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北京市朝陽區(qū)2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期一模考試

物理

2023.3

（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.關(guān)于質(zhì)量一定的理想氣體，下列說法正確的是

A.氣體溫度降低，其壓強(qiáng)可能增大

B.氣體體積減小，其壓強(qiáng)一定增大

C.氣體不斷被壓縮的過程中，其內(nèi)能一定增加

D.氣體與外界不發(fā)生熱量交換的過程中，其內(nèi)能一定不變

2.下列說法正確的是

A.雨后出現(xiàn)的彩虹屬于光的反射現(xiàn)象

B.光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光是一種橫波

C.用光導(dǎo)纖維傳輸信息利用了光的全反射現(xiàn)象

D.測體溫的額溫槍是通過測量人體輻射的紫外線進(jìn)行測溫

3.某地震局記錄了一列沿x軸正方向傳播的地震橫波，在/=0時刻的波形如圖中實線所示，/=0.5s時刻第

一次出現(xiàn)圖中虛線所示的波形。下列說法正確的是,v/m

A

A.該地震波的周期為0.5s

B.該地震波的波速為4km/s2^3Am

C.r=0時刻，x=lkm處質(zhì)點的振動方向沿y軸正方向一"

D.0?0.5s內(nèi)，42km處的質(zhì)點沿x軸正方向前進(jìn)2km的距離

4.如圖所示，質(zhì)量為，”的手機(jī)放置在支架斜面上，斜面與水平面的夾角為&手機(jī)與接觸面的動摩擦因數(shù)

為〃，重力加速度為g。手機(jī)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是于機(jī)

A.手機(jī)對支架的壓力大小為mg,方向垂直于斜面向下

B.手機(jī)受到的摩擦力大小為"〃?gcos&方向沿斜面向上淤，.

C.若e增大，則支架對手機(jī)的摩擦力隨之減小”/〃〃〃〃力〃

D.若。增大，則支架對手機(jī)的作用力保持不變

5.如圖是某交流發(fā)電機(jī)的示意圖。當(dāng)線圈出心/繞垂直于勻強(qiáng)磁場方向的轉(zhuǎn)軸00,勻速轉(zhuǎn)動時，電路中產(chǎn)

生電流的最大值為/m,外電路的電阻為心圖示位置線圈平面與磁場方向垂直。已知線圈轉(zhuǎn)動的周期為

兀下列說法正確的是----------------?

/O'

A.在圖示位置，穿過線圈的磁通量的變化率為零a（9

B.在圖示位置，線圈中的電流方向為“—b—c—d式

C.在一個周期內(nèi)，外電路產(chǎn)生的焦耳熱為

「R

---------11---------

D.從圖示位置開始計時，線圈中電流i隨時間t變化的關(guān)系式為，=/“4。5午,7Tr

6.如圖所示，豎直輕彈簧下端固定在水平面上，一小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下

落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度(在彈性限度內(nèi))。不計空氣阻力。則o

A.從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的加速度不斷增大

B.從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的速度先增大后減小§

C.從接觸彈簧到運動至最低點的過程中，小球的機(jī)械能守恒I

D.小球在最低點時所受的彈力大小等于其所受的重力大小叩息

7.圖示平面內(nèi)固定兩個等量異種點電荷，M、N兩點關(guān)于兩電荷的連線對稱，M、P兩點關(guān)于兩電荷連線

的中垂線對稱。下列說法正確的是

A.M、P兩點的電場強(qiáng)度相同匕；*P

B.MP兩點的電場強(qiáng)度相同1小：c

"■■：…一曲…萬：一…?…一「…

C.N、P兩點的電勢相等

J

D.電子在M點的電勢能比在N點的大NA..-…-4-...—

8.如圖所示，可視為質(zhì)點的小球用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛于8點，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動?，F(xiàn)僅增加繩

長，保持軌跡圓的圓心0到懸點3的高度不變，小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。增加繩長前后小球

運動的角速度、加速度以及所受細(xì)繩的拉力大小分別為助、m、B和“2、6、巳。則為獷

A.CD\=a)2/:

B.a\>a2/；

C.F]=F2/.---J-----、

D.FI>F2___

9.如圖所示，足夠長的平行光滑“氏4金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為3一端連接阻值為R的電阻。導(dǎo)軌

所在空間存在豎直向下的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為“、電阻為，?的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)

軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。f=0時金屬棒以初速度。

水平向右運動，經(jīng)過一段時間停在導(dǎo)軌上。下列說法不氐曬的是

A.全過程中，金屬棒克服安培力做功為，加。2M

21XXXX-,

B.全過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為RXXX2<^X

2(7?+r)U

Txxxxx

p2T2Cd

C.1二0時刻，金屬棒受到的安培力大小為2處N

D.r=0時刻，金屬棒兩端的電壓=8"

10.氫原子的能級圖如圖甲所示，一群處于"=4能級的氫原子，用其向低能級躍遷過程中發(fā)出的光照射圖

乙電路中的陰極K,其中只有〃、人兩種頻率的光能使之發(fā)生光電效應(yīng)。分別用這兩種頻率的光照射陰極

K,測得圖乙中電流表隨電壓表讀數(shù)變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確的是

cE/eV

-0.85

-1.51

2-3.40

-13.6

甲

A.題中的氫原子躍遷共能發(fā)出4種不同頻率的光子

B.。光是從n=3的能級向n=\的能級躍遷產(chǎn)生的

C.。光的波長小于b光的波長

D.。光照射陰極K時逸出的光電子的最大初動能比匕光照射時的大

11.質(zhì)量為根的同學(xué)原地跳繩時，上下運動，其速度大小。隨時間/的變化圖像如圖所示。重力加速度為

g。不計空氣阻力。則

A.0~”內(nèi)，該同學(xué)的最大速度約為［gr。

B.O~fo內(nèi)，該同學(xué)上升的最大高度約為

C.該同學(xué)克服重力做功的平均功率約為—mgX

200°

D.每跳一次，地面對該同學(xué)所做的功約為2用2《

2000

12.科幻電影曾出現(xiàn)太空梯的場景。如圖甲所示，設(shè)想在赤道上建造一個始終與地表垂直的太空梯，航天

員可通過梯倉戶緩慢地到達(dá)太空中某一位置，設(shè)該位置距地心的距離為『，地球半徑為R。圖乙中曲線4

為地球引力對航天員產(chǎn)生的加速度大小隨『變化的圖線；直線B為航天員的向心加速度大小隨廠變化的

圖線。下列說法正確的是

A.航天員在R處的速度等于地球的第一宇宙速度

B.乙圖中的ro小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

C.航天員在“位置時處于完全失重狀態(tài)

D.在小于m的范圍內(nèi)，航天員越接近/?（）的位置對梯倉的壓力越大

13.某同學(xué)利用電壓傳感器來研究電感線圈工作時的特點。圖甲中三個燈泡完全相同，不考慮溫度對燈泡

電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由傳感器得

到的電壓“隨時間r變化的圖像。不計電源內(nèi)阻及電感線圈L的電阻。下列說法正確的是

A.開關(guān)S閉合瞬間，流經(jīng)燈D2和D3的電流相等

B.開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈Di的電流保持不變

C.開關(guān)S斷開瞬間，燈D2閃亮一下再熄滅

D.根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中期與“2的比值

14.圖甲為指尖般大小的一種電動機(jī)，由于沒有鐵芯，被稱為空心杯電機(jī)。這種新穎的結(jié)構(gòu)消除了由于鐵

芯形成渦流而造成的電能損耗，具有體積小、靈敏、節(jié)能等特性，廣泛應(yīng)用在智能手機(jī)、平板電腦、醫(yī)

療、無人機(jī)等方面。

圖乙為一種空心杯電機(jī)原理的簡化示意圖。固定的圓柱形永磁體形成沿輻向均勻分布的磁場（俯視

圖）；作為轉(zhuǎn)子的多組線圈繞制成水杯狀，電流經(jīng)邊緣流入和流出，可簡化為沿圓柱體對角線的單匝線

圈（圖中心6分別為線圈與頂面和底面的切點）。當(dāng)線圈通電時，可在安培力作用下繞軸轉(zhuǎn)動。設(shè)

圖示時刻線圈的電流為/,方向如圖所示，線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為瓦圖中線圈實線部分的長

度為乙。下列說法正確的是

A.圖中線圈轉(zhuǎn)動過程中，穿過該線圈的磁通量保持不變

B.圖示位置，線圈實線部分所受安培力的大小為B/L

C.圖示位置，線圈在安培力的作用下將繞00,軸逆時針轉(zhuǎn)動（俯視）

D.為使空心杯電機(jī)正常轉(zhuǎn)動，則應(yīng)保持線圈中的電流方向不變

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（8分）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。

（1）利用圖1所示的裝置探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律。為減小實驗誤差，下

列措施可行的有O

A.描點作圖時，鉛筆應(yīng)尖一些，力的圖示適當(dāng)大些

B.用兩個測力計拉細(xì)繩套時，兩測力計的示數(shù)適當(dāng)大些

C.用兩個測力計拉細(xì)繩套時，細(xì)繩間的夾角越大越好

（2）利用圖2所示裝置驗證機(jī)械能守恒定律。

圖3為實驗所得的一條紙帶，在紙帶上選取連續(xù)

的、點跡清晰的3個點A、B、C,測出A、B、C

與起始點。之間的距離分別為加、歷、加。已知

打點計時器的打點周期為T,重物質(zhì)量為m,當(dāng)

圖2

地重力加速度為g。從打。點到打B點的過程

中，重物增加的動能△&=,減少的重力勢能

AEP=o

（3）如圖4所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗證動量守恒定

律。某同學(xué)認(rèn)為即使A球質(zhì)量向大于B球質(zhì)量機(jī)2,也可能會使A球反彈。

請說明該同學(xué)的觀點是否正確并給出理由。

16.（10分）某同學(xué)用伏安法測金屬絲的電阻&（阻值約5。左右）。實驗所用器材為：電池組（電動勢3V）、

電流表（內(nèi)阻約0.1。）、電壓表（內(nèi)阻約3k。）、滑動變阻器R（0?200）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

（1）圖1中電壓表的右端應(yīng)與一（選填"a"或"〃’）點連接。

圖1圖2圖3

（2）圖2是測量&的實驗器材實物圖，圖中己連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的右端。

請根據(jù)（1）問中的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表讀數(shù)均

為最小值。

（3）該同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立如圖3所示的坐標(biāo)系，標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的6個點。請在該圖中描繪出/-

U圖線，利用圖線可得該金屬絲的阻值0=—。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（4）通過電路元件的/-U圖像可以了解其性能。該同學(xué)查閱說明書，了解到某元件具有維持用電器兩端電

壓穩(wěn)定的作用，其正常工作電壓為3.0V,電流約為83mA,/-U圖像如圖4所示。

若使用該元件與一額定電壓為3.0V的用電器&并聯(lián)，通過適當(dāng)?shù)碾娮枵諛?gòu)成如圖5所示的電路。當(dāng)

輸入電壓在一定范圍內(nèi)波動時，用電器R2兩端電壓能夠穩(wěn)定在3.0V不變，請分析說明其原因。

17.（9分）

如圖所示，豎直平面內(nèi)、半徑R=0.2m的光滑1/4圓弧軌道固定在水平桌面上，與桌面相切于B

點。質(zhì)量，"=0.5kg的小物塊由4點靜止釋放，最后靜止于桌面上的C點。已知物塊與桌面間的動摩擦

因數(shù)"=（）.5o取g=1Om/s?。求:

（1）物塊在B點時的速度大小vB-,

（2）物塊在8點時所受圓弧軌道的支持力大小M

18.（9分）

如圖所示，兩塊帶電金屬極板〃、6水平正對放置，極板長度、板間距均為L板間存在方向豎直向下、

場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為〃八電荷量為+4的粒子，以水平速度加

從兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向進(jìn)入極板間，恰好做勻速直線運動，不計粒子重力。

（1）求勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B；

（2）若撤去磁場只保留電場，求粒子射出電場時沿電場方向移動的距離y；

（3）若撤去電場，僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小調(diào)為方，粒子恰能從上極板右邊緣射出，求朋的大

H----------L----------H

19.（10分）

密立根油滴實驗將微觀量轉(zhuǎn)化為宏觀量進(jìn)行測量，揭示了電荷的不連續(xù)性，并測定了元電荷的數(shù)值。

實驗設(shè)計簡單巧妙，被稱為物理學(xué)史上最美實驗之一。

該實驗的簡化裝置如圖甲所示。水平放置、間距為d的兩平行金屬極板接在電源上，在上極板中間開

一小孔，用噴霧器將油滴噴入并從小孔飄落到兩極板間。已知油滴帶負(fù)電。油滴所受空氣阻力

式中〃為己知量，r為油滴的半徑，。為油滴的速度大小。已知油的密度為"，重力加速度為g。

（1）在極板間不加電壓，由于空氣阻力作用，觀測到某一油滴以恒定速率緩慢下降距離L所用的時間為小

求該油滴的半徑r；

（2）在極板間加電壓U,經(jīng)過一段時間后，觀測到（1）問中的油滴以恒定速率緩慢上升距離乙所用的時

間為。2。求該油滴所帶的電荷量。；

（3）實驗中通過在兩極板間照射X射線不斷改變油滴的電荷量。圖乙是通過多次實驗所測電荷量的分布

圖，橫軸表示不同油滴的編號，縱軸表示電荷量。請說明圖中油滴所帶電荷量的分布特點，并說明如何處

理數(shù)據(jù)進(jìn)而得出元電荷的數(shù)值。

電荷量0/l（）T9C

20.605-

19.020-

17.435-

15.850

14.265

12.680-

11.095-

9.510-?-

7.925~

6.340-

4.755--......■

3.170；???.??一????

1.585??*

0000

6080100120

編號〃

乙

20.（12分）

中國航天技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，航天過程有發(fā)射、在軌和著陸返回等關(guān)

鍵環(huán)節(jié)。

（1）航天員在空間站長期處于失重狀態(tài)，為緩解此狀態(tài)帶來的不適，科學(xué)家設(shè)

想建造一種環(huán)形空間站，如圖甲所示。圓環(huán)繞中心軸勻速旋轉(zhuǎn)，航天員（可視

為質(zhì)點）站在圓環(huán)內(nèi)的側(cè)壁上，隨圓環(huán)做圓周運動的半徑為r,可受到與他站在

地球表面時相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度為g。求圓環(huán)轉(zhuǎn)動甲

的角速度大小3。

（2）啟動反推發(fā)動機(jī)是著陸返回過程的一個關(guān)鍵步驟。返回艙在距離地面較近時通過y射線精準(zhǔn)測距來啟

動返回艙的發(fā)動機(jī)向下噴氣，使其減速著地。

a.已知返回艙的質(zhì)量為其底部裝有4臺反推發(fā)動機(jī)，每臺發(fā)動機(jī)噴嘴的橫截面積為S,噴射氣體的密

度為外返回艙距地面高度為〃時速度為。o,若此時啟動反推發(fā)動機(jī)，返回艙此后的運動可視為勻減速

直線運動，到達(dá)地面時速度恰好為零。不考慮返回艙的質(zhì)量變化，不計噴氣前氣體的速度，不計空氣阻

力。求氣體被噴射出時相對地面的速度大小。；

b.圖乙是返回艙底部y射線精準(zhǔn)測距原理簡圖。返回艙底部的發(fā)射器發(fā)射y射線。為簡化問題，我們假定:

y光子被地面散射后均勻射向地面上方各個方向。已知發(fā)射器單位時間內(nèi)發(fā)出N個y光子，地面對光子的

吸收率為，7,緊鄰發(fā)射器的接收器接收y射線的有效面積為A。當(dāng)接收器單位時間內(nèi)接收到〃個y光子時

就會自動啟動反推發(fā)動機(jī)，求此時返回艙底部距離地面的高度

（考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效）

參考答案

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。

題號1234567

答案ACBDABB

題號891011121314

答案ADBCCDC

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（8分）

（1）AB（2分）

（2）"?（”'）一；mg"（3分）

8T2

（3）該同學(xué)的觀點不正確。理由如下：

設(shè)碰前4球的動量為po,動能為Eko,碰后A球的動量為⑶、動能為反|,B球動量為02、動能為反2。取碰

前A球的運動方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有：PO=P1+P2，若4球反彈，則P1<O,所以P2>po，即

121n回>,2〃?怎0。又因為如>m2，所以反2>40，違背了能量守恒定律，所以該同學(xué)的觀點錯誤。

（3分）

16.（10分）

（1）a（1分）

（2）如圖甲所示（3分）

（3）如圖乙所示；4.3?4.8（3分）

（4）當(dāng)輸入電壓有所升高時，R?兩端的電壓瞬間大于3.0V,元件中電流從83mA急劇增大，使以兩端的

電壓增大，R2兩端的電壓又回到3.0V；當(dāng)輸入電壓有所下降時，幻兩端的電壓瞬間小于3.0V,元件中電流

從83mA急劇減小，使以兩端的電壓減小，&兩端的電壓又回到3.0V。因此，用電器R?兩端電壓能夠穩(wěn)

定在3.0V不變。（3分）

17.（9分）

解：（1）物塊從A運動到B,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有

2

mgR---mvB

得。產(chǎn)2m/s（3分）

（2）物塊在B點時?，根據(jù)牛頓第二定律有

NF哈

得N=15N（3分）

（3）物塊由B點運動到C點的過程中，根據(jù)動能定理有

2

-/Ltmgx=G-^nwB

得x=0.4m（3分）

18.（9分）

解：（1）帶電粒子受到的電場力與洛倫茲力平衡，有

qE=qv°B

得B=—（3分）

%

（2）水平方向有L=vot

12

豎直方向有

qE

a=--

m

qEl}八、

得y=---（3分）

2mv^

（3）設(shè)粒子做勻速圓周運動的半徑為「，洛倫茲力提供向心力，有

2成

r

（一勺2