計空氣阻力，則（）A．線框拋出時邊距離磁場上邊界的高度為B．線框進入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量C．線框通過磁場的過程中水平位移為D．線框通過磁場的過程中邊產(chǎn)生的熱量為8、如圖所示，在光滑的水平面上方有兩個磁感應(yīng)強度大小均為B、方向相反的水平勻強磁場區(qū)域，磁場寬度均為L。一個邊長為L、電阻為R的單匝正方形金屬線框，在水平外力作用下沿垂直磁場方向運動，從如圖實線位置Ⅰ進入磁場開始到線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中的位置Ⅱ時，線框的速度始終為v，則下列說法正確的是（）A．在位置Ⅱ時外力F為B．在位置Ⅱ時線框中的總電流為C．此過程中回路產(chǎn)生的電能為D．此過程中通過導線橫截面的電荷量為09、如圖所示，物體A、B的質(zhì)量分別為m、2m，物體B置于水平面上，物體B上部半圓形槽的半徑為R，將物體A從圓槽右側(cè)頂端由靜止釋放，一切摩擦均不計。則()A．A能到達B圓槽的左側(cè)最高點B．A運動到圓槽的最低點時A的速率為C．A運動到圓槽的最低點時B的速率為D．B向右運動的最大位移大小為10、如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面豎直向上、寬為5d的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導體棒放在磁場下邊界ab上（與ab邊重合），．現(xiàn)用一個豎直向上的力F拉導體棒，使它由靜止開始運動，已知導體棒離開磁場前已開始做勻速直線運動，導體棒與導軌始終垂直且保持良好接觸，導軌電阻不計，F(xiàn)隨導體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（）A．導體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為B．導體棒離開磁場時速度大小為C．離開磁場時導體棒兩端電壓為D．導體棒經(jīng)過磁場的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）實驗小組要測定一個電源的電動勢E和內(nèi)阻r。已知待測電源的電動勢約為5V，可用的實驗器材有：待測電源；電壓表V1（量程0～3V；內(nèi)阻約為3kΩ）；電壓表V2（量程0～6V；內(nèi)阻約為6kΩ）；定值電阻R1（阻值2.0Ω）；滑動變阻器R2（阻值0～20.0Ω）；開關(guān)S一個，導線若干。（1）實驗小組的某同學利用以上器材，設(shè)計了如圖甲所示的電路，M、N是電壓表，P、Q分別是定值電阻R1或滑動變阻器R2，則P應(yīng)是_________（選填“R1”或“R2”）。（2）按照電路將器材連接好，先將滑動變阻器調(diào)節(jié)到最大值，閉合開關(guān)S，然后調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，依次記錄M、N的示數(shù)UM、UN。（3）根據(jù)UM、UN數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的關(guān)系圖像，由圖像得到電源的電動勢E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（均保留2位有效數(shù)字）（4）由圖像得到的電源的電動勢值_________（選填“大于”、“小于”、“等于”）實際值。12．（12分）從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來測量電阻Rx的阻值。要求方法簡捷，得到多組數(shù)據(jù)，有盡可能高的測量精度。(1)電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用_______。(2)完成圖中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。_____(3)在實驗中，有的同學連成下圖所示的電路，其中a，b，c，…，k是表示接線柱的字母。請將圖中接線錯誤（用導線兩端接線柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），填在圖中表格相應(yīng)的位置中。接線錯誤引起的后果改正的方法____________________________________________________________四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上，直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個被壓縮后鎖定的輕質(zhì)彈簧，P、Q和彈簧作為一個系統(tǒng)可視為質(zhì)點。開始時，系統(tǒng)位于4處，某時刻彈簧解鎖（時間極短）使P、Q分離，Q沿水平面運動至D點靜止，P沿半圓軌道運動并恰能通過最高點C，最終也落在D點。已知P的質(zhì)量為m1=0.4kg，Q的質(zhì)量為m2=0.8kg，半圓軌道半徑R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：（I）AD之間的距離；（2）彈簧鎖定時的彈性勢能；（3）Q與水平面之間的動摩擦因數(shù)。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）14．（16分）如圖所示，矩形PQMN區(qū)域內(nèi)有水平向左的勻強電場，電場強度大小為E，已知PQ長度為3L，PN長度為L。質(zhì)量為m、電量大小為q的帶負電粒子以某一初速度從P點平行PQ射入勻強電場，恰好從M點射出，不計粒子的重力，可能用到的三角函數(shù)值sin30°=0.5，sin37°=0.6，sin45°=。(1)求粒子入射速度v0的大小；(2)若撤走矩形PQMN區(qū)域內(nèi)的勻強電場，加上垂直紙面向里的勻強磁場。該粒子仍以相同的初速度從P點入射，也恰好從M點射出磁場。求勻強磁場磁感應(yīng)強度B的大小和粒子在磁場中運動的時間t。15．（12分）如圖，一固定的水平氣缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞。大圓筒內(nèi)側(cè)截面積為2S，小圓筒內(nèi)側(cè)截面積為S，兩活塞用剛性輕桿連接，間距為2l，活塞之間封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。初始時大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)?，F(xiàn)通過滑輪用輕繩水平牽引小活塞，在輕繩右端系托盤（質(zhì)量不計）。已知整個過程中環(huán)境溫度T0、大氣壓p0保持不變，不計活塞、滑輪摩擦、活塞導熱良好。求：（i）緩慢向托盤中加沙子，直到大活塞與大圓簡底部相距，停止加沙，求此時沙子質(zhì)量；（ii）在（i）情景下對封閉氣體緩慢加熱可以使活塞回到原處，求回到原處時封閉氣體的溫度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

在地球表面有衛(wèi)星做圓周運動有：由于衛(wèi)星的向心加速度與地球表面的重力加速度大小之比為1:9，聯(lián)立前面兩式可得：r=3R；衛(wèi)星做圓周運動：得Ek=再結(jié)合上面的式子可得Ek=A.與分析不符，故A錯誤。B.與分析相符，故B正確。C.與分析不符，故C錯誤。D.與分析不符，故D錯誤。2、A【解析】

A．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時，系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)，故A正確；B．根據(jù)單擺的周期公式知擺長縮短為原來的四分之一，則周期變?yōu)樵瓉淼亩种?，即?s，故B錯誤；C．擺球在同一位置振動方向有兩種，所以已知初始時刻的位置和振動周期，不知道初始時刻擺球的振動方向，不能知道振子在任意時刻運動速度的方向，故C錯誤；D．單擺運動中，擺球在最低點做圓周運動，所以擺球經(jīng)過平衡位置時所受的合外力提供向心力，故D錯誤。故選A。3、A【解析】

根據(jù)地球?qū)υ虑虻娜f有引力提供月球繞地球圓周運動的向心力，有忽略地球自轉(zhuǎn)，在地球表面附近可計算地月間距萬千米所以到地球距離為44.5萬千米，根據(jù)勾股定理可計算地球到“鵲橋”距離約為45萬千米，所以“嫦娥四號”到地球表面通訊距離為53萬千米，即m，因此通信時間最接近2s，故A正確，BCD錯誤。故選：A。4、C【解析】

溫州市的常住人口約1000萬人，平均每戶的人口按3人計算，溫州大約330萬戶家庭，一個家庭電器的待機功率：2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W；所有用電器待機的總功為：W=NPt=330×104×0.16kW×（360×24h）=456192×104KW?h≈4.6×109度；故選C。5、C【解析】

A．貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，故A錯誤；B．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，并不是原子可以再分的，故B錯誤；C．原子序數(shù)大于或等于83的元素，都具有放射性，原子序數(shù)小于83的元素，有的也具有放射性，故C正確；D．放射性元素的放射性由原子核內(nèi)部因素決定，即與元素的種類有關(guān)，與溫度無關(guān)，故D錯誤；故選C。6、C【解析】

恒星與行星組成雙星，設(shè)恒星的質(zhì)量為M，行星的質(zhì)量為m。以恒星為研究對象，行星對它的引力提供了向心力，假設(shè)恒星的軌道半徑為r1，動力學方程為得到行星的質(zhì)量以行星為研究對象，恒星對它的引力提供了向心力，假設(shè)行星的軌道半徑為r2，動力學方程為得到恒星的質(zhì)量則有故ABD錯誤，C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

A．線框下邊界進入磁場時根據(jù)閉合電路歐姆定律在豎直方向上，根據(jù)運動學公式解得A正確；B．線框進入磁場的過程中通過線框某橫截面的電荷量B錯誤；C．線框在磁場中勻速運動的時間水平位移解得C正確；D．線框進入磁場后做勻速直線運動，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)能量守恒定律則邊產(chǎn)生的熱量D錯誤。故選AC。8、AD【解析】

AB．在位置Ⅱ時，根據(jù)右手定則可知線框左右邊同時切割磁感線產(chǎn)生的電流同向，所以總電流為根據(jù)左手定則可知線框左右兩邊所受安培力的方向均向左，為聯(lián)立可得故A正確，B錯誤；C．金屬線框從開始到位移為L過程中，只有一邊切割磁感線，故電流為產(chǎn)生的電能為從位移為L到過程中，線框兩邊切割磁感線，電流為I，產(chǎn)生的電能為所以整個過程產(chǎn)生的電能為故C錯誤；D．此過程穿過線框的磁通量變化為0，根據(jù)可得故D正確。故選AD。9、AD【解析】

A．運動過程不計一切摩擦，系統(tǒng)機械能守恒，且兩物體水平方向動量守恒，那么A可以到達B圓槽的左側(cè)最高點，且A在B圓槽的左側(cè)最高點時，A、B的速度都為零，A正確；BC．設(shè)A運動到圓槽最低點時的速度大小為vA，圓槽B的速度大小為vB，規(guī)定向左為正方向，根據(jù)A、B在水平方向動量守恒得0＝mvA－2mvB解得vA＝2vB根據(jù)機械能守恒定律得解得，，BC錯誤；D．當A運動到左側(cè)最高點時，B向右運動的位移最大，設(shè)為x，根據(jù)動量守恒得m(2R－x)＝2mx解得x＝，D正確。故選AD。10、B【解析】

設(shè)導體棒離開磁場時速度大小為v．此時導體棒受到的安培力大小為：．由平衡條件得：F=F安+mg；由圖2知：F=3mg，聯(lián)立解得：．故B正確．導體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻R的電荷量為：．故A錯誤．離開磁場時，由F=BIL+mg得：，導體棒兩端電壓為：．故C錯誤．導體棒經(jīng)過磁場的過程中，設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關(guān)系可得：Q=WF-mg?5d-mv2，而拉力做功為：WF=2mgd+3mg?4d=14mgd；電阻R產(chǎn)生焦耳熱為：；聯(lián)立解得：．故D錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、R24.90.90～1.0小于【解析】

（1）[1]由電路圖可知，電壓表M測量P、Q總電壓，電壓表N測量Q的電壓，故M為大量程的電壓表V2，N為小量程的電壓表V1，根據(jù)部分電路歐姆定律可知P為大量程的滑動變阻器R2，Q為小阻值的定值電阻R1。（3）[2][3]設(shè)電壓表M的示數(shù)為UM，電壓表N的示數(shù)為UN，由圖示電路圖可知，電源電動勢為整理得：由UM-UN圖象可知，電源電動勢為E=4.9V，由圖可知圖線的斜率為：又從UM-UN的關(guān)系可知：則電源內(nèi)阻為：r=kR1=0.94Ω。（4）[4]根據(jù)題意可知：變形得：所以圖象的縱截距為：則電源電動勢為所以根據(jù)圖象得到的電源電動勢值小于實際值。12、A1V1ce不利于調(diào)節(jié)電壓，調(diào)節(jié)不當，電源可能短路，損壞電源撤消ce連線【解析】

（1）[1]器材中的電源為3V，被測電阻約為10kΩ，故通過電阻的電流最大約為I=3V/10kΩ=0.3mA=300μA剛好不超A1的量程，而A2的量程是0.6A就太大了；[2]電壓表就選3V量程的V1，因為V2的量程也