2023北京市高三上学期入学定位考试物理试题word含解析

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2022—2023学年北京市新高三入学定位考试物  理第一部分本部分共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. 下列说法中正确的是（    ）A. 当氢原子从n＝2的状态跃迁到n＝6的状态时，发射出光子B. 4个某放射性元素的原子核，经过一个半衰期一定有2个发生了衰变C. 同一元素的两种同位素具有相同的质子数D. 中子与质子结合成氘核时吸收能量【答案】C【解析】【详解】A．当氢原子从n=2的状态跃迁到n=6的状态时，即从低能级向高能级跃迁，吸收光子，故A错误；B．放射性元素的半衰期是指原子核有半数发生衰变所需的时间，对大量原子核适用，是一个统计规律，故B错误；C．同位素的质子数相同，中子数不同，故C正确；D．中子和质子结合属于轻核聚变，出现质量亏损，会释放能量，故D错误。故选C。2. 下面四种与光有关的事实中，主要是由于光的衍射引起的现象是（    ）A. 用光导纤维传播信号B. 白光通过一狭缝后会在狭缝后面白色的光屏上出现彩色条纹C. 一束白光通过三棱镜形成彩色光带D. 观赏日出时看到太阳的位置比实际位置偏高【答案】B【解析】【详解】A．用光导纤维传播信号，是利用了光的全反射，故A错误；B．白光通过一狭缝后会在狭缝后面白色的光屏上出现彩色条纹，是光的衍射引起的，故B正确；C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带，属于光的折射现象，故C错误；D．观赏日出时看到太阳的位置比实际位置偏高属于光的折射现象，故D错误。故选B。3. 一定质量的理想气体，从状态1（p1、V1、T1）可以经过不同的过程变化到状态2（p2、V2、T2）。已知1、2这两个状态气体的温度关系为，则在这些过程中（    ）A. 气体一定都从外界吸收热量 B. 气体和外界交换的热量一定是相等的C. 气体内能的变化量一定是相等的 D. 外界对气体所做的功一定是相等的【答案】C【解析】【详解】A．因为理想气体内能的大小只与温度有关，由题意知，，所以从状态1到状态2气体内能增大。而V1 和V2的大小关系未知，由热力学第一定律知，气体不一定从外界吸收热量，故A错误；BCD．因为经过不同的过程从状态1到状态2，则其做功和吸热情况都有可能不同，但是内能变化只与温度有关，因不同过程对应的温度变化相同，所以内能变化量一定相等，故BD错误，C正确。故选C。4. 如图所示，一理想变压器，其原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，为了使变压器输入功率增大，可使A. 其他条件不变，原线圈的匝数n1增加B. 其他条件不变，副线圈的匝数n2减小C. 其他条件不变，负载电阻R的阻值增大D. 其他条件不变，负载电阻R的阻值减小【答案】D【解析】【详解】试题分析：据题意，已知变压器原线圈输入功率由副线圈输出功率决定，为了使变压器输入功率增大，可以调整副线圈的输出功率，当原线圈输入电压不变时，副线圈上的电压也不变，由可知，当负载电阻减小时，副线圈输出功率增加，故D选项正确而C选项错误；其它条件不变，当增加原线圈匝数时，据可得，则副线圈电压减小，而功率也减小，A选项错误；副线圈匝数减小，同理可得变压器功率减小，故B选项错误．考点：本题考查变压器原理．5. 如图所示，在粗糙的水平面上有斜面体a，其斜面的倾角为。若质量为m的物块b在斜面体a的斜面上匀速下滑，且斜面体a保持静止状态，则下列说法中正确的是（　　）
 A. 物块b所受的支持力大小为 B. 物块b所受的滑动摩擦力大小为C. 斜面体a有相对于水平面向右运动的趋势 D. 斜面体a有相对于水平面向左运动的趋势【答案】B【解析】【详解】AB．如图所示对物体b受力分析，其受到重力、支持力、摩擦力且处于平衡态
 所以有故A错误，B正确；CD．如图，对斜面体a受力分析有，受到重力、支持力、物块b对斜面体a的压力以及物块b对斜面体的摩擦力
 将物块b对斜面体a的压力以及物块b对斜面体的摩擦力分解到水平方向有由上述式子可知，两者在水平方向上大小相等，又因为其方向相反，所以斜面体a在水平上没有运动趋势，故CD错误。故选B。6. 在如图所示的电路中，电源的内阻可忽略不计，R为定值电阻，平行板电容器C两极板间充有某种电介质。在将电容器两极板间的电介质抽出的过程中（    ）
 A. 电阻R上不会产生焦耳热 B. 电容器的电容不变C. 电阻R中有从a流向b的电流 D. 电阻R中有从b流向a的电流【答案】C【解析】【详解】B．根据在将电容器两极板间的电介质抽出的过程中，ε减小，C减小，B错误；ACD．根据 解得 在将电容器两极板间的电介质抽出的过程中，U不变，ε减小，Q减小，电容器顺时针放电，电阻R中有从a流向b的电流，根据焦耳定律，电阻R上会产生焦耳热，C正确，AD错误。故选C。7. 冬奥会上，跳台滑雪的运动员从高处跳到低处的滑道上着陆时，为了安全，一般都是双腿屈膝下蹲。这是为了（    ）A. 减小人所受的冲量B. 使人的动量变化量变得更小C. 延长人体速度变化所经历的时间，从而减小滑道对人的作用力D. 延长人体速度变化所经历的时间，从而减小滑道对人所做的功【答案】C【解析】【详解】B．动量的变化量为双腿屈膝下蹲，没有减小动量的变化量，B错误；A．根据动量定理 双腿屈膝下蹲，没有减小人所受的冲量，A错误；C．根据动量定理双腿屈膝下蹲，延长人体速度变化所经历的时间t，从而减小滑道对人的作用力F，C正确；D．根据动能定理 双腿屈膝下蹲，延长人体速度变化所经历的时间t，没有减小滑道对人所做的功，D错误。故选C。8. 图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图像。下列说法中正确的是（    ）
 A. 波速为1m/s，向左传播 B. P点振动的频率为0.5HzC. 在t＝2.5s时P点的加速度最大 D. 经t＝1s，P点向左运动1m【答案】A【解析】【详解】ABD．由题意知，波长为周期为则波速为频率为由图乙可知，t=2s时，点P向上振动，由上下坡法可得，波向左传播。且质点都在自己的平衡位置上下振动，并不随波迁移，故A正确，BD错误；C．因为在t＝2.5s时P点处于平衡位置，此时加速度为零，速度最大，故C错误。故选A。9. 2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，神舟十三号乘组航天员为我们做了液桥演示实验、水油分离实验以及太空抛物实验等一系列精彩的实验。在空间站内失重的环境下，下列实验中不能正常完成的是（    ）A. 用天平测质量 B. 用弹簧测力计测力C. 用打点计时器测速度 D. 用质谱仪测带电粒子的比荷【答案】A【解析】【详解】A．用天平测质量是因为物体受重力而对天平产生压力，从而测出物体质量，而太空中物体处于完全失重状态，故用天平测质量不能正常完成，故A正确；B．用弹簧测力计测力是由于物体发生了形变，与重力无关，此操作可以正常完成，故B错误；C．用打点计时器测速度，与重力无关，可以在太空中正常完成，故C错误；D．用质谱仪测带电粒子的比荷是粒子受到洛伦兹力而运动，与重力无关，故可以在太空中正常完成，故D错误。故选A。10. 为研究一些微观带电粒子的成分，通常先利用加速电场将带电粒子加速，然后使带电粒子进入位于匀强磁场中的云室内，通过观察带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹情况，便可分析出带电粒子的质量、电荷量等信息。若某带电粒子的运动方向与磁场方向垂直，其运动轨迹如图所示，已知此带电粒子在云室中运动过程中质量和电荷量保持不变，但动能逐渐减少，重力的影响可忽路不计，下列说法中正确的是（　　）
 A. 粒子从a到b，带正电 B. 粒子从b到a，带正电C. 粒子从b到a，带负电 D. 粒子运动过程中洛仑兹力对它做负功【答案】B【解析】【详解】带电粒子在电场中做圆周运动，有解得因为题中说明，粒子的动能逐渐减小，即粒子的速度越来越慢，根据上述式子可知，其粒子的半径越来越小，由图可知粒子应该是从b运动到a，由粒子的轨迹可以判断洛伦兹力的方向，在根据左手定则可知，粒子应该带正电。而洛伦兹力不做功，故ACD错误，B正确。故选B。11. 如图所示，A是一边长为l的方形闭合线框，其总电阻为R，以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域，运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向，以顺时针的电流方向为感应电流的正方向，从线框在图示位置的时刻开始计时，此时线框右侧与磁场左边界的距离为l，则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像，在图所示的图像中可能正确的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【详解】在内，线框在磁场之外，所以感应电流为0，安培力也为0；在内，线框进入磁场，线框右边切割磁感线，由右手定则可知，此时感应电流的方向为逆时针的方向，因为题中说明线框以恒定的速度沿x轴运动，即线框的感应电动势和感应电流不变，安培力大小不变，根据左手定则可知，此时安培力的方向为向左，即沿x轴负方向；在内，线框全部在磁场中，此时穿过线圈的磁通量不变，即无感应电动势和感应电流，也没有安培力；在内，线框出磁场，线框左边切割磁感线，由右手定测可得出感应电流的方向为顺时针方向，又因为线框以恒定速度v运动，故感应电动势和和感应电流不变，安培力大小不变，根据左手定则可知，此时安培力方向向左即沿x轴负方向。由上述分析可知，ACD错误，B正确。故选B。12. 在光滑水平面上沿一条直线运动的滑块Ⅰ、Ⅱ发生正碰，碰后立即粘在一起运动，碰撞前后滑块Ⅰ、Ⅱ及粘在一起后的速度—时间图像如图中的线段a、b、c所示。由图像可知（　　）
 A. 碰前滑块Ⅰ的动量比滑块Ⅱ的动量小B. 滑块Ⅰ的质量与滑块Ⅱ的质量之比为C. 两滑块碰撞前的动能之和一定大于碰撞后的动能之和D. 碰撞过程中，滑块Ⅰ受到的冲量比滑块Ⅱ受到的冲量大【答案】C【解析】【详解】A．由图可知，碰撞后总动量为正，根据动量守恒定律，碰撞前的总动量也为正，故碰撞前滑块Ⅰ的动量较大，故A项错误；B．根据动量守恒定律有解得故B项错误；C．根据题图可知，碰前总动能为碰后总动能为由上述可知故C项正确；D．碰撞过程中滑块Ⅰ受到的冲量与滑块Ⅱ受到的冲量大小相等，方向相反，故D项错误。故选C。13. 图甲是用来探究加速度和力之间关系的实验装置示意图，图乙是其俯视图。两个相同的小车，放在比较光滑的水平板上（摩擦力很小，可以略去），前端各系一条细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码，两个小车后端各系一条细线，细线用夹子固定。打开夹子，小盘和砝码牵引小车运动，闭合夹子，两小车同时停止运动，再用刻度尺测出两小车通过的位移。为了探究加速度大小和力大小之间的关系，下列说法中正确的是（    ）
 A. 使小盘和砝码的总质量尽可能等于小车质量B. 若将小车放在粗糙水平板上，对实验结果没有影响C. 两小车的位移之比等于加速度之比D. 可在两小盘内放置相同质量的砝码，在两小车内放置不同质量的砝码进行实验【答案】C【解析】【详解】A．盘和盘中砝码质量远远小于小车的质量，绳对小车拉力大小才近似等于盘和盘中砝码的重力，故A错误；B．若粗糙水平板有摩擦力，则小车受到的合力不等于绳子的拉力，对实验结果会有影响，故B错误；C．根据初速度为零的匀变速直线运动公式，用刻度尺测量两小车通过的位移，两车的位移之比就是加速度之比，所以通过比较位移就能得知加速度大小与力大小之间的关系，故C正确；D．实验中通过在两小盘内放置不同质量的砝码来改变小车所受合力，故D错误。故选C。14. 将两块相同磁铁的同名端相互缓慢靠近，手对磁铁做正功，人体消耗了能量。为了解释能量的去向，小明根据重力做功与重力势能改变的关系猜想，能量转化成了“磁势能”。若“磁势能”真的存在，取无穷远为参考面，则下列说法中错误的是（    ）
 A. 磁场力做正功时，“磁势能”减少B. 两块磁铁之间“磁势能”的大小不仅与相对距离有关，还与“磁极”的相对位置有关C. 如图所示的情景，1和2状态磁势能的大小关系为D. 如图所示的情景，1和2状态磁势能的大小关系无法确定【答案】D【解析】【详解】A．由图1分析，重力做功时，重力势能减少，所以磁场力做负功时，“磁势能”增加，可知磁场力做正功时，“磁势能”减少，A正确，不符合题意；B．因为重力势能的大小，与物体和地球的相对距离有关，所以两块磁铁之间“磁势能”的大小不仅与相对距离有关；又因为磁极处的磁场最强，所以“磁势能”还与“磁极”的相对位置有关，B正确，不符合题意；CD．类比重力势能，两块磁铁相距无穷远时“磁势能”等于零，所以 所以C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。第二部分本部分共6题，共58分。15. 如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中：
 （1）在光具座上放置的光学元件依次为：①光源、②滤色片、③_________、④_________、⑤遮光筒、⑥光屏（含测量头）。（2）利用图中装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是（        ）A．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，其他条件不变，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变，干涉条纹间距变宽D．换一个两缝之间距离更大的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变窄E．去掉滤光片，其他条件不变，干涉现象消失（3）在某次测量中，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹记为第1条亮纹，此时手轮上的示数如左图所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如右图所示，则此示数为_________mm，由此可求得相邻亮纹的间距为_________mm。
 （4）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式_________，求得所测红光波长为_________nm。【答案】    ①. 单缝    ②. 双缝    ③. ABD    ④. 13.870    ⑤. 2.310    ⑥.     ⑦. 660【解析】【详解】（1）[1][2]由图可知，③为单缝，④为双缝；（2）[3]A．将光屏移近双缝时，l减小，则由可知，在其他条件不变时，干涉条纹间距变窄，故A正确；B．将滤光片由蓝色的换成红色的，则波长变大，所以其他条件不变时，干涉条纹间距变宽，故B正确；C．将单缝向双缝移动一小段距离后，其他条件不变时，干涉条纹间距不变，故C错误；D．换一个两缝之间距离更大的双缝，则d变大，在其他条件不变时，干涉条纹间距变窄，故D正确；E．去掉滤光片，其他条件不变，会形成白光的彩色干涉条纹，故E错误。故选ABD。（3）[4]由右图可得读数为[5]由左图可得读数为则相邻亮纹的间距为（4）[6]由可得[7]代入数据解得，波长为16. 在电学实验中对于电阻值的测量，通常要根据不同的测量精度、电阻的参数等因素选择不同的测量工具或测量原理。
 （1）测量精度要求不高的情况下，可以用多用电表的欧姆挡测量电阻值，图所示为某同学正确测量一个定值电阻阻值的示数和挡位情况，则这个电阻的测量值为_________。如果在使用此多用电表的情况下，测量得更精确些，应怎样调节多用电表后再进行测量？答：______；（2）如图所示为一某种敏感电阻元件的I－U关系曲线图。①现有电源电动势均为9V，内电阻可忽略不计，滑动变阻器的最大阻值均为。为了验证这个敏感电阻元件的伏安特性，现通过实验测量，以获取其I－U关系的完整曲线，在图甲、乙两个电路中应选择的是______图所示的电路；
 ②在图所示的电路中，电源两端的电压恒为9.00V，电流表（内阻不计）示数为70.0mA，定值电阻。根据敏感电阻元件的I－U关系曲线及相关知识可知，电阻的阻值约为______（结果保留三位有效数字）。【答案】    ①. 200    ②. 换用挡，并短接表笔进行欧姆调零    ③. 甲    ④. 105～112【解析】【详解】（1）[1][2]多用电表欧姆挡的档位为“×100”档，则根据图中可知，阻值为由于欧姆档指针偏转角度大，没有到表盘中央，因此需要将档位调成“×10”档，以保证更加精确的测量，且在换挡过程中要短接表笔进行欧姆调零；（2）[3]为了验证这个敏感电阻元件的伏安特性，而从图中可以看出，伏安特性曲线的电压需要从零开始调节，所以必须选择分压式电路，即甲图所示电路；（2）[4]根据欧姆定理，流过R1电流为所以流过敏感电阻的电流大小为由敏感电阻的伏安特性曲线可知，敏感电阻两端电压为，所以17. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为+q的小球，小球静止时处于O′点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角。已知重力加速度大小为g。（1）求匀强电场的电场强度大小E；（2）若再施加一个外力，将静止在A点的小球拉回到O′点，求这个外力至少需要做多少功；（3）若将小球从O′点由静止释放，求小球运动到A点时所受绳线拉力大小。
 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【解析】【详解】（1）设电场强度为E，小球在A点静止时受重力mg、电场力qE及线的拉力T。对小球在A点，根据共点力平衡条件有解得（2）将静止在A点的小球拉回到O′点，小球到O′点时速度为0，外力所做的功最少，根据动能定理有解得（3）设小球到达A点的速度为v，小球从O′点运动到A点的过程，根据动能定理有对于小球在A点根据牛顿第二定律有联立解得18. 2022年2月我国成功举办了第24届“冬奥会”，在“冬奥会”雪上项目中跳台滑雪是极具观赏性的一个项目。若跳台滑雪滑道可以简化为由一段圆弧形雪道AB和一个斜面直雪道BC组成，其中圆弧形轨道的B端切线水平，其半径R＝50m、圆心角为；斜面直雪道的倾角为，如图所示。一总质量m＝60kg的运动员从圆弧形雪道的A端由静止自由滑下，然后从B端以的速度水平飞出，最后落到斜面直雪道上的C点（图中未标出）。运动员可看作质点，其运动过程中所受的空气阻力可忽略不计，，取。求：（1）运动员从A端滑至B端的过程中，阻力所做的功W；（2）BC两点间的距离s；（3）运动员在空中飞行过程中，重力做功的功率最大值Pm。
 【答案】（1） ；（2）；（3）【解析】【详解】（1）运动员从A端滑至B端的过程中，根据动能定理有解得（2）运动员做平抛运动落在倾角为的斜面直雪道，则水平位移与合位移的夹角为，设C点竖直方向的速度为，根据平抛运动的推论可知解得 竖直位移为合位移即为BC两点间的距离，则（3）设速度方向与水平方向的夹角为，合速度为v，下落过程重力做功的功率为运动到C点时竖直方向速度达到最大值则重力做功的功率最大值为19. 如图所示，同步卫星的发射过程可以简单描述如下：先将卫星发射至近地圆轨道1（轨道半径可认为就是地球半径）上运动，在轨道1的Q点附近经短暂点火，使其沿椭圆轨道2运行。然后在轨道2的远地点P点附近再次短暂点火，将卫星送入同步圆轨道3上运行。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。将地球看成质量分布均匀的球体，不计地球自转的影响。（1）若已知地球质量M、地球半径R和引力常数G，求卫星在轨道1上运动的速度大小；（2）若已知地球自转周期T、地球表面的重力加速度g和地球半径R，求同步卫星距离地球表面的高度的表达式h；（3）卫星从Q点向P点运动过程中，速度大小将发生变化。请分别从“力与运动状态变化”的角度和“功与能量变化”的角度，分析速度大小变化的原因，并说明速度是变大了还是变小了。
 【答案】（1）；（2）；（3）见解析【解析】【详解】（1）以在轨道1上做圆周运动质量为的卫星为研究对象，万有引力提供其向心力，根据牛顿第二定律得解得其速度为（2）对于质量为的同步卫星，其公转周期和地球自转周期T相同，万有引力提供向心力，则解得对于地表质量为物体，忽略地球自转，万有引力等于其重力，则联立解得（3）力与运动状态变化的角度：过程中，引力方向和速度方向成钝角，引力沿轨迹的切向分力与速度方向相反，使卫星做减速运动，速度变小。功与能量变化的角度：过程中，只有引力做负功，卫星动能减小，所以速度减小。20. 许多相似情境常常可以类比，这是研究问题的常用方法。情境1：跳水运动员从高台跳下，入水后其受力情况可做如下简化：水对他的作用除了包括有与其自身重力相等的浮力外，还受到一个与运动方向相反、大小与速度成正比的水的阻力f＝kv（k为已知常量）的作用。运动员在水中向下运动的速率v随时间t的变化规律可用方程（①式）描述，其中m为运动员的质量。情境2：如图甲所示，电源电动势为E、内阻为r，线圈自感系数为L、电阻可忽略，与电感线圈并联的电阻的阻值为R，其余部分的电阻均可忽略。闭合开关S，电流达到稳定后再把开关断开，发现流过电阻的电流I随时间t的变化规律与情境1中运动员的速率v随时间t的变化规律类似。（1）类比①式a．写出电流I随时间t变化的方程（②式）；b．在图乙中定性画出I－t图线。（2）若入水时运动员的速度大小为，则运动员的动能可表示为。a．写出刚把开关断开时线圈中的电流的表达式；b．仿照动能的表达式，写出刚把开关断开时线圈中的磁场能的表达式。（3）求解情境1中运动员入水后运动的距离x可按如下步骤进行：将①式两边同乘以可得注意到表示一小段时间内运动员的位移，所以上式可表示为将上式两边求和，并注意到运动员的初速度为，末速度为0，可得由此可求出运动员入水后运动的距离仿照上面的过程，从②式出发，求出情境2中把开关断开后流过电阻R的电量Q。
 【答案】（1） a．； b．；（2） a．；b．；（3）【解析】【详解】（1）a．类比①式，电流I随时间t变化的方程为（②式）b．大致图线如答图所示。
 （2）a．刚把开关断开时线圈中的电流的表达式b．仿照动能的表达式，刚把开关断开时线圈中的磁场能的表达式为（3）将②式两边同乘以可得注意到表示一段时间内流过电阻的电量，所以上式可表示为将上式两边求和，并注意到初始电流为，可得由此可求出情景2中把开关断开后流过电阻R的电量