北京市届高三适应性测试物理试题详细解析.docx
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北京市届高三适应性测试物理试题详细解析
2020年北京市普通高中学业水平等级性考试适应性测试物理解析
本试卷共8页，100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共14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．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．内能是物体中所有分子热运动动能的总和
答案：
B
解析：
布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的无规则的运动，布朗运动间接反映了液体分子是运动的，选项A错误；随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈，选项B正确，因为温度越高，分子运动速度越大，故它的运动就越剧烈；物体从外界吸收热量，如果还要对外做功，则它的内能就不一定增加，选项C错误；内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，故选项D错误。
2、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是
A．若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大
B．若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变
C．若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变
D．若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大
答案：
D
解析：
温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，选项A错误；对于一定质量的理想气体，满足
不变，若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力也会增大，选项B错误；若体积不变、温度降低，则压强减小，故选项C错误；若体积减小、温度不变，则分子密集程度增大，压强一定增大，选项D正确。
3、下列说法正确的是
A．根据∆E=∆mc2可以计算核反应中释放的核能
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C．目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为氘
D．目前核电站利用的核反应是聚变，核燃料为铀
答案：
A
解析：
根据∆E=∆mc2可以计算核反应中释放的核能，式中∆m是核反应中的质量亏损，选项A正确；太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，选项B错误；目前核电站利用的核反应是裂变，核燃料为铀，选项CD错误。
4、下列说法正确的是
A．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
B．用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象
C．一束单色光经由空气射入玻璃后速度不变，波长变短
D．光的干涉现象和光电效应都是光具有波动性的表现
答案：
B
解析：
光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，光导纤维的内芯是光密介质，外层是光疏介质，故选项A错误；用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象，选项B正确；一束单色光经由空气射入玻璃后速度变小，波长变短，因为v=c/n，选项C错误；光的干涉现象是光具有波动性的表现，光电效应是光具有粒子性的表现，选项D错误。
5、如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220
sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为4∶1，电流表、电压表均为理想电表。
下列说法正确的是
A．原线圈的输入功率为220
W
B．电流表的读数为1A
C．电压表的读数为55V
D．通过电阻R的交变电流频率是100Hz
答案：
C
解析：
由于原线圈的交流电的有效值是220V，原、副线圈匝数之比为4∶1，故副线圈上得到的电压为220V/4=55V，所以电压表的示数是55V，选项C正确；又由于电阻R=55Ω，故副线圈上的电流为I=55V/55Ω=1A，原线圈中的电流为1A/4=0.25A，选项B错误；原线圈输入的电功率P=220V×0.25A=55W，选项A错误，这里输入电功率也可以通过计算副线圈中的电功率得到；因为原线圈的交流电的频率是50Hz，故副线圈中的交流电的频率也是50Hz，选项D错误。
6、如图是电子射线管示意图。
接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是
A．加一电场，电场方向沿z轴负方向
B．加一电场，电场方向沿y轴正方向
C．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
D．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
答案：
D
解析：
由于电子带负电，要使电子向下偏转（z轴负方向），如果加电场的话需要加向上的电场，即沿z轴正方向的电场，故选项AB均错误；如果加磁场的话，由左手定则可知，四指需要指向x轴的负方向，大拇指向下，故磁场的方向是沿y轴正方向的，选项C错误，D正确。
7、我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统由数十颗卫星构成，目前已经向一带一路沿线国家提供相关服务。
设想其中一颗人造卫星在发射过程中，原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动，如图所示。
下列说法正确的是
A．在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点的加速度不同
B．在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点的动量不同
C．卫星在轨道2的任何位置都具有相同的加速度
D．卫星在轨道1的任何位置都具有相同的动能
答案：
B
解析：
在轨道1与在轨道2运行比较，卫星在P点距地球的距离相等，受到的万有引力相等，所以产生的加速度相同，选项A错误；由于卫星在轨道1与在轨道2运行比较，轨道2的速度要大一些，否则就不会出现变轨，所以卫星在P点的动量不同，选项B正确；由于加速度是个矢量，卫星在轨道2的不同位置受到的万有引力的方向不同，故产生的加速度也不同，选项C错误；由于轨道1是个椭圆，卫星在椭圆的近地点与远地点的速度大小是不同的，所以卫星在轨道1的任何位置并不都具有相同的动能，选项D错误。
8、一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ。
若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为
答案：
A
解析：
由振动图像可知，在x=0处质点在t=T/2时刻处于平衡位置，且要向下振动，又由于波的传播方向是沿x轴正方向传播，根据同侧法可判断出选项A是正确的；选项B的x=0处的质点要向上振动，而选项CD说明x=0处的质点一个在最低位移处，一个在最高位移处，故它们都是不对的。
9、“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。
将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。
从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列分析正确的是
A．绳对人的冲量始终向上，人的动量一直减小
B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C．绳恰好伸直时，人的动能最大
D．人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力
答案：
D
解析：
“蹦极”运动中，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，绳对人的拉力的方向始终向上，故绳对人的冲量始终向上，但是人的运动速度并不是一直在减小，而是先增大，到绳子的拉力与重力相等时，人的速度最大，然后再减小，故人的动量应该是先增大后减小，动能也是先增大后减小，选项AB都不对；人的动量最大时，也是人的运动速度最大时，就是当拉力与重力相等时，人受到的合力为零，加速度为零，速度最大，故选项C错误，D正确。
10、木块甲、乙分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。
夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m。
系统置于水平地面上静止不动。
现用F=1N的水平拉力作用在木块乙上，如图所示。
力F作用后木块所受摩擦力情况是
A．木块甲所受摩擦力大小是12.5N
B．木块甲所受摩擦力大小是11.5N
C．木块乙所受摩擦力大小是9N
D．木块乙所受摩擦力大小是7N
答案：
C
解析：
由于弹簧被压缩了2cm，故弹簧的弹力F=kΔx=400N/m×0.02m=8N，对于甲来说弹簧对它的力是向左的，大小为8N，而甲的滑动摩擦力f甲=50N×0.25=12.5N，看来弹力小于摩擦力，故甲没有运动，处于静止状态，所以它受平衡力，故甲受到的摩擦力为8N，方向水平向右，选项AB均错误；对乙来说，它受向右的8N的弹力，还有向右的1N的拉力，故向右的合力是9N，对乙再计算其滑动摩擦力f乙=60N×0.25=15N，所以乙向右的合力也小于其滑动摩擦力，乙也不会滑动，而处于静止状态，受力平衡，故它受到的摩擦力也是9N，方向水平向左，选项C正确，D错误。
11、如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A，R1的阻值等于电流表内阻的
，R2的阻值等于电流表内阻的4倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是
A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A
B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A
C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A
D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A
答案：
C
解析：
由于电流表A的每个最小格表示0.02A，当将接线柱1、2接入电路时，电流表与电阻R1并联，当电流表中通过0.02A的电流时，根据并联分流的规律可知，R1的电阻小，所以它其中通过的电流要大，即为0.04A，故干路电流为0.06A，即此时每一小格表示0.06A，选项AB均错误；将接线柱1、3接入电路时，电流表与电阻R1并联后再与电阻R2串联，当电流表中通过0.02A的电流时，R1中的电流是0.04A，故干路电流就是0.06A，所以通过接线柱1的电流值就是0.06A，所以它表示每一小格表示0.06A，选项C正确，D错误。
12、某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。
检查电路后，闭合开关S，小灯泡正常发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。
虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象。
你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是
A．线圈的电阻偏大
B．小灯泡的额定电压偏大
C．电源的电动势偏小
D．线圈的自感系数偏小
答案：
A
解析：
图中的电路是一个灯泡与电感线圈并联再与电源、开关串联起来的电路，当小灯泡正常发光时，通过灯泡和电感线圈中都有电流，当开关断开时，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象，说明开关断开后，通过小灯泡的电流也没有显著增大，这是因为原来通过电感线圈的电流小于灯泡的电流，当断电后，电感最多会产生原来通过自己的等大的电流，原来的电流为什么不大，就是因为线圈的电阻偏大的缘故，所以选项A正确；该题容易错选D，自感系数小也是一个原因，但是你的自感再大，你也最多能产生与原来自己的等大的电流，所以最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是A，选项D错误。
13、如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。
若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。
下列说法中正确的
A．若x轴表示时间，y轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系
B．若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
C．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系
D．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系
答案：
C
解析：
图中的直线表示是一次函数的关系；对于A，若物体受恒定合外力作用做直线运动，则物体做匀加速直线运动，其速度与时间图像是线性关系，那第速度的平方与时间的图像就不是线性关系了，所以动能与时间的图像也不是线性关系了，故选项A错误；对于B，在光电效应中，由于Ek=hγ-W0，说明动能与频率是一次函数的关系，但是当频率γ=0时，动能应该是负值，与现在的图像不相符，故选项B错误；对于C，若物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体做匀加速直线运动，其速度与时间是线性关系，故其动量与时间也是线性关系，当时间为0时，其动量可能是正的某个值，故选项C正确；对于D，当磁感应强度随时间均匀增大时，电动势的大小是不变的，所以选项D不对。
14、已知天然材料的折射率都为正值（n>0）。
近年来，人们针对电磁波某些频段设计的人工材料，可以使折射率为负值（n<0），称为负折射率介质。
电磁波从正折射率介质入射到负折射介质时，符合折射定律，但折射角为负，即折射线与入射线位于界面法线同侧，如图1所示。
点波源S发出的电磁波经一负折射率平板介质后，在另一侧成实像。
如图2所示，其中直线SO垂直于介质平板，则图中画出的4条折射线（标号为1、2、3、4）之中，正确的是
A．1B．2C．3D．4
答案：
Ｄ
解析：
由题意可知，负折射率的介质使得折射光线与入射光线均在法线的同一侧，现在让我们判断从S点发出的这条光线的折射光线，则光线1、2是不可能的，因为它们均在法线的另一侧，光线3、4是可能的，但是题意中又说明在另一侧成实像，即实际光线有交点，光线3在射出介质时，其折射乐线也会在法线的同一侧，这样它就不会与SO有交点了，而光线4却能够与SO有交点，故光线4是正确的，选项D正确。
第二部分（本部分共6题，共58分。
）
15．（10分）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
主要实验步骤如下：
a.安装好实验器材。
接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。
c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……
d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。
结合上述实验步骤，请你完成下列问题：
（1）在下列仪器和器材中，还必须使用的有_____和_______（填选项前的字母）。
A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源
C．刻度尺D．秒表
E．天平（含砝码）
（2）在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C（v3=0.86m/s）对应的坐标点，并画出v-t图像。
;
（3）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是____________________。
根据v-t图像计算出小车的加速度a=________m/s2。
（4）某同学测量了相邻两计数点间的距离：
OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动。
请你说明这样分析的依据是___________。
答案：
（1）AC；
（2）略；（3）小车速度随时间均匀变化；0.62；（4）相邻相等时间（0.1s）内的位移变化量均为0.63cm左右，在误差范围内相等，所以小车做匀速直线运动。
解析：
（1）图中打点计时器用的是50Hz交流电源而不是直流电源，故选项A正确，B错误；测量纸带上的点之间距离时，还需要用到刻度尺，故选项C正确；但是不用秒表，因为计时器的点间距能够说明间隔时间的问题，选项D错误；实验用不到天平，因为不用测量质量，选项E错误；
（2）先画出C点，即在时间为0.3s时找出对应的速度0.86m/s即可，然后将图中各点用直线画出来；
（3）因为它是一条直线，说明其加速度的大小是不变的，故说明是匀变速直线运动，也可以说是因为速度的变化的相同时间内是相同的，其加速度的大小可以根据加速度的定义来计算得出a=
m/s2=0.62m/s2；计算加速度时需要在直线上取两个点，所取的点间距尽量大一些；
（4）由于在匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移的变化量是相等的，故我们只需要验证这个运动是不是满足这个关系就可以；由于相邻点间的时间是相等的，又因为EF-DE=10.20cm-9.57cm=0.63cm，DE-CD=9.57cm-8.95cm=0.62cm，CD-BC=8.95cm-8.31cm=0.64cm，BC-AB=8.31cm-7.68cm=0.63cm，…；说明相邻相等时间内通过的位移都是相等的，所以小车的运动是匀变速直线运动。
16．（8分从下表中选出适当的实验器材设计一电路来测量电阻Rx的阻值。
要求方法简捷，得到多组数据，有尽可能高的测量精度。
器材（代号）
规格
待测电阻（Rx）
阻值约10kΩ
电流表（A1）
0～300μA，内阻约100Ω
电流表（A2）
0～0.6A，内阻约0.125Ω
电压表（V1）
0～3V，内阻约3kΩ
电压表（V2）
0～15V，内阻约15kΩ
滑动变阻器（R）
总阻值约50Ω
电源（E）
电动势3V，内阻很小
电键（S）
导线若干
（1）电流表应选用，电压表应选用。
（2）完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。
接线错误
引起的后果
改正的方法
（3）在实验中，有的同学连成下图所示的电路，其中a，b，c，…，k是表示接线柱的字母。
请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），填在图右侧表格相应的位置中。
答案：
（1）A1；V1；
（2）连接电路如下图所示；（3）如下表：
接线错误
引起的后果
改正的方法
ce
不利于调节电压，调节不当，电源可能短路，损坏电源
撤消ce连线
解析：
（1）器材中的电源为3V，被测电阻约为10kΩ，故通过电阻的电流最大约为I=3V/10kΩ=0.3mA=300μA，刚好不超A1的量程，而A2的量程是0.6A就太大了；电压表就选3V量程的V1，因为V2的量程也是太大了；
（2）因为题中要求得到多组数据，所以用分压式较好，再说所给的变阻器的最大阻值是50Ω，它比被测电阻小多了，也不能用限流的方法连接，又因为需要尽可能高的测量精度，所以电阻测量需要用电压表外接法，因为被测电阻的电阻值较大，外接法的误差较小；又因为使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏，所以闭合开关前，应该使电压表的示数接近0，故电路的实物图如图所示；（3）接线错误的两个接线柱是ce，因为它接起来后，电压表与电源直接连接，变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了，当滑动滑片移动到最下端时，电源也可能短路，故是不可以的，应该将其去掉才行。
17．（9分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。
现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。
已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m；A和B的质量均为m=0.1kg，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。
（1）与B碰撞前瞬间A对轨道的压力N的大小；
（2）碰撞过程中A对B的冲量I的大小
（3）A和B整体在桌面上滑动的距离l。
答案：
（1）3N；
（2）0.1Ns；（3）0.25m。
解析：
（1）对物体A下滑的过程，利用机械能守恒：
mgR=
mv2，
下滑到最低点，再利用牛顿第二定律得：
FN-mg=m
；两式联立可得FN=3N，
由牛顿第三定律可得：
A对轨道的压力N=FN=3N；
（2）AB相碰，由动量守恒得：
mv=2mv′；
再对B利用动量定理得：
I=mv′=
mv=0.1Ns；
（3）对AB，利用动能定理得：
-2μmgl=0-
×2mv′2，解之得l=0.25m。
18．（9分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。
纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，每边电阻为R，ad边与磁场边界平行。
从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：
（1）线框中电流I的大小和方向；
（2）拉力所做的功W；
（3）ab边产生的焦耳热Q。
答案：
（1）
；方向是由a到d；
（2）
；（3）
。
解析：
（1）由于ad边向左切割磁感线，故产生的感应电动势为E=BLv；
故线框中的电流I=
；由右手定则判断出电流的方向是由a到d；
（2）由于线框匀速运动，故拉力F=F安=BIL=
；拉力做的功W=FL=
；
（注：
也可以用能量守恒来计算，W=Q=I2×4R×t=
×4R×
=
；）
（3）ab边产生的焦耳热Qab=
W=
。
19．（10分）如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。
已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场极板间电势差为U0。
偏转电场极板间电势差为U，极板长度为L，板间距为d，偏转电场可视为匀强电场，电子所受重力可忽略。
（1）求电子射入偏转电场时的初速度v0和从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；
（2）由问题
（1）的结论可知，电子偏转距离Δy与偏转电场极板间电势差U有关。
已知
0
L=1.0×10-1m，加速电场U0=500V。
当偏转极板间电压为随时间变化的交变电压u=22
sin50πtV时，在计算其中任意一个电子通过极板的偏转距离Δy时，仍可认为偏转极板间电势差是某一定值。
请利用下面所给数据，分析说明这样计算的合理性。
已知e=1.6×10-19C，m=9.1×10-31kg。
答案：
（1）v0=
；Δy=
；
（2）略。
解析：
（1）由U0e=
mv02得，v0=
；
Δy=
at2=
×
×
=
=
；
（2）因为粒子射出电场的时间t=
≈7.5×10-9s；
又因为交变电压的周期T=
=0.04s，因为T>>t，所以在计算其中任意一个电子通过极板的偏转距离Δy时，仍可认为偏转极板间电势差是某一定值。
20．（12分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，可以更加深刻地理解其物理本质。
（1）单个微小粒子撞击巨大物体的力是局部而短促的脉冲，但大量粒子撞击物体的平均效果是均匀而持续的力。
我们假定单位体积内粒子数量为n，每个粒子的质量为m，粒子运动速率均为v。
如果所有粒子都垂直物体表面运动并与其碰撞，利用所学力学知识，导出物体表面单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
（2）实际上大量粒子运动的速率不尽相同。
如果某容器中速率处于100～200m/s区间的粒子约占总数的10%，而速率处于700～800m/s区间的粒子约占总数的5%，论证：
上述两部分粒子，哪部分粒子对容器壁的压力
贡献更大。
答案：
（1）nmv2；
（2）速率大的粒子对容器壁的压力
贡献更大。
解析：
（1）设在Δt时间内有N个粒子与物体表面碰撞，则N=vΔt×S×n，
对每个粒子，利用动量定理得：
-F×Δt=-kmv，
（若粒子与物体表面的碰撞为完全弹
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