门头沟区2020年高三年级综合练习高三物理试题及参考答案

1/142020北京门头沟区高三一模物理2020．3考生须知1．本试卷共7页，分为两部分，第一部分选择题，包括1～14题，共42分；第二部分非选择题，包括15～20题，共58分。2．试卷所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。请使用黑色字迹签字笔或钢笔作答。3．考试时间90分钟，试卷满分100分。第一部分选择题（共42分）本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．下列核反应方程中，属于重核裂变的是A.1441717281NHeOHB.238234492902UThHeC.HeHH422121D.235114489192056360UnBaKr3n2．一定质量的理想气体，在温度升高的过程中A.气体的内能一定增加B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体分子的平均动能可能不变3．如图1是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏。用绿光从左侧照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是A．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大4．对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是A．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小B．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大C．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大D．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大5．一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图2所示。下列说法中正确的是A．此介质的折射率等于1.5B．此介质的折射率等于2C．入射角小于45°时可能发生全反射现象D．入射角大于45°时可能发生全反射现象6．如图3所示，是一测定风力仪器的结构简图，悬挂在O点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m的金属球P，2/14在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球P自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球P静止时金属丝与竖直方向的夹角为θ，此时风力F的大小是A．sinmgFB．cosmgFC．tanmgFD．cosmgF7．若已知引力常量G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是A．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期B．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度C．月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期D．地球绕太阳公转的周期和轨道半径8．一列简谐横波沿x轴传播，图（甲）是t=0时刻的波形图，图（乙）是x=1.0m处质点的振动图像，下列说法正确的是A．该波的波长为2.0mB．该波的周期为1sC．该波向x轴正方向传播D．该波的波速为2.0m/s9．如图5甲所示，A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅受静电力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图5乙所示，设A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，则A．EA＝EBφAφBB．EAEBφA=φBC．EAEBφA=φBD．EA＝EBφAφB10．如图6所示，一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交流电。为了使变压器输入功率增大，可以A．其它条件不变，使原线圈的匝数n1增加B．其它条件不变，使副线圈的匝数n2减少C．其它条件不变，使负载电阻R的阻值减小D．其它条件不变，使负载电阻R的阻值增大3/1411.如图7所示，正对的两个平行金属板竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关，一个带电的液滴从两板上端中点处由静止释放后，落在了某一金属板上。不计空气阻力，下列说法中正确的是A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B．电源电动势越大，液滴在金属板间的加速度越大C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长12.下列对图8中的甲、乙、丙、丁四个图像叙述正确的是A．图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图像，则电流在均匀增大B．图乙是某物体的位移随时间变化的图像，则该物体受不为零的恒定合力作用C．图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图像，则与实线对应金属的逸出功比虚线的大D．图丁是某物体的速度随时间变化的图像，则该物体所受的合力随时间增大13.如图9所示的电路中，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能正常发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是A．a灯变亮，b灯和c灯变暗B．a灯和b灯变暗，c灯变亮C．a灯和c灯变暗，b灯变亮D．a灯和c灯变亮，b灯变暗14.有趣的“雅各布天梯”实验装置如图10中图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。图乙是金属放电杆，其中b、b是间距最小处。在弧光周而复始过程中，下列说法中正确的是A．每次弧光上“爬”的起点位置是a、a处B．每次弧光上“爬”的起点位置是b、b处C．弧光消失瞬间，两杆间b、b处电压最大D．弧光消失瞬间，两杆间c、c处场强最大4/14第二部分非选择题（共58分）15．（6分）用如图11所示的实验器材来探究产生感应电流的条件（1）图11中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线。（2）若连接好实验电路并检查无误后，在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈（填“A”或“B”）中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转，请写出两项可行的操作：①；②。16．（12分）在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中（1）安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图12所示，则摆球直径d=_______cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=(用d、l表示)；（2）摆球摆动稳定后，当它到达（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3…），当n=60时刚好停表。停止计时的秒表如图13所示，其读数为s，该单摆的周期为T=s（周期要求保留三位有效数字）；5/14（3）计算重力加速度测量值的表达式为g=_____（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是______；A.将摆球经过最低点的次数n计少了B.计时开始时，秒表启动稍晚C.将摆线长当成了摆长D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长（4）正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图14所示。由图线计算出重力加速度的大小g=____m/s2。（保留3位有效数字，计算时π2取9.86）6/1417．（9分）如图15所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量M=3.0kg的小物块B静止在水平面上。质量m=1.0kg的小物块A从距离水平面高h＝0.80m的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度g=10m/s2。求（1）A经过Q点时速度的大小v0；（2）A与B碰后共同速度的大小v；（3）碰撞过程中，A与B组成的系统所损失的机械能ΔE。18．（9分）如图16所示，虚线O1O2是速度选择器的中线，其间匀强磁场的磁感应强度为B1，匀强电场的场强为E（电场线没有画出）。照相底片与虚线O1O2垂直，其右侧偏转磁场的磁感应强度为B2。现有一个离子沿着虚线O1O2向右做匀速运动，穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动，最后垂直打在照相底片上（不计离子所受重力）。（1）求该离子沿虚线运动的速度大小v；（2）求该离子的比荷mq；（3）如果带电量都为q的两种同位素离子，沿着虚线O1O2射入速度选择器，它们在照相底片的落点间距大小为d，求这两种同位素离子的质量差m。7/1419．（10分）如图17所示，长为L的轻质细绳上端固定在O点，下端连接一个质量为m的可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中的A点，绳与竖直方向的夹角θ=37°。此匀强电场的空间足够大，且场强为E。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。（1）请判断小球的电性，并求出所带电荷量的大小q；（2）如将小球拉到O点正右方C点（OC=L）后静止释放，求小球运动到最低点时所受细绳拉力的大小F；（3）O点正下方B点固定着锋利刀片，小球运动到最低点时细绳突然断了。求小球从细绳断开到再次运动到O点正下方的过程中重力对小球所做的功W。20.（12分）我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，将地球视为均质球体，且忽略自转。（1）类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度引E”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为r（r＞R）处的引力场强度的表达式2rMGE引；（2）设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为引E和引E，如果它们满足020.EEE引引引，则该空间就可以近似为匀强场，也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度h（取地球半径kmR6400）；（3）某同学查阅资料知道：地球引力场的“引力势”的表达式为rMG-引（以无穷远处引力势为0）。请你设定物理情景，简要叙述推导该表达式的主要步骤。8/142020北京门头沟区高三一模物理参考答案本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．【答案】D【解析】选项A是氮核在α粒子的轰击下生成氧和质子的反应，是不重核的裂变，选项B是α衰变的反应方程，选项C是氢核聚变的反应方程，选项D是铀核的裂变反应，它是重核的裂变反应方程，故选项D正确。2．【答案】A【解析】一定质量的理想气体的温度升高了，则说明分子的平均动能增加了，而理想气体的分子间作用力是0，故没有分子势能，所以气体的内能就是分子的平均动能，所以气体的内能也一定增加，选项A正确；由热力学第一定律，气体的温度升高了，可以通过热传递也可以通过对气体做功的方法来实现，故选项BC均错误；气体的温度升高了，可见气体分子的平均动能一定变大了，选项D错误。3．【答案】B【解析】根据双缝干涉的条纹间距公式Δx=ld可知，若减小双缝间的距离d，则干涉条纹间的距离增大，选项A错误；增大双缝到屏的距离l，干涉条纹间的距离增大，选项B正确；将绿光换为红光，光的波长变大了，故干涉条纹间的距离增大，选项C错误；将绿光换为紫光，光的波长变小了，则干涉条纹间的距离减小，选项D错误。4．【答案】C【解析】由一定质量的理想气体状态方程“pVT=定值”可知，分子间的平均距离变大时，即气体的体积增大时，气体压强不一定变小，还有温度的限制，选项A错误；当分子热运动变剧烈时，即温度升高时，气体压强不一定变大，因为还有体积的限制，选项B错误；当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，即温度升高，且体积减小时，气体压强会一定变大，选项C正确；当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，即温度升高且体积变大时，气体压强不一定变大，选项D错误。5．【答案】B【解析】介质的折射率n=sin45sin30=2，选项A错误，B正确；这是光从真空射向介质的情景，其折射角小于入射角，所以永远不能发生全反射，发生全反射的条件是光必须从介质射向真空，故选项CD均错误。6．【答案】C【解析】对金属球受力分析得，它受重力mg、风力F风和金属丝的拉力F丝，三力平衡，则F风=mgtanθ，故选项C正确。9/147．【答案】A【解析】对于选项A，一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，满足22GMmmvrr，故地球的质量M=2vrG，因为G、v已知，而半径r又可以通过v和T的关系T=2rv计算得出，故可以求出地球的质量，选项A正确；对于选项B，若已知人造卫星的质