2021北京朝陽高三一模物理（教師版）

13/132021北京朝陽高三一模物理2021.3（考試時間90分鐘滿分100分）第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.抽制高強度纖維細絲時可用激光監(jiān)測其粗細。如圖所示，觀察激光束經(jīng)過細絲時在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化。這一過程利用了光的A．干涉現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象C．折射現(xiàn)象D．色散現(xiàn)象2．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是A．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間存在引力B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動C．一定質(zhì)量0oC的冰融化成0oC的水，其內(nèi)能沒有變化D．一定質(zhì)量的理想氣體對外做功，內(nèi)能不一定減少3．一個氫原子從n=2能級躍遷到n=3能級，也就是氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道，該原子A．吸收光子，能量增大B．吸收光子，能量減小C．放出光子，能量增大D．放出光子，能量減小4．2020年11月18日，東北大部分地區(qū)發(fā)生罕見強雨雪風(fēng)凍天氣，一日之內(nèi)溫度驟降16℃，給生產(chǎn)生活帶來諸多不便。如圖所示，共享單車上結(jié)凍的冰柱都呈現(xiàn)水平方向。若僅從受力角度分析，下列推理可能正確的是A．風(fēng)力水平向左B．風(fēng)力水平向右C．風(fēng)力斜向左上D．風(fēng)力斜向右下5．一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形如圖所示，a、b、c為介質(zhì)中三個質(zhì)點，a正沿圖中所示方向運動。下列選項正確的是A．該波沿x軸負(fù)方向傳播B．該時刻質(zhì)點a的速度比質(zhì)點b的速度大C．質(zhì)點c的振幅大于質(zhì)點a的振幅D．該時刻后，質(zhì)點b比質(zhì)點c先到達平衡位置6．如圖所示，在點電荷形成的電場中有A、B兩點，已知A點電場強度大小為EA，方向垂直于AB連線，電勢為φA；B點電場強度大小為EB，方向與AB連線成θ角，電勢為φB。下列選項正確的是A．EA＜EB B．EA＝EBC．φA＜φB D．φA＝φB7．在一次利用無人機投送救援物資時，距離水平地面高度h處，無人機以速度v0水平勻速飛行并釋放一包裹，不計空氣阻力，重力加速度為g。下列選項正確的是A．包裹在空中飛行的時間為B．包裹落地時的速度大小為C．包裹釋放點到落地點的水平距離為D．包裹下落過程中機械能不斷增大8．如圖所示，（甲）→（乙）→（丙）→（?。祝┻^程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖，線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上，用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在勻速轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接。已知線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω，轉(zhuǎn)動過程中電路中的最大電流為Im。下列選項正確的是A．在圖（甲）位置時，線圈中的磁通量最大，感應(yīng)電流為零B．從圖（乙）位置開始計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為C．在圖（丙）位置時，線圈中的磁通量最大，磁通量的變化率也最大D．在圖（丁）位置時，感應(yīng)電動勢最大，cd邊電流方向為c→d9．在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器滑片P移動時，電流表的示數(shù)均會發(fā)生變化。下列選項正確的是A1的示數(shù)總是大于A2的示數(shù)A1的示數(shù)總是小于A2的示數(shù)A1、A2的示數(shù)同時增大，同時減小A2的示數(shù)減小時，A1的示數(shù)增大10．某同學(xué)測定玻璃磚的折射率。如圖所示，半圓形玻璃磚的直徑邊界為EF、半圓弧邊界為ECF，CD垂直EF并過圓心O。某次實驗中，他沿OA畫一條直線，并在OA線上適當(dāng)位置豎直插上兩枚大頭針P1、P2；放上玻璃磚后，在另一側(cè)依次尋找合適位置豎直插上大頭針P3、P4，移走玻璃磚和大頭針后，過P3、P4針孔作出直線OB，OB可看成沿OA入射的光透過玻璃磚后的折射光線。下列選項正確的是A.測定折射率的表達式為B.作圖時必需在紙上畫出EF邊界和ECF邊界C.沿AO方向看去，P1會擋住P2、P3、P4D.實驗中∠AOC可以取0~90o之間的任意值11．如圖所示，兩個平行金屬板水平放置，要使一個電荷量為-q、質(zhì)量為m的微粒，以速度v沿兩板中心軸線S1S2向右運動，可在兩板間施加勻強電場或勻強磁場。設(shè)電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B，不計空氣阻力，已知重力加速度為g。下列選項可行的是A．只施加豎直向上的電場，且滿足B．只施加豎直向上的磁場，且滿足C．同時施加豎直向下的電場和豎直向上的磁場，且滿足D．同時施加豎直向下的電場和垂直紙面向里的磁場，且滿足如圖甲所示，質(zhì)量為m＝4.0kg的物體靜止在水平地面上，在水平推力F作用下開始運動，水平推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示（x＝4.0m后無推力存在）。已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.50，取重力加速度g＝10m/s2。下列選項正確的是A．物體在水平地面上運動的最大位移是4.0mB．物體的最大加速度為25m/s2C．在物體運動過程中推力做的功為200JD．在距出發(fā)點3.0m位置時物體的速度達到最大13．如圖所示，兩個擺長均為L的單擺，擺球A、B質(zhì)量分別為m1、m2，懸點均為O。在O點正下方0.19L處固定一小釘。初始時刻B靜止于最低點，其擺線緊貼小釘左側(cè)，A從圖示位置由靜止釋放（θ足夠?。?，在最低點與B發(fā)生彈性正碰。兩擺在整個運動過程中均滿足簡諧運動條件，懸線始終保持繃緊狀態(tài)且長度不變，擺球可視為質(zhì)點，不計碰撞時間及空氣阻力，重力加速度為g。下列選項正確的是A．若m1=m2，則A、B在擺動過程中上升的最大高度之比為9:10B．若m1=m2，則每經(jīng)過時間A回到最高點C．若m1>m2，則A與B第二次碰撞不在最低點D．若m1<m2，則A與B第二次碰撞必在最低點14．科學(xué)家們曾設(shè)想存在磁單極子，即一些僅帶有N極或S極單一\t"/item/%E7%A3%81%E5%8D%95%E6%9E%81%E7%B2%92%E5%AD%90/_blank"磁極的磁性物質(zhì)。假設(shè)在P點有一個固定的磁單極子，在其周圍形成均勻輻射磁場，磁感線如圖所示。當(dāng)質(zhì)量為m、半徑為R的導(dǎo)體圓環(huán)通有恒定的電流時，恰好能靜止在該磁單極子正上方，環(huán)心與P點的距離為H，且圓環(huán)平面恰好沿水平方向。已知距磁單極子r處的磁感應(yīng)強度大小為B＝，其中k為已知常量，重力加速度為g。下列選項正確的是A．圓環(huán)靜止時磁場對環(huán)的安培力使其有沿半徑方向擴張的趨勢B．圓環(huán)靜止時可由題中條件求出環(huán)中電流的大小 C．若將圓環(huán)豎直向上平移一小段距離后由靜止釋放，下落過程中環(huán)中電流不受影響D．若將圓環(huán)豎直向上平移一小段距離后由靜止釋放，下落過程中環(huán)的加速度先增大后減小第二部分本部分共6題，共58分。（8分）某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究彈簧彈力F和長度L的關(guān)系，把彈簧上端固定在鐵架臺的橫桿上，記錄彈簧自由下垂時下端所到達的刻度位置。然后，在彈簧下端懸掛不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每一次懸掛鉤碼的質(zhì)量和彈簧下端的刻度位置，實驗中彈簧始終未超過彈簧的彈性限度。通過分析數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論。（1）實驗時認(rèn)為可以用鉤碼所受重力的大小代替彈簧彈力的大小，這樣做的依據(jù)是。（2）以彈簧受到的彈力F為縱軸、彈簧長度L為橫軸建立直角坐標(biāo)系，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出F-L圖像，如圖2所示。由圖像可知：彈簧自由下垂時的長度L0＝cm，彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m。（3）實驗中未考慮彈簧自身受到的重力，請你說明這對彈簧勁度系數(shù)的測量結(jié)果是否有影響。。16．（10分）（1）通過實驗測量某金屬絲的電阻率。①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，測量示數(shù)如圖1所示，可得金屬絲直徑的測量值d=mm。表1②將該金屬絲繞在陶瓷管上，電阻值約為25Ω。除了開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供了如表1表1器材名稱規(guī)格電壓表量程0~3V（內(nèi)阻約為3kΩ）0~15V（內(nèi)阻約為15kΩ）電流表量程0~0.6A（內(nèi)阻約為0.1Ω）0~3A（內(nèi)阻約為0.02Ω）滑動變阻器總電阻為10Ω直流電源電動勢6V和12V為較準(zhǔn)確測量該金屬絲的阻值，某同學(xué)用所給器材組成實驗電路，如圖2所示。圖中某個器材的連接有不當(dāng)之處，該器材是，理由是。③若測得金屬絲的長度為L，直徑為d，電阻為R，則金屬絲的電阻率ρ=。家庭裝修時需要根據(jù)用電功率的不同選擇相應(yīng)粗細的導(dǎo)線，表2是不同橫截面積的銅導(dǎo)線常溫下允許的負(fù)載電流范圍。小明家正在裝修，配備電器如表3所示，請你幫助他在安全、經(jīng)濟的原則下選擇粗細合適的總干路導(dǎo)線，其序號為，寫出選擇依據(jù)：。17．（9分）2021年2月10日19時52分，我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器實施近火捕獲制動，成功實現(xiàn)環(huán)繞火星運動，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。在“天問一號”環(huán)繞火星做勻速圓周運動時，周期為T，軌道半徑為r。已知火星的半徑為R，引力常量為G，不考慮火星的自轉(zhuǎn)。求：“天問一號”環(huán)繞火星運動的線速度的大小v；火星的質(zhì)量M；火星表面的重力加速度的大小g。

18．（9分）如圖1所示，在光滑水平面上固定一根足夠長的直導(dǎo)線，通有恒定電流。質(zhì)量為m，電阻為R的正方形金屬框靜止在水平面內(nèi)，以金屬框的一個頂點為坐標(biāo)原點，在水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，x軸與導(dǎo)線平行，y軸與導(dǎo)線垂直?，F(xiàn)給金屬框一個大小為v0、方向與x軸正方向成θ角的初速度，金屬框在之后的運動中始終處于通電直導(dǎo)線的磁場中且沒有轉(zhuǎn)動。（1）判斷金屬框剛運動時感應(yīng)電流的方向；（2）在圖2中分別畫出金屬框沿x軸、y軸的分速度vx、vy隨時間t變化的示意圖；（3）不計其他能量損失，求金屬框在整個運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。（10分）一種獲得高能粒子的裝置如圖所示。環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，A、B為環(huán)形區(qū)域內(nèi)兩塊中心開有小孔的極板。t=0時A板電勢為+U，B板電勢為零，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子在A板小孔處由靜止開始加速；粒子離開B板時，A板電勢立即變?yōu)榱?，此后粒子在環(huán)形區(qū)域內(nèi)做半徑為R的圓周運動。每當(dāng)粒子到達A板時，A板電勢變?yōu)?U，離開B板時，A板電勢變?yōu)榱悖籅板電勢始終為零。如此往復(fù)，粒子在電場中一次次被加速。為使粒子在環(huán)形區(qū)域內(nèi)繞行半徑不變，需不斷調(diào)節(jié)磁場的強弱。A、B板間距遠小于R，不考慮電場、磁場變化產(chǎn)生的影響，不考慮相對論效應(yīng)的影響，不計粒子的重力。（1）求粒子繞行第一圈時線速度的大小v1；（2）求粒子繞行第n圈時，磁感應(yīng)強度的大小Bn及等效電流In；（3）在粒子繞行的整個過程中，A板電勢可否始終保持+U？并說明理由。

（12分）摩擦傳動裝置結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，在生產(chǎn)生活中得到廣泛應(yīng)用。（1）如圖1所示為打印機送紙裝置。搓紙輥旋轉(zhuǎn)帶動紙張前進走紙，摩擦片在紙張下方貼緊，施加阻力分離紙張，以保證只有一張紙前移且避免兩張紙同時送入。已知搓紙輥和紙張之間的動摩擦因數(shù)為，紙張之間的動摩擦因數(shù)為，紙張和摩擦片之間的動摩擦因數(shù)為。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計紙張質(zhì)量及空氣阻力。a．電機帶動搓紙輥使搓紙輥始終以角速度ω0轉(zhuǎn)動。設(shè)一張紙的長度為L，搓紙輥半徑為r，計算打印機送入一張紙所需的時間；b．為保證送紙裝置正常工作，分析說明、和的大小關(guān)系。（2）一種使用摩擦傳動的變速箱，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化為圖2，薄壁圓筒1和薄壁圓筒2均可繞自身的光滑轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，且它們的轉(zhuǎn)軸平行。開始時圓筒2靜止，圓筒1以角速度ω轉(zhuǎn)動，某時刻使兩圓筒相接觸，由于摩擦，一段時間后兩圓筒接觸面間無相對滑動。圓筒1半徑為R，質(zhì)量為m1，圓筒2質(zhì)量為m2。設(shè)兩圓筒相互作用過程中無其他驅(qū)動力，不計空氣阻力。求：a．兩圓筒無相對滑動時圓筒1的角速度；b．從兩圓筒接觸到無相對滑動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量Q。

2021北京朝陽高三一模物理參考答案第一部分共14小題，每小題3分，共42分。題號1234567891011121314答案BDACDCBADCDCBB第二部分共6題共58分。15．（8分）（1）根據(jù)平衡條件，鉤碼靜止時其所受重力大小等于彈力大小。（2分）（2）10.040（4分）無影響。因為，與彈簧自重?zé)o關(guān)。（2分）16．（10分）（1）①0.346~0.349（2分）②滑動變阻器無法實現(xiàn)調(diào)節(jié)且易發(fā)生短路（2分）③（2分）（2）F依據(jù)及家庭電路電壓可得干路電流約為50A（4分）17．（9分）解：（1）由線速度定義可得（3分）設(shè)“天問一號”的質(zhì)量為m，引力提供向心力有 得 （3分）忽略火星自轉(zhuǎn)，火星表面質(zhì)量為的物體，其所受引力等于重力得（3分）18．（9分）解：（1）順時針（2分）（2）（4分）（3）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒得（3分）19．（10分）解：（1）由動能定理得（2分）由第（1）問可得洛倫茲力提供向心力得