2020北京密云高三一模物理试题

物 理 2020.4

考生须知 1.本试卷共8页满分100分考试时间90分钟 2.在试卷和答题卡上准确填写学校、班级、姓名、考号 3.试题答案一律书写在答题卡上在试卷上作答无效 4.在答题卡上试题用黑色字迹签字笔作答 5.考试结束将本试卷和答题纸一并交回

第一部分

一、本部分共14小题每题3分共42分在每题列出的四个选项中选出最符合题目要求的一项 １.下列说法正确的是

A.物体的动能增加其内能也一定增加

B.扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动 C.一定质量的气体膨胀对外做功气体内能一定增加 D.随着分子间的距离增大分子间的引力、斥力都减小

２.如图１所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为A、B两种单色。光则下列说法正确的是

A.在真空中传播时，a光的速度大

B.从玻璃射向空气时,b光发生全发射的临界角小

C.经过同一双缝干涉实验装置时,观察到a光的相邻亮条纹间距大 D.若b光能使某金属发生光电效应,则a光也一定能发生光电效应 ３.下列说法正确的是

A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 C.阴极射线和𝛽射线都是电子流都源于核外电子

D.天然放射现象中放射出的𝛼、𝛽、𝛾射线都能在磁场中发生偏转

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４.中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史,早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入—个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上造成局部瘀血以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法在。刚开始的很短时间内火罐“吸”在皮肤上的主要原因是 A.火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大 B.火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小 C.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小 D.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大

５.2019年5月17日，在四川省西昌卫星发射基地成功发射了第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。已知地球的质量为Ｍ、半径为Ｒ、地球自转周期为Ｔ、该卫星的质量为ｍ、引力常量为Ｇ关于这颗卫星下列说法正确的是

3

A.距地面高度为√

𝐺𝑀𝑚2𝑅

𝐺𝑀𝑇24𝜋2−𝑅

B.动能 𝐺𝑀𝑅2

C.加速度为𝑎= D.入轨后该卫星应该位于西昌的正上方

６.甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A、B两点沿ｘ轴相向传播，ｔ＝０时的波形图像如图２所示，若两列波的波速都是１ｍ/ｓ，下列说法正确的是

A.甲乙两列波的频率都是4Hz B.t=1s，时甲乙两波相遇

C.t=3s时，x=6m处质点的位移为负方向最大

D.t=0s时，x=2ｍ处质点与x＝10ｍ处质点的振动方向相反

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７.如图３所示，为探究理想变压器原副线圈的电压和电流关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源

上，副线圈连接相同的灯泡𝐿1、𝐿2，电路中分别接入理想交流电压表𝑉1、𝑉2和理想交流电流表𝐴1、𝐴2不计导线电阻。闭合开关Ｓ后,下列说法正确的是

A. 𝐴1示数不变，𝑉1示数不变，𝐿1变亮 B. 𝐴2示数变大，𝑉2示数变大，𝐿1变暗

C. 𝐴1示数变大，变压器输出功率变大，𝐴1与𝐴2示数的比值不变 D. 𝑉2示数变大，变压器输出功率变大，𝑉1与𝑉2示数的比值不变

８.如图４所示为交流发电机发电的示意图，矩形线圈ABCD面积为Ｓ、匝数为Ｎ、整个线圈的电阻为ｒ。在磁感应强度为B的磁场中，线圈绕ＯＯ′轴以角速度ω匀速转动，外电阻为Ｒ，线圈的AB边连在金属滑环Ｋ上，CD边连在金属滑环Ｌ上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。关于发电过程中的四个状态，下列说法正确的是

A.线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为ＮBＳ

B.线圈转到图乙位置时，通过线圈的磁通量的变化率为ＮBＳω C.线圈转到图丙位置时，外电路中交流电流表的示数为D.线圈转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B

９.如图５所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A

点距离为d的一点,C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点.则下列说法正确的是

A.𝐸𝐴=𝐸𝐶>𝐸𝐵,∅𝐴=∅𝐵>∅𝐶 B. 𝐸𝐵>𝐸𝐴>𝐸𝐶,∅𝐴=∅𝐶>∅𝐵

C.将正点电荷ｑ沿AC方向移动到无穷远处的过程中,电势能逐渐减少

D.将负点电荷ｑ沿AB方向移动到负点电荷处的过程中,所受电场力先变小后变大

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𝑁𝐵𝑆𝜔

(𝑅+𝑟)

4

１０.一个23892𝑈原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中,当原子核发生衰变后,它放出一个α粒子(2𝐻𝑒),其速

度方向与磁场方向垂直.关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动,下列说法正确的是 A.运动半径之比是４５∶１ B.运动周期之比是１∶１１７ C.动能总是大小相等

D.动量总是大小相等,方向相反

１１.如图６所示,一个劲度系数为ｋ的轻质弹簧竖直放置,弹簧上端固定一质量为２ｍ的物块A,弹簧下端固定在水

平地面上.一质量为ｍ的物块B,从距离弹簧最上端高为ｈ的正上方处由静止开始下落,与物块A接触后粘在一起向下压缩弹簧。从物块B刚与A接触到弹簧压缩到最短的整个过程中(弹簧保持竖直且在弹性限度内形变)，下列说法正确的是 A.物块B的动能先减少后增加又减小 B.物块A和物块B组成的系统动量守恒 C.物块A和物块B组成的系统机械能守恒 D.物块A、物块B和弹簧组成的系统机械能守恒

１２.图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个

物理量之间的关系，如图7所示，若x轴表示一个物理量，ｙ轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点(称为截距)具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是

A.在测电源电动势和电源内阻时，若ｘ轴表示流过电源的电流，ｙ轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与ｘ轴的交点的物理意义是短路电流

B.在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若ｘ轴表示重锤下落到某点时速度的平方，ｙ轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与ｘ轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度

C.在用单摆测重力加速度的实验中，若ｘ轴表示摆线长度，ｙ轴表示单摆周期的平方，则该图像与ｘ轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径

D.在研究光电效应的实验中，若ｘ轴表示入射光的频率，ｙ轴表示光电子的最大初动能，则该图像与ｘ轴的交点物理意义是该金属的极限频率

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１３.如图８所示，是一个研究向心力与哪些因素有关的DＩＳ实验装置示意图，其中质量为ｍ的圆柱体放置在未

画出的光滑圆盘边缘，绳子一端连接小圆柱体，另一端连接力传感器，使圆柱体做匀速圆周运动。圆周运动的轨道半径为ｒ，光电传感器测定的是圆柱体的线速度。关于这个实验下列说法不正确的是

A.研究向心力与半径的关系时，保持圆柱体线速度和质量一定应画Ｆ－ｒ图像

B.研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，应画𝐹−𝑣2图像 C.研究向心力与质量的关系时，保持圆柱体线速度和运动半径一定，应画Ｆ－ｍ图像 D.如能保证两个传感器同步记录，圆筒可以不做匀速圆周运动，同样可以完成该实验目的

１４.新型冠状病毒防疫期间，医用一次性口罩是必备的呼吸防护用品，口罩的核心材料是中间一层熔喷无纺布。为了提高过滤效果必须在熔喷无纺布上进行重要的驻极处理，就是在熔喷无纺布上加入静电荷。利用电荷的静电力作用捕集尘粒，称为静电吸引沉积，静电吸附效果直接影响着口罩的使用寿命。根据这些信息，下列说法正确的是

A.医用一次性口罩可以进行高温蒸汽消毒再使用效果会更好

B.医用一次性口罩可以防护天然放射现象中放射出的α、β和γ射线

C.在防控期间口罩出现严重紧缺，为了节约资源刚用完的医用一次性口罩可以及时清洗晒干后使用

D.防疫期间不法分子为了谋取暴利，制造销售假冒医用一次性驻极口罩，除了从专业技术上鉴定外，还可以用口罩能否吸附轻小纸屑来判断真假

第二部分

二、本题共２小题，共１５分

１５.(８分)在“观察电容器的充、放电现象”实验中，电路如图９(甲)所示

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(１)将开关Ｓ接通１，电容器的 流表的电流方向向

(填“上”或“下”)极板带正电，再将Ｓ接通２，通过电

(填“左”或“右”)

(２)若电源电动势为１０Ｖ，实验中所使用的电容器如图９(乙)所示，充满电后电容器正极板带电量为

C(结果保留两位有效数字)

(３)下列关于电容器充电时，电流ｉ与时间ｔ的关系；所带电荷量ｑ与两极板间的电压Ｕ的关系正确的是

。

１６.(１０分)某实验小组同学，用铁架台、弹簧和多个质量均为ｍ＝５０ｇ的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系如图１０(甲)所示。

(１)该组同学在做该实验时，依次在弹簧下端挂上钩码，并在表格内分别记下钩码静止时弹簧下端指针所对应的刻度，记录数据如下: 钩码个数 弹力Ｆ/Ｎ 指针对应刻度Ｌ/Cｍ 1 0.5 １２.５１ 2 1.0 3 1.5 １５.３９ 4 2.0 １６.１１ 5 2.5 １７.３０ 当挂２个钩码时，指针对应刻度如图１０(甲)所示，将指针示数填入表格；在以弹簧弹力为纵轴、指针对应刻度Ｌ为横轴的坐标系中，如图１０(乙)所示。描点画出第２组对应的数据点，并连线得到Ｆ－Ｌ图象。请根据图像分析并得出以下结论 ①弹簧原长为

Cｍ。

Ｎ/ｍ(保留两位有效数字)。

②弹簧的劲度系数ｋ＝

(２)弹簧与绳有一点相似之处，都可以认为是一个传递力的媒介。某位同学根据这个观点推广认为:将两个同样的弹簧串接在一起后，弹簧的劲度系数ｋ与原来一样。你认为他的想法正确么?并解释一下你的理由。

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三、本题包括4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

１７.(8分)力是改变物体运动状态的原因，力能产生加速度。力在空间上的积累使物体动能发生变化；力在时间上的积累使物体动量发生变化。如图１１所示，质量为ｍ的物块，在水平合外力Ｆ的作用下做匀变速直线运动，速度由𝑣0变化到ｖ时，经历的时间为ｔ，发生的位移为ｘ。

(１)请根据牛顿第二定律和相关规律，推导动能定理 (２)请根据牛顿第二定律和相关规律，推导动量定理

１８.(9分)如图１２所示，，Ｒ为变阻箱电压表为理想电压表，电源电动势Ｅ＝６Ｖ，当变阻箱阻值为Ｒ＝４Ω时，闭合电键后，电压表读数Ｕ＝４Ｖ求: (１)电路中的电流Ｉ和电源内阻ｒ (２)电源的输出功率Ｐ和效率η

(３)试推导说明当Ｒ为多大时，电源的输出功率最大

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１９.(11分)如图１３所示，空间内有一磁感应强度B＝０.８Ｔ的水平匀强磁场，其上下水平边界的间距为Ｈ，磁场的正上方有一长方形导线框，其长和宽分别为Ｌ＝２ｍ、D＝０.８ｍ(D<Ｈ)，质量ｍ＝０.４ｋｇ，电阻Ｒ＝３.２Ω。将线框从距磁场高ｈ＝０.８ｍ处由静止释放，线框平面始终与磁场方向垂直，线框上下边始终保持水平，重力加速度取𝑔=10𝑚/𝑠2。求:

(１)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小；

(２)若在线框上边缘进入磁场之前，线框已经开始匀速运动。求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Ｑ；

(３)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中，线框速度ｖ随ｔ变化的图像。

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２０.(12分)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明，光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子(即一个个有确定能量和动量的“光子”)组成的。人们意识到，光既具有波动性，又具有粒子性。(c为光速ｈ为普朗克常量)

(１)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子，他提出假设:实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，粒子的能量Ｅ和动量ｐ跟它所对应波的频率ν和波长λ之间也遵从如下关系:𝑣=,𝜆=。请依据上述关系以及光的波长公式，试推导单个光子的能量Ｅ和动量ｐ间存在的关系；

ℎ

𝑝

𝐸

ℎ

(２)我们在磁场中学习过磁通量ϕ，其实在物理学中有很多通量的概念，比如电通量、光通量、辐射通量等等辐射通量𝜙𝑒表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为Ｊ/ｓ。

①光子具有能量。一束波长为λ的光垂直照射在面积为Ｓ的黑色纸片上，其辐射通量为𝜙𝑒，且全部被黑纸片吸收求该束光单位体积内的光子数ｎ；

②光子具有动量。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小，并判断若将黑纸片换成等大的白纸片，该束光对白纸片的压力有何变化。

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