2022屆北京海淀北京科技大學(xué)附屬中學(xué)高三第一次調(diào)研測試物理試卷含解析

2021-2022學(xué)年高考物理模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．下列說法正確的是（）A．一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應(yīng)，如果增加光照強(qiáng)度，則有可能發(fā)生光電效應(yīng)B．β射線的本質(zhì)是電子流，所以β衰變是核外的一個電子脫離原子而形成的C．由玻爾理論可知一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射3種不同頻率的光子D．放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)有關(guān)2．如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用，從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運(yùn)動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g。對于此過程，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時，a、b兩端的電壓為B．桿的速度最大值為C．恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量D．安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱3．如圖所示，兩個內(nèi)壁光滑的圓形管道豎直固定，左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑。兩個相同小球A、B分別位于左、右管道上的最高點(diǎn)，兩球的半徑都略小于管道橫截面的半徑。由于微小的擾動，兩個小球由靜止開始自由滑下，當(dāng)它們通過各自管道最低點(diǎn)時，下列說法正確的是（）A．A球的速率等于B球的速率B．A球的動能等于B球的動能C．A球的角速度大于B球的角速度D．A球、B球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟?．如圖所示，吊籃A、物體B、物體C的質(zhì)量均為m，兩物體分別固定在豎直彈簧兩端，彈簧的質(zhì)量不計(jì)，整個系統(tǒng)在輕繩懸掛下處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將懸掛吊籃的輕繩剪斷在輕繩剛被剪斷的時間（）A．物體B的加速度大小為g B．物體C的加速度大小為2gC．吊籃A的加速度大小為g D．吊籃A與物體C間的彈力大小為0.5mg5．如圖所示，一角形桿ABC在豎直面內(nèi)，BC段水平，AB段豎直，質(zhì)量為m的小球用不可伸長的細(xì)線連接在兩段桿上，OE段水平，DO段與豎直方向的夾角為.只剪斷EO段細(xì)線的瞬間，小球的加速度為a1；而只剪斷DO段細(xì)線的瞬間，小球的加速度為a2，則為A．1 B． C．2 D．6．如圖所示，輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴有質(zhì)量為m的球。在最低點(diǎn)給小球一水平初速度，使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。小球運(yùn)動到某一位置時，輕繩與豎直方向成角。關(guān)于輕繩的拉力T和角的關(guān)系式你可能不知道，但是利用你所學(xué)過的知識可以確定下列哪個表達(dá)式是正確的（）A．T=a+3mgsinθ（a為常數(shù)） B．T=a+（a為常數(shù)）C．T=a+3mgcosθ（a為常數(shù)） D．T=a+（a為常數(shù)）二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．真空中，在x軸上的坐標(biāo)原點(diǎn)O和x=50cm處分別固定點(diǎn)電荷A、B，在x=10cm處由靜止釋放一正點(diǎn)電荷p，點(diǎn)電荷p只受電場力作用沿x軸方向運(yùn)動，其速度與在x軸上的位置關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）A．x=10cm處的電勢比x=20cm處的電勢高B．從x=10cm到x=40cm的過程中，點(diǎn)電荷p的電勢能一定先增大后減小C．點(diǎn)電荷A、B所帶電荷量的絕對值之比為9：4D．從x=10cm到x=40cm的過程中，點(diǎn)電荷p所受的電場力先增大后減小8．下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中止確的是A．物體的內(nèi)能不可能為零B．溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大C．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化D．內(nèi)能不相同的物體，它們的分子平均動能可能相同E.溫度見分子平均動能的標(biāo)志，所以兩個動能不同的分子相比，動能大的分子溫度高9．如圖所示，小球A、B、C通過鉸鏈與兩根長為L的輕桿相連，ABC位于豎直面內(nèi)且成正三角形，其中A、C置于水平面上?，F(xiàn)將球B由靜止釋放，球A、C在桿的作用下向兩側(cè)滑動，三小球的運(yùn)動始終在同一豎直平面內(nèi)。已知，不計(jì)摩擦，重力加速度為g。則球B由靜止釋放至落地的過程中，下列說法正確的是（）A．球B的機(jī)械能先減小后增大B．球B落地的速度大小為C．球A對地面的壓力一直大于mgD．球B落地地點(diǎn)位于初始位置正下方10．圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V．一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV．下列說法正確的是A．平面c上的電勢為零B．該電子可能到達(dá)不了平面fC．該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD．該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍三、實(shí)驗(yàn)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）硅光電池是一種將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件，某硅光電池的伏安特性曲線如圖（甲）所示。某同學(xué)利用圖（乙）所示的電路研究電池的性質(zhì)，定值電阻R2的阻值為200Ω，滑動變阻器R1的最大阻值也為200Ω，V為理想電壓表。（1）請根據(jù)圖（乙）所示的電路圖，將圖（丙）中的的實(shí)物圖補(bǔ)充完整____________。（2）閉合電鍵S1，斷開電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片移到最右端，電池的發(fā)熱功率為_______________W。（3）閉合電鍵S1和電鍵S2，將滑動變阻器R1的滑動片從最左端移到最右端，電池的內(nèi)阻變化范圍為_________________。12．（12分）某同學(xué)要用電阻箱和電壓表測量某水果電池組的電動勢和內(nèi)阻，考慮到水果電池組的內(nèi)阻較大，為了提高實(shí)驗(yàn)的精確度，需要測量電壓表的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材中恰好有一塊零刻度在中央的雙電壓表，該同學(xué)便充分利用這塊電壓表，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，既能實(shí)現(xiàn)對該電壓表的內(nèi)阻的測量，又能利用該表完成水果電池組電動勢和內(nèi)阻的測量，他用到的實(shí)驗(yàn)器材有：待測水果電池組（電動勢約，內(nèi)阻約）、雙向電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）、電阻箱（）、滑動變阻器（），一個單刀雙擲開關(guān)及若干導(dǎo)線。（1）該同學(xué)按如圖所示電路圖連線后，首先測出了電壓表的內(nèi)阻。請完善測量電壓表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：①將的滑動觸頭滑至最左端，將撥向1位置，將電阻箱阻值調(diào)為0；②調(diào)節(jié)的滑動觸頭，使電壓表示數(shù)達(dá)到滿偏；③保持______不變，調(diào)節(jié)，使電壓表的示數(shù)達(dá)到______；④讀出電阻箱的阻值，記為，則電壓表的內(nèi)阻______。（2）若測得電壓表內(nèi)阻為，可分析此測量值應(yīng)______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。（3）接下來測量水果電池組的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將開關(guān)撥至______（選填“1”或“2”）位置，將的滑動觸片移到最______端，不再移動；②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)達(dá)到一個合適值，記錄下電壓表的示數(shù)和電阻箱的阻值；③重復(fù)步驟②，記錄多組電壓表的示數(shù)及對應(yīng)的電阻箱的阻值。（4）若將電阻箱與電壓表并聯(lián)后的阻值記錄為，作出圖象，則可消除系統(tǒng)誤差，如圖所示，其中縱截距為，斜率為，則電動勢的表達(dá)式為______，內(nèi)阻的表達(dá)式為______。四、計(jì)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）質(zhì)量為的卡板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為的小孩以的水平速度跳上木板的A端，站穩(wěn)后小孩又以的加速度勻加速跑向木板的B端并離開木板，離開后木板恰好靜止，求：(1)小孩在木板上站穩(wěn)時的速度大??；(2)木板的長度。14．（16分）如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，在其第二象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。虛線OA位于第一象限，與y軸正半軸的夾角θ=60°，在此角范圍內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場；OA與y軸負(fù)半軸所夾空間里存在與OA平行的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E=10N/C。一比荷q=1×106C/kg的帶電粒子從第二象限內(nèi)M點(diǎn)以速度v=2.0×103m/s沿x軸正方向射出，M點(diǎn)到x軸距離d=1.0m，粒子在第二象限內(nèi)做直線運(yùn)動；粒子進(jìn)入第一象限后從直線OA上的P點(diǎn)（P點(diǎn)圖中未畫出）離開磁場，且OP=d。不計(jì)粒子重力。(1)求第二象限中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值；(2)求第一象限內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(3)粒子離開磁場后在電場中運(yùn)動是否通過x軸？如果通過x軸，求其坐標(biāo)；如果不通過x軸，求粒子到x軸的最小距離。15．（12分）如圖，ABO是一半徑為R的圓形玻璃磚的橫截面，O是圓心，AB弧形面鍍銀。現(xiàn)位于AO軸線上的點(diǎn)光源S發(fā)出一束光線射向玻璃磚的OB邊，入射角i=60°，OS=。已知玻璃的折射率為，光在空氣中傳播的速度為c，每條邊只考慮一次反射。求：（i）光線射入玻璃磚時的折射角；（ii）光線從S傳播到離開玻璃磚所用的時間。

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

A．能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強(qiáng)度無關(guān)，一束光照射到某種金屬表面上不能發(fā)生光電效應(yīng)，如果增加光照的強(qiáng)度，也不能發(fā)生光電效應(yīng)，A選項(xiàng)錯誤；B．β射線的本質(zhì)是電子流，β衰變是核內(nèi)的某個中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，B選項(xiàng)錯誤；C．由玻爾理論可知一群處于能級的氫原子向較低能級躍遷時可以輻射種頻率的光子，C選項(xiàng)正確；D．放射性元素的半衰期只與元素自身結(jié)構(gòu)有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)，所以D選項(xiàng)錯誤。故選C。2、D【解析】

AB．當(dāng)桿勻速運(yùn)動時速度最大，由平衡條件得：得最大速度為當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時，桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：a、b兩端的電壓為：故AB錯誤；C．根據(jù)動能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量，故C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系知，安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確。故選：D。3、D【解析】

AB．對于任意一球，根據(jù)機(jī)械能守恒得解得由于左側(cè)管道的半徑大于右側(cè)管道半徑，所以A球的速率大于B球的速率，A球的動能大于B球的動能，故A、B錯誤；C．根據(jù)可得則有即A球的角速度小于B球的角速度，故C錯誤；D．在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可得A球、B球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟?，故D正確；故選D。4、D【解析】

A．彈簧開始的彈力F=mg剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧彈力不變，B的合力仍然為零，則B的加速度為0，故A錯誤；BC．剪斷細(xì)線的瞬間，彈力不變，將C和A看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律得即A、C的加速度均為1.5g，故BC錯誤；D．剪斷細(xì)線的瞬間，A受到重力和C對A的作用力，對A有得故D正確。故選D。5、B【解析】

只剪斷EO段細(xì)線的瞬間，根據(jù)牛頓第二定律小球的加速度為只剪斷DO段細(xì)線的瞬間，小球的加速度為a2=g，則A．1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；故選B.6、C【解析】

當(dāng)θ=0°時（最低點(diǎn)），L為繩長，根據(jù)牛頓第二定律當(dāng)θ=180°時（最高點(diǎn)）從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程，由動能定理得可以得出因此利用特殊值代入法可知C選項(xiàng)滿足上述結(jié)論，ABD錯誤，C正確。故選C。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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．點(diǎn)電荷p從x=10cm處運(yùn)動到x=30cm處，動能增大，電場力對點(diǎn)電荷做正功，則點(diǎn)電荷所受的電場力方向沿+x軸方向，因此，從x=10cm到x=30cm范圍內(nèi)，電場方向沿+x軸方向，所以，x=10cm處的電勢比x=20cm處的電勢高，故A正確；B．點(diǎn)電荷p在運(yùn)動過程中，只有電場力做功，電勢能和動能之和保持不變，點(diǎn)電荷的動能先增大后減小，則其電勢能先減小后增大，故B錯誤；C．從x=10cm到x=30cm范圍內(nèi)，點(diǎn)電荷p所受的電場力沿+x軸方向，從x=30cm到x=50cm范圍內(nèi)，點(diǎn)電荷p所受的電場力沿-x軸方向，所以，點(diǎn)電荷p在x=30cm處所受的電場力為零，則點(diǎn)電荷A、B對點(diǎn)電荷p的靜電力大小相等，方向相反，故有其中rA=30cm，rB=20cm，所以，QA：QB=9：4，故C正確；D．點(diǎn)電荷x=30cm處所受的電場力為零，由電場力公式F=qE可知：x=30cm處的電場強(qiáng)度為零，所以從x=10cm到x=40cm的過程中，點(diǎn)電荷p所受的電場力一定先減小后增大，故D錯誤。故選AC。8、ACD【解析】

A．內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子無規(guī)則熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，分子在永不停息的做無規(guī)則運(yùn)動，所以內(nèi)能永不為零，故A正確；B．物體的內(nèi)能除與溫度有關(guān)外，還與物體的種類、物體的質(zhì)量、物體的體積有關(guān)，溫度高的物體的內(nèi)能可能比溫度低的物體內(nèi)能大，也可能與溫度低的物體內(nèi)能相等，也可能低于溫度低的物體的內(nèi)能，故B錯誤；C．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化，比如零攝氏度的冰化為零攝氏度的水，內(nèi)能增加，故C正確．D．內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的多少等因素有關(guān)，而分子平均動能只與溫度有關(guān)，故內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動的平均分子動能可能相同，故D正確；E．溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高平均動能大，但不一定每個分子的動能都大，故E錯誤。故選ACD．【點(diǎn)睛】影響內(nèi)能大小的因素：質(zhì)量、體積、溫度和狀態(tài)，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度高平均動能大，但不一定每個分子的動能都大．9、AB【解析】

A．B下落時，A、C開始運(yùn)動，當(dāng)B落地后，A、C停止運(yùn)動，因A、B、C三球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故球B的機(jī)械能先減小后增大，故A正確；B．對整個系統(tǒng)分析，有：解得故B正確；C．在B落地前的一段時間，A、C做減速運(yùn)動，輕桿對球有向上力作用，故球A對地面的壓力可能小于mg，故C錯誤；D．因?yàn)锳、C兩球質(zhì)量不相同，故球B落地點(diǎn)不可能位于初始位置正下方，故D錯誤。故選AB。10、AB【解析】A、虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此等勢面間的電勢差為2V，因平面b上的電勢為2V，由于電子的電勢能增加，等勢面由a到f是降低的，因此平面c上的電勢為零，故A正確．B、由上分析可知，當(dāng)電子由a向f方向運(yùn)動，則電子到達(dá)平面f的動能為2eV，由于題目中沒有說明電子如何運(yùn)動，因此也可能電子在勻強(qiáng)電場中做拋體運(yùn)動，則可能不會到達(dá)平面f，故B正確．C、在平面b上電勢為2V，則電子的電勢能為-2eV，動能為8eV，電勢能與動能之和為6eV，當(dāng)電子經(jīng)過平面d時，動能為4eV，其電勢能為2eV，故C錯誤．D、電子經(jīng)過平面b時的動能是平面d的動能2倍，電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的倍，故D錯誤．故選AB．【點(diǎn)睛】考查電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，掌握電勢能與動能之和不變，理解電勢為零處的電勢能為零是解題的關(guān)鍵．三、實(shí)驗(yàn)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、1.197×10-3W（允許誤差±0.2W）55.56Ω≤r≤60Ω（允許誤差±2Ω）【解析】

（1）[1]根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示：；（2）[2]閉合電鍵，斷開電鍵，將滑動變阻器的滑動片移到最右端時，兩電阻串聯(lián)，總電阻為；在圖甲中作出電阻的伏安特性曲線，兩圖線的交點(diǎn)表示工作點(diǎn)：則可知，電源的輸出電壓為，電流為；則其功率：；（3）[3]滑片由最左端移到最右端時，外電阻由增大到；則分別作出對應(yīng)的伏安特性曲線，如上圖所示；則可知，當(dāng)在最左端時，路端電壓為，電流為；當(dāng)達(dá)到最右端時，路端電壓為，電流為；則由閉合電路歐姆定律可知，內(nèi)阻最小值為：最大值為：故內(nèi)阻的范圍為：。12、（1）③半偏（或最大值的一半）④（2）大于（3）①2左（4）【解析】

（1）由題圖可知，當(dāng)S撥向1位置，滑動變阻器在電路中為分壓式接法，利用電壓表的半偏法得：調(diào)節(jié)使電壓表滿偏；[1].保持不變，與電壓表串聯(lián)；[2].調(diào)節(jié)使電壓表的示數(shù)達(dá)到半偏（或最大值的一半）；[3].則電壓表的內(nèi)阻與電阻箱示數(shù)相同。（2）[4].由閉合電路歐姆定律可知，調(diào)節(jié)變大使電壓表達(dá)到半偏的過程中，總電阻變大。干路總電流變小，由得變大，由電路知，滑動變阻器的滑動觸頭右側(cè)分得的電壓變小，則變大，電壓表半偏時，上分得的電壓就會大于電壓表上分得的電壓，那么的阻值就會大于電壓表的阻值。（3）[5].[6].測水果電池組的電動勢和內(nèi)阻，利用伏阻法，S撥到2位置，同時將的滑動觸頭移到最左端。利用，，聯(lián)立求E、r。（4）[7].[8].由閉合電路歐姆定律得：，變形得，則，，解得：，。四、計(jì)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