北京市石景山区届高三物理下学期统一测试一模试题.docx
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北京市石景山区届高三物理下学期统一测试一模试题
北京市石景山区2020届高三物理下学期统一测试（一模）试题
第Ⅰ卷（共42分）
一、本题共14小题，每小题3分，共42分。
在每小题给出的四个选项中，只．有．一．个．选．项．符合题目要求。
1．下列说法正确的是
A．物体放出热量，其内能一定减少
B．外界对物体做功，其内能一定增加
C．物体吸收热量同时对外做功，其内能一定减少
D．物体吸收热量且外界对物体做功，其内能一定增加
2．图甲和图乙所示的是a、b两束单色光分别用同一单缝装置进行实验，在距装置恒定距离的屏上得到的图样，图甲是a光照射时形成的图样，图乙是b光照射时形成的图样。
下列说法正确的是
A．b光光子的能量较小
B．在水中a光波长较长甲乙
C．甲、乙图样是a、b两单色光的干涉图样图1
D．若b光照射某金属有光电子逸出，则a光照射该金属也有光电子逸出
3．氢原子的能级图如图2所示。
如果大量氢原子处于n=3能
级的激发态，则下列说法正确的是
A．这群氢原子只可能辐射1种频率的光子
B．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级，辐射光子的能量最大
C．这群氢原子辐射光子的最小能量为12.09eV图2
D．处于n=3能级的氢原子至少需吸收13.6eV能量的光子才能电离
4．关于气体的压强，下列说法正确的是
A．单位体积内的分子数越多，分子的平均速率越大，气体的压强就越大
B．单位体积内的分子数越多，分子的平均速率越小，气体的压强就越大
C．一定质量的气体，体积越小，温度越高，气体的压强就越小
D．一定质量的气体，体积越小，温度越低，气体的压强就越小
5．如图3所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50Hz
的频率监视前方的交通状况。
当车速v≤10m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。
在上述条件下，若该车在不同路况下的“全
力自动刹车”的加速度取4~6m/s2之间的某一图3
值，则该车应设计的最小安全距离最接近
A．5mB．12.5mC．20mD．30m
6．沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0时的波形图如图4所示，此时波传播到x=2.0m
处的质点B，质点A恰好位于波谷位置。
当t2=0.6s时，质点A恰好第二次处于波峰
位置，则以下判断正确的是
A．t1=0时刻，质点B沿y轴正方向运动
B．再经过一段时间，质点A会到达质点B处
C．这列波的周期为0.4s
D．这列波的波速为10m/s
y/cm
2
O
-2
图4
7．t=0时刻，A、B两质点从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的平均速度v与时间
t的关系分别为图5中的直线A、B。
下列判断正确的是
A．质点A的加速度大小为1m/s2
B．质点B的加速度大小为1m/s2
C．t=2s时，质点A和B的速度大小相等
D．t=4s时，质点A和B相遇
图5
8．如图6所示，单摆摆球的质量为m，摆球从最大位移A处由静止释放，摆球运动到最低点B时的速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力。
则摆球从A运动到B的过程中
A．摆线拉力所做的功为1mv2
2
B．重力的最大瞬时功率为mgv
C．重力的冲量为0
D．合力的冲量大小为mv图6
9．如图7所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b、d两点位于MN上。
以下判断正确的是M
A．b点场强大于d点场强
B．b点电势小于d点电势
C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D．试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能N
图7
10．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频电源的两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图8所示。
下列说法中正确的是
A．只增大金属盒的半径，带电粒子离开加速器时的动能不变
B．只增大磁场的磁感应强度，带电粒子离开加速器时的动能增大
图8
C．只增大狭缝间的加速电压，带电粒子离开加速器时的动能增大
D．只增大狭缝间的加速电压，带电粒子在加速器中运动的时间增大
11．一直径为20cm的皮球，在温度为27℃时，球内气体的压强为2.0´105Pa，球壳处于张紧状态。
球壳中任意一个直径为20cm圆周两侧的球面之间存在彼此相拉的力，若大气压强为1.01105Pa，试估算其每厘米长度上该力的大小
A．5NB．25NC．50ND．100N
12．速度和加速度等运动学概念，是伽利略首先建立起来的。
伽利略相信，自然界的规律简洁明了。
他从这个信念出发，猜想落体一定是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。
他考虑了两种可能：
一种是速度的变化对时间来说是均匀的，
定义加速度avtv0，其中v0和vt分别表示一段时间t内的初速度和末速度；另
t
一种是速度的变化对位移来说是均匀的，定义加速度Avxv，其中v和vx分别表
x
示一段位移x内的初速度和末速度。
下列说法正确的是
A．若A不变，则a也不变
B．若A>0且保持不变，则a逐渐变大
C．若A不变，则物体在中间位置处的速度为
D．若a不变，则物体在中间位置处的速度为vtv0
2
13.如图9所示，竖直放置的两根平行金属导轨间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终
保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装
R
置放在水平匀强磁场中。
棒从静止开始运动至达到最大速度的过程中，下列说法正确的是
A．通过金属棒的电流方向向左
B．棒受到的安培力方向向下
C．棒重力势能的减少量等于其动能的增加量
图9
D．棒机械能的减少量等于电路中产生的热量
14．“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器。
音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。
图10为音箱的简化电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器，则下列说法正确的是
A．扬声器甲是高音扬声器
B．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器
C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器
D．L2的作用是增强通过乙扬声器的低频电流
图10
第Ⅱ卷（共58分）
二、本题共2小题，共18分。
15．（8分）某同学在探究加速度和力、质量的关系的实验中，保持小车的质量不变，测得其加
速度a和拉力F的数据如下表所示。
a/m·s-2
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
a/m·s-2
0.10
0.20
0.29
0.40
0.51
（1）根据表中的数据在坐标图11中作出a-F图像；
（2）图线斜率的物理意义是；
（3）图线（或延长线）与F轴的截距的物理意义是
；
（4）小车和砝码的总质量为kg。
0
16．（10分）在“测电池的电动势和内电阻”的实验中，具有如下器材：
待测干电池E一节，电压表○V，电流表○A，滑动变阻器R1（0~10Ω），滑动变阻器R2（0~200Ω），开关S，导线若干。
（结果均保留2位小数）
P
A
R
V
ErS
甲
乙图12
2.00
1.80
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0
丙
（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用（填R1或R2）。
（2）实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置。
（3）该同学由实验数据得到图丙中的图像b，根据图像b求得电源电动势E=＿＿V，内电阻r=Ω。
（4）丙图中a图线是某电阻R的伏安特性曲线，则两条图线a、b的交点的横、纵坐标分别表示，该同学将该电阻R与本实验中的所用的电池连成一闭合电路，此时电阻R消耗的电功率是W。
（5）假如本实验中所使用的电压表的内阻很大（可视为理想电压表），而电流表是具有一定的内阻（不可忽略），则根据本实验原理图所测得的电源电动势值将，内电阻值将。
（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）
三、本题共4小题，共40分。
解答应写出必要的文字说明、方程和重要步骤。
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）开普勒行星运动第三定律指出：
行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三
（1）已知引力常量为G，太阳的质量为M。
将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导太阳系中该常量k的表达式，并说明影响常量k的因素。
（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地球-卫星系统）都成立。
经测定月球绕地球运行的轨道半径约为3.8×108m，运行周期约为27天，地球半径约为6.4×106m。
试估算地球同步卫星正常运行时到地球表面的距离。
18．（8分）如图13所示，参加某娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上，由于传送带足够粗糙，选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止，再经过反应时间Δt＝1.0s后，立刻以向右的加速度a＝2m/s2跑至传送带最右端。
已知平台与传送带的高度差H＝
1.8m，水池宽度x0＝1.2m，传送带左端A与右端B之间的距离L0＝9.6m。
（1）若传送带静止，选手以水平速度v0＝3m/s从平台跃出。
求：
①该选手落在传送带上的位置与A端之间的距离。
②该选手从平台开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间。
（2）若传送带以速度v＝1m/s逆时针转动，选手要能到达传送带右端B，求选手从平台上沿水平方向跃出的最小速度。
19．（12分）如图甲所示，一边长为L、质量为m的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、
磁感应强度为B的匀强磁场中，它的一
M
边与磁场的边界MN重合。
线框在一水B
平力作用下由静止开始向左运动，经过一段时间t0被拉出磁场。
测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所
示，在金属线框被拉出的过程中，求：
甲
（1）通过线框导线截面的电荷量；
（2）线框的电阻；
（3）水平力F随时间变化的表达式。
I0
O
乙
图14
t/s
20．（12分）如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。
图乙是装置的截面图，上、下两板与电压为U0的高压直流电源相连。
质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃
以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。
通过调整两板间距d可以改变收集效率。
当d=d0时=64%（即离下板
0.64d0范围内的尘埃能够被收集）。
不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
接地线
-
+
图甲
图15
（1）求尘埃在电场中运动的加速度大小；
（2）如图乙所示，假设左侧距下板y处的尘埃恰好能到达下板的右端边缘，请写出收集效率的表达式，并推测收集效率为100%时，上、下两板间距的最大值dm；
（3）若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间内下板收集的尘埃质量M
t
与两板间距d的函数关系，并绘出图线。
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