15/152021北京門頭溝高三一模物理2021.3考生須知1.本試卷共8頁，分為兩部分，第一部分選擇題，包括1-1題，共42分；第二部分非選擇題，包括15~20題，共58分。2.試程所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。請使用黑色字跡簽字筆或鋼筆作答。3.考試時間90分鐘，試卷滿分100分。第一部分選擇題（共42分）本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.如圖1所示，一束白光通過三棱鏡發(fā)生色散，a、b是其中的兩束單色光，這兩束光相比較A.在真空中，a光的速度大B.在真空中，a光的波長大C.水對b光的折射率小D.光從水中射向空氣，b光的臨界角大2.關于放射性元素的衰變，以下說法正確的是A.原子核發(fā)生α衰變所釋放的射線中一定有高速運動的電子B.原子核發(fā)生β衰變所釋放的射線中一定有高速運動的氦原子核C.U衰變成Rn經(jīng)過了2次α衰變和4次β衰變D.U衰變成Rn經(jīng)過了4次α衰變和2次β衰變3.如圖2所示，把一塊不帶電的鋅板連接在驗電器上。當用可見光照射鋅板時，驗電器指針不偏轉。當用紫外線照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針偏轉一定角度A.若減小紫外線的強度，驗電器的指針也會偏轉B.若改用紅光長時間照射，驗電器的指針也會偏轉C.用紫外線照射鋅板時，鋅板帶正電，驗電器帶負電D.這個現(xiàn)象說明了光具有波動性4.手搖交流發(fā)電機的線圈在勻強磁場中勻速轉動,產(chǎn)生的交變電流i隨時間t變化關系如圖3所示，則A.該交變電流的頻率是0.4HzB.該交變電流的有效值是0.8AC.t=0.Is時，穿過線圈平面的磁通量最小D.該交變電流i的瞬時值表達式是i=0.8sin5πt5.一根繩子的右端固定在墻壁上，其左端的P點沿豎直方向振動產(chǎn)生一列橫波。P點振動的周期為T，橫波的波長為λ，當波剛剛傳播到Q點時的波形如圖4所示，則A.P點起振方向向下B.此刻P點向下運動C.P、Q兩點間距離等于3λD.波從P點傳到Q點經(jīng)歷7T6.下列說法正確的是A.氣體溫度升高時，每個氣體分子動能都增加B.氣體體積變大時，其內(nèi)能一定減小C若液體的溫度升高，布朗運動更加劇烈D.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動7.據(jù)國家航天局消息，北京時間2020年12月12日，嫦娥五號軌道器和返回器組合體實施了第一次月地轉移。如圖5所示，組合體自近月點由圓軌道變?yōu)闄E圓軌道，開啟了回家之旅。以下說法正確的是A.組合體在近月點減速，從而變?yōu)闄E圓軌道B.組合體在近月點加速，從而變?yōu)闄E圓軌道C.組合體在橢圓軌道運行過程中，近月點的線速度小于遠月點的線速度D.組合體在橢圓軌道運行過程中，近月點的加速度小于遠月點的加速度8.如圖6所示，是某電場的電場線和一條等勢線(虛線)。下列說法正確的是A.A點和B點的電場強度相同B.A點的電勢高于B點的電勢C.A附近的等差等勢線比B附近稀疏D.負電荷在B點具有的電勢能比在A點小9.如圖7所示，為洛倫茲力演示儀的結構示意圖。由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡。當通有恒定電流時前后兩個勵磁線圈之間產(chǎn)生勻強磁場，磁場方向與兩個線圈中心的連線平行。電子速度的大小和磁感應強度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流I米調(diào)節(jié)。適當調(diào)節(jié)U和I,玻璃泡中就會出現(xiàn)電子束的圓形徑跡。通過下勵磁線圈列調(diào)節(jié)，一定能讓圓形徑跡半徑減小的是A.減小U，增大I B.增大U，減小IC.同時減小U和I D.同時增大U和I10.如圖8所示，是磁流體發(fā)電機的示意圖，兩平行金屬板P、Q之間有一個很強的磁場，將P、Q與電阻R相連接。一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）沿垂直于磁場方向噴入磁場。下列說法正確的是A.P板的電勢低于Q板的電勢B.通過R的電流方向由b指向aC.若只改變磁場強弱，通過R的電流保持不變D.若只增大粒子入射速度，通過R的電流增大11.如圖9所示，為研究平拋運動的實驗裝置,金屬小球A、B完全相同。用小錘輕擊彈性金屬片，A球沿水平方向拋出，同時B球被松開，自由下落。圖9中虛線1、2代表離地高度不同的兩個水平面，則下列說法正確的是A.兩球同時經(jīng)過水平面1，且速率相同B.兩球同時經(jīng)過水平面1，且重力做功的瞬時功率相同C.兩球從水平面1到2的過程，B球動量變化量比A球大D.兩球從水平面1到2的過程，A球動能變化量比B球大12.如圖10(a)所示，甲分子固定在原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與分子間距離的關系如圖10(a)中曲線所示。F>0為斥力，F(xiàn)<0為引力。A、B、C、D為x軸上四個特定的位置?，F(xiàn)把乙分子從A處由靜止釋放，圖10(b)中A、B、C、D四個圖分別表示乙分子的加速度、速度、勢能、動能與兩分子間距離的關系，其中正確的是13.如圖11所示，(a)圖為研究木塊運動情況的裝置，計算機與位移傳感器連接，可描繪木塊位置隨時間變化的圖線。將木塊自O點靜止釋放，計算機描繪木塊對O點的位置隨時間變化的x-t圖像是(b)圖中的曲線②。(b)圖中木塊先后經(jīng)過x1、x2、x3、位置時的時間間隔相同。以下說法正確的是。圖11A.若x1:x2:x3=1:3:5,則表明木塊做勻加速直線運動B.若x1＝x2－x1＝x3－x2，則表明木塊一定做勻加速直線運動C.若只增大木板的傾角，則計算機描繪的x-t可能是(b)圖中的曲線①D.若只增大木塊的質(zhì)量，則計算機描繪的x-t可能是(b)圖中的曲線③14.永磁體之間的相互作用與電荷之間的相互作用相似，人們將電荷的相關概念引入磁現(xiàn)象的研究之中。認為磁棒的兩極存在兩種磁荷，N極帶正磁荷，S極帶負磁荷。“磁荷”觀點認為磁荷可以激發(fā)磁場，描述磁場的基本物理量定義為磁場強度H。類比電場強度的定義方法，用正磁荷在磁場中受到的磁場力F和其磁荷Q的比值表示磁場強度H，方向與該處正磁荷受力方向一致。用圖12裝置，可以測量通電線圈產(chǎn)生的磁場和“磁荷”間的作用力。假設圖中N極的磁荷QN，線圈不通電時，測力計示數(shù)為F0。A.當線圈中通順時針方向（俯視）電流時，測力計示數(shù)小于F0B.磁鐵N極所處位置的磁場強度大小C.通電后測力計示數(shù)改變量為F，則磁鐵N極所處位置的磁場強度大小D.如果將一根較短磁鐵掛在測力計上，并使磁鐵完全放入線圈中，則通電后測力計的示數(shù)變小第二部分本部分共6小題，共58分。15.（9分）驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖13所示。（1）除圖示器材外，下列器材中，必需的一組是________（只有一個選項符合要求，填選項前的符號）。A.直流電源及導線、天平及砝碼B.直流電源及導線、刻度尺C.交流電源(220V,50Hz)及導線、天平及砝碼D.交流電源(220V,50Hz)及導線、刻度尺（2）圖14中的紙帶是實驗過程中打點計時器打出的一條紙帶。打點計時器打下O點(中未標出)時，重錘開始下落，a、b、c是打點計時器連續(xù)打下的3個點?？潭瘸叩目叹€與O點對齊，a、b、c三個點所對刻度如圖14所示。打點計時器在打出b點時錘下落的高度hb=________cm，下落的速度為vb=________m/s（計算結果保留3位有效數(shù)字）。（3）某同學用上述方法測出各計數(shù)點到O點的距離h，算出對應的速度平方v2，并作出v2－？圖像，設當?shù)刂亓铀俣葹間。下列說法正確的是______。（填選項前的符號）A.v2－h(huán)圖像一定過原點B.若v2－h(huán)圖像是一條過原點的直線，則機械能一定守恒C.若v2－h(huán)圖像是一條過原點的直線，則斜率等于gD.若v2－h(huán)圖像是一條過原點的直線，則斜率略小于2g16.（9分）利用電流傳感器研究電容器的放電過程的電路如圖15所示，其中電源電動勢E＝8V。先使開關S與1相連，電容器充電結束后把開關S擲向2，電容器通過電阻箱R故電。傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流I隨時間t變化的曲線如圖17所示。（1）實驗中電阻箱的示數(shù)如圖16所示，其阻值R=______Ω。t＝2s時，電容器的a極板帶_______電（選填“正”或“負”）。（2）圖17中畫出了對應較短時間△t的狹長矩形,該矩形面積的物理意義是_________，估算該電容器的電容C＝_________F。（3）一同學在深入研究的過程中發(fā)現(xiàn)：當改變一個或幾個物理量時，I-t圖像會發(fā)生有規(guī)律的變化，圖18中的虛線示意了4種可能的變化情形。如果只增大電阻R，I-t圖像的變化應該是選項_________（填寫相應選項的字母）；如果只增大電容C，I-t圖像的變化應該是選項________（填寫相應選項的字母）。

17.（9分）滑雪是廣受師生喜歡的運動，某滑雪的滑道如圖19所示。斜面滑道與水平滑道由很小的圓弧平滑銜接，斜面滑道的傾角α＝37°。學生乘坐滑雪板由靜止開始，從滑道上高h＝1.8m處滑下，滑上水平面后，與靜止的老師所坐的滑雪板發(fā)生碰撞，碰撞后他們以共同的速度運動，碰撞前后學生的運動方向不變。已知學生和滑雪板的總質(zhì)量m＝30kg，老師和滑雪板的總質(zhì)量為M＝60kg，人與滑雪板均可視為質(zhì)點，不計一切摩擦和阻力，取重力加速度g＝10m/s，sinα＝0.6，cosα＝0.8。求：（1）小孩和滑雪板在斜面滑道下滑的加速度a的大??；（2）小孩和滑雪板滑到斜面底端時的速度v的大?。唬?）碰撞過程中學生和老師（包括各自滑雪板）組成的系統(tǒng)損失的機械能△E。18.（9分）如圖20甲所示，平行導軌與電阻R連接，導體棒MN在運動中與平行導軌始終保持垂直。電阻不計的平行導軌寬l＝0.4m,所接電阻R＝0.4Ω。勻強磁場的磁感應強度B＝0.1T，磁場方向垂直于紙面向里。導體棒MN的電阻r＝0.1Ω，以v＝5m/s的速度向右勻速運動。（1）判斷M、N中哪個位置相當于電源的正極？畫出閉合電路的等效電路圖；（2）求電阻R產(chǎn)生電熱的功率P；（3）設t＝0s時，穿過回路所圍成面積的磁通量為，求出穿過回路的磁通量隨t變化的函數(shù)關系，并在圖20乙中畫出相應的-t圖像。圖20

19.（10分）如圖21甲所示，兩個相同的平行金屬極板P、Q水平放置，高速電子在O1點沿中線O1O2射入，速度大小為v0。極板P、Q的長度為L，極板間的距離為d，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子所受重力和電子之間的相互作用。（1）若在極板P、Q間只加垂直于紙面的勻強磁場，電子垂直打在極板P上，求此勻強磁場的磁感應強度B；（2）若在極板P、Q間只加恒定電壓U,電子穿過極板P、Q時，沿豎直方向偏移的距離為d，求U0的大??；（3）若在極板P、Q間只加一交變電壓，其電壓u隨時間t變化的圖像如圖21乙所示，電壓的最大值為2U0電子在O1點持續(xù)均勻的沿O1O2射入，且在單位時間內(nèi)射入的電子數(shù)為N，在O2點豎直放置一個較短的金屬條，金屬條長為△l（△l比d?。Ｇ笤摻饘贄l上能夠檢測到的平均電流強度I的大小。（由于電子在P、Q板間運動時間極短，遠小于交變電壓的周期，電子在穿過P、Q板間時的電壓認為不變）。

20.（12分）2020年12月1日23時11分，嫦娥五號的著上組合體成功著陸在月球的預定區(qū)域。由于其著陸腿具有緩沖、吸能、防振、防傾斜等功能，確保了著上組合體穩(wěn)定可靠地完成與月球的“親密擁抱”。（1）著陸腿的工作原理可簡化為：如圖22甲所示，附著輕彈簧的物塊由靜止釋放，當物塊在著地過程中速度減為零時，緩沖彈簧不再發(fā)生形變，物塊即刻平穩(wěn)地靜止在地面上。設物塊的質(zhì)量為m，下落高度為H。①此過程中彈簧“吸收”物塊的能量E是多少？②簡要說明減小物塊對地面沖擊力的原理。（2）著上組合體在月表上方約30m時自主確定著陸點并開始垂直降落。關閉發(fā)動機時，它對月面高h＝2m,速度v＝2m/s。具有“吸能”功能的四個著陸腿是用特制的鋁蜂窩材料做成的，圖22乙是在地面做模擬試驗時得到的著陸腿所受沖擊力隨位移變化的F-x曲線。假設著上組合體在月球著陸時，著陸腿所受的沖擊力隨位移變化的F-x曲線與圖22乙相同。請你估算著上組合體的質(zhì)量M（計算時，取地球和月球的半徑之比k1≈4，質(zhì)量之比k2≈80，地球表面附近的重力加速度g＝10m/s2）。圖22

2021北京門頭溝高三一模物理參考答案題號1234567答案BDACACB題號891011121314答案DADBACC15.（9分）（1）D（2分）（2）19.40（19.38～19.42）（2分，沒估讀的0分）：1.94（1.93～1.95）（2分）；（3）AD（3分，只選對一個2分；有錯選0分）16.（9分）（1）3360（2分）；正電（1分）（2）電容器在△t時間內(nèi)的放電量（1分）：4.2×104~4.6×104（42～46格。應該是45格）（2分）（3）A（1分）；D（2分）17.（9分）（1）小孩和滑雪板在斜面滑道下滑時的受力如圖所示…（1分）根據(jù)牛頓第二定律…………（1分）mgsinα＝ma………………（1分）（I分）（2）由機械能守恒定律有………………（1分）解得：………………（1分）（3）碰撞過程中學生和老師（包括各自冰車）組成的系統(tǒng)動量守恒，設碰撞后他們相同的速度大小為v，系統(tǒng)損失的機械能為△E…………（1分）………………（1分）解得v＝2.0m/s△E＝360J………………（1分）（其它正確做法參照給分）16.（9分）（1）M為正極：…………（1分）等效電路圖（略）………（1分）（2）電動勢E＝Blv……………（1分）流過電阻R的電流……………（1分）功率P＝I2R……………（1分）得P＝6.4×10-2W……………（1分）（3）……………（1分）則φ＝φ。+0.2t……………（1分）圖像如圖……………（1分）（其它正確做法參照給分）19.（10分）（1）電子向上偏轉，由左手定則得磁感應強度方向垂直紙面向外。根據(jù)牛頓第二定律有②………①幾何關系………②解得：（此小問共計3分，過程的①②式共1分，方向、大小的結果各1分）（2）帶電粒子在P、Q極板間沿豎直方向做勻加速直線運動，有………①根據(jù)牛頓第二定律有………②電子在水平方向.上做勻速直線運動，有………③聯(lián)立解得………④代入，得（此小問共計3分，過程的①②③④式共2分，結果1分）（3）由（2）中的④可知：P、Q極板間電壓加倍，電子在豎直方向的最大位移也加倍，故此，P、Q極板間電壓加圖21乙所示的交變電壓時，所有電子穿過P、Q極板時，在豎直方向的長度范圍是d/2，且O2點是中心點。………①P、Q極板間電壓加圖21乙所示的交變電壓時，電子在豎直方向長度d/2范圍內(nèi)是均勻掃描，設在單位時間內(nèi)打在金屬條內(nèi)的電子數(shù)為n，則有………（1分）金屬條上檢測到的平均電流強