2023年北京市昌平区市级名校高考物理联考试卷（文科）（5月份）及答案解析

这是一份2023年北京市昌平区市级名校高考物理联考试卷（文科）（5月份）及答案解析，共16页。试卷主要包含了 下列说法正确的是，故D正确等内容，欢迎下载使用。
2023年北京市昌平区市级名校高考物理联考试卷（文科）（5月份）1.  下列说法正确的是(    )A. 衰变所释放的电子是原子核外电子电离形成的
B. 贝克勒尔通过实验发现了中子
C. 原子从能级状态跃迁到能级状态时吸收波长为的光子；原子从能级状态跃迁到能级状态时发射波长为的光子，已知，那么原子从能级状态跃迁到能级状态时将要吸收波长为的光子
D. 赫兹首次用实验证实了电磁波的存在2.  关于近代物理学，下列说法正确的是(    )A. 射线、射线和射线中，射线的电离能力最强
B. 根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小
C. 卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成
D. 对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大3.  年诺贝尔物理学奖授予了三位天文学家，以表彰他们对于人类对宇宙演化方面的了解所作的贡献。其中两位学者的贡献是首次发现地外行星，其主要原理是恒星和其行星在引力作用下构成一个“双星系统”，恒星在周期性运动时，可通过观察其光谱的周期性变化知道其运动周期，从而证实其附近存在行星。若观测到的某恒星运动周期为，并测得该恒星与行星的距离为，已知万有引力常量为，则由这些物理量可以求得(    )A. 行星的质量 B. 恒星的质量
C. 恒星与行星的质量之和 D. 恒星与行星圆周运动的半径之比4.  图是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏上观察到的图样如图所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是(    )

 A. 增大单色光的频率 B. 增大双缝屏上的双缝间距
C. 增大双缝屏到光屏的距离 D. 增大单缝屏到双缝屏的距离5.  如图所示，在光滑水平桌面内，固定有光滑轨道，其中半圆轨道与直轨道相切于点，物体受到与平行的水平拉力，从静止开始运动，拉力的大小满足如图乙所示以为坐标原点，拉力从指向为正方向。若，，半圆轨道的半径，重力加速度取则下列说法中正确的是(    )

 A. 拉力从到做功为
B. 物体从到过程中，所受的合外力为
C. 物体能够到达点，且速度大小为
D. 物体能够到达点，且速度大小为6.  下列说法正确的是(    )A. 光电效应现象表明，光具有波动性
B. 粒子散射实验表明，原子中有一个很小的核
C. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以放出各种不同频率的光子
D. 一个质子和一个中子结合成氘核，氘核的质量等于质子与中子的质量和7.  如图所示，劲度系数为的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为的物体接触未连接，弹簧水平且无形变．用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了，此时物体静止．撤去后，物体开始向左运动，运动的最大距离为物体与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为则(    )
A. 撤去后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动
B. 撤去后，物体刚运动时的加速度大小为
C. 物体做匀减速运动的时间为
D. 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为8.  在如图所示的电路中，灯泡的电阻小于电源的内阻，闭合电键，将滑动变阻器滑片向左移动一段距离后，下列结论正确的是(    )A. 灯泡变亮
B. 电流表读数变小，电压表读数变大
C. 电源的输出功率变小
D. 电容器上电荷量增多
 9.  一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力作用下开始向上运动，如图甲。在物体向上运动过程中，其机械能与位移的关系图象如图乙，已知曲线上点的切线斜率最大，不计空气阻力，则(    )
 A. 在处物体所受拉力最大
B. 在过程中，物体的动能先增大后减小
C. 在过程中，物体的加速度先增大后减小
D. 在过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功10.  如图，方向竖直向上的匀强磁场中固定着两根位于同一水平面内的足够长平行金属导轨，导轨上静止着与导轨接触良好的两根相同金属杆和，两杆与导轨间的动摩擦因数相同且不为零，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用平行于导轨的恒力拉金属杆使其开始运动，在足够长时间里，下列描述两金属杆的速度随时间变化关系的图象中，可能正确的是(    )A.  B.  C.  D. 11.  某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计的实验装置如图。固定在竖直木板上的量角器直边水平，橡皮筋一端固定在量角器圆心的正上方点，另一端系绳套和绳套。

实验步骤如下：
弹簧测力计挂在绳套上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达点，记下弹簧测力计的示数；
弹簧测力计挂在绳套上，手拉着绳套，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点达到点，此时绳套沿方向，绳套沿方向，此时弹簧测力计的示数为；
根据力的平行四边形定则计算绳套的拉力1______；
比较______，即可初步验证力的平行四边形定则。
将绳套由方向缓慢转动到方向，同时绳套沿方向不变，此过程中保持橡皮筋的结点在点不动，关于绳套的拉力大小的变化，下列结论正确的是______。
A.逐渐增大    先增大后减小    逐渐减小    先减小后增大12.  某同学自己组装了一辆智能电动实验小车，为了研究该小车的运动情况，在小车后面系一通过电磁打点计时器的纸带。如图所示为实验中得到的一段纸带，已知电磁打点计时器使用交流电，相邻两计数点间还有三个点没有画出来，其中，，，该电磁打点计时器每隔______秒打一次点，相邻两计数点间的时间间隔是______秒；小车的加速度大小为______。

 13.  如图所示，将某正粒子放射源置于原点，其向各方向射出的粒子速度大小均为，质量均为，电荷量均为。在的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与轴正方向相同，在的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于平面向里。粒子离开电场上边缘时，能够到达的最右侧的位置为。最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场。若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用。求：
电场强度；
磁感应强度；
粒子在磁场中运动的最长时间。
14.  如图，一固定的水平气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞。大圆筒内侧截面积为，小圆筒内侧截面积为，两活塞用刚性轻杆连接，间距为，活塞之间封闭有一定质量的理想气体。初始时大活塞与大圆筒底部相距。现通过滑轮用轻绳水平牵引小活塞，在轻绳右端系托盘质量不计。已知整个过程中环境温度、大气压保持不变，不计活塞、滑轮摩擦、活塞导热良好。求：
缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距，停止加沙，求此时沙子质量；
在情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处，求回到原处时封闭气体的温度。
15.  如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合金属线框，线框平面与磁场垂直已知磁场的磁感应强度为，线框匝数为、面积为、总电阻为现将线框绕边转动，经过时间转过，求线框在上述过程中：
感应电动势平均值；
感应电流平均值；
通过导线横截面的电荷量。

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：、衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子，故A错误；
B、根据物理学史可知，查德威克通过粒子轰击铍核的实验，发现了中子的存在，故B错误；
C、光子的能量：，由题，则，从能级状态跃迁到能级状态时吸收波长为的光子，原子从能级状态跃迁到能级状态时发射波长为的光子，根据玻尔理论，能级的能量值大于能级的能量值，所以原子从能级状态跃迁到能级状态时将要辐射波长为的光子，故C错误；
D、根据物理学史可知，赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故D正确。
故选：。

本题考查了物理学史以及玻尔理论，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点，对于物理学家的贡献，要牢记，不能混淆。
 2.【答案】 【解析】解：、 射线、 射线和  射线中， 射线的电离能力最强， 射线的穿透能力最强，故  错误；
B、根据玻尔理论，电子只能在分立的、确定的轨道上运动，轨道不能连续地减小，故  错误；
C、卢瑟福 通过对  粒子散射实验的研究，揭示了原子的组成不是原子核，即原子具有核式结构，故  错误；
D、根据爱因斯坦光电效应方程  可知，某种金属逸出功 一定，超过极限频率的入射光频率越高，则产生的光电子的最大初动能就越大，故D正确。
故选：。
三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，射线的穿透能力最弱，电离能力最强；
根据玻尔理论知，电子轨道半径是量子化的，不连续；
卢瑟福通过对粒子散射实验的研究，提出原子核式结构学说；
超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大。
考查三种射线的特点，注意记住电离能力最强与穿透能力最强的不同，掌握玻尔原子模型的理论内容，及粒子散射实验的意义与爱因斯坦光电效应方程内容。
 3.【答案】 【解析】解：恒星与行星组成双星，设恒星的质量为，行星的质量为，以恒星为研究对象，行星对它的引力提供了向心力，假设恒星的轨道半径为，动力学方程为：
，得到行星质量为
以行星为研究对象，行星对它的引力提供了向心力，假设行星的轨道半径为，动力学方程为，得到恒星质量
则有，故C正确，ABD错误；
故选：。
双星系统中，两颗星球绕同一点做匀速圆周运动，且两者始终与圆心共线，相同时间内转过相同的角度，即角速度相等，则周期也相等。但两者做匀速圆周运动的半径不相等。
本题考查万有引力中的双星模型以及万有引力公式中各物理量得物理意义。学生对万有引力公式和向心力公式中的物理意义分不清，找不到双星模型的特点，找不到它们之间相等的物理量。
 4.【答案】 【解析】解：在波的干涉中，干涉条纹的间距，由公式可得，条纹间距与波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间的距离成反比，与单缝到双缝的距离无关，故D错误；当增大单色光的频率时，波长变短，那么条纹间距会减小，故A错误；当增大双缝屏上的双缝间距时，条纹间距会减小，故B错误；当增大双缝屏到光屏的距离时，则条纹间距会增大，故C正确。
故选：。
由波的干涉中条纹的间距公式可得出增大条纹间距应采取的措施。
本题考查光波的干涉条纹的间距公式，应牢记条纹间距的决定因素，不要求定量计算，但要求定性分析，注意条纹间距与单缝屏到双缝屏的距离无关。
 5.【答案】 【解析】解：、因为，所以图象中，图线与轴所围成的图形的面积即为功，面积之和为，所以拉力从到做功为，故A错误；
B、物体从到的过程中，所受的合外力不为零，物体从到做匀速圆周运动，所受到的合外力指向圆心，故B错误；
、初位置到点的过程中，根据动能定理有，
解得物体到达点的速度大小为，故C错误，D正确。
故选：。
因为，所以图象中，图线与轴所围成的图形的面积即为功，以此求解外力做功；
物体在段做匀速圆周运动，合外力提供圆周运动的向心力，合外力不等于零；
到根据动能定理求解到达点的速度大小。
解决该题的关键是要明确知道图象中，图线与轴所围成的图形的面积为外力做的功，知道物体在段做的是匀速圆周运动。
 6.【答案】 【解析】解：、光电效应现象表明，光具有粒子性，不是波动性，故A错误；
B、卢瑟福粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，故B正确；
C、处于激发态的氢原子，从高能级向低能级跃迁时，能够向外释放特定频率的光子，能级差越大，释放光子的频率越大，故C错误；
D、该聚变反应的过程中向外释放能量，因而有质量亏损，反应后氘核的质量一定小于反应前质子和中子的质量和，故D错误；
故选：。
本题考查光电效应的作用，理解原子的核式结构模型，掌握质量亏损与质能方程的内容，注意跃迁释放或吸引特定的能量。
 7.【答案】 【解析】解：、撤去后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速直线运动；故A错误；
B、撤去后，根据牛顿第二定律得物体刚运动时的加速度大小为，故B正确；
C、由题，物体离开弹簧后通过的最大距离为，由牛顿第二定律得：匀减速运动的加速度大小为，将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则
  ，得故C错误；
D、由上分析可知，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，此时弹簧的压缩量为，则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为故D正确。
故选BD
本题通过分析物体的受力情况，来确定其运动情况：撤去后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，可知加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开弹簧后做匀减速运动；撤去后，根据牛顿第二定律求解物体刚运动时的加速度大小；物体离开弹簧后通过的最大距离为，由牛顿第二定律求得加速度，由运动学位移公式求得时间；当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度最大，可求得此时弹簧的压缩量，即可求解物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功．
本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的．运用逆向思维研究匀减速运动过程，比较简便．
 8.【答案】 【解析】解：、当滑动变阻器滑片向左移动，其接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，总电流减小，灯泡的功率为，不变，则减小，灯泡变暗，故A错误。
B、总电流减小，电流表读数变小，路端电压，增大，电压表读数变大，故B正确。
C、当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，灯泡的电阻小于电源的内阻，当滑动变阻器滑片向左移动，外电阻接近内阻，电源的输出功率变大，故C错误。
D、滑动变阻器两端电压增大，电容器与滑动变阻器并联，电容器上电压也增大，电荷量，增多，故D正确。
故选：。
电路稳定时，电容器相当于开关断开，滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻增大，分析电路总电阻的变化，由闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化，判断灯泡亮度的变化。
当内、外电阻相等时，电源的输出功率功率最大，灯泡的电阻小于电源的内阻，当增大时，电源的输出功率增大。
滑动变阻器两端电压增大，电容器上电荷量增大，电流表读数变小，电压表读数变大。
此题的难点在于确定电源的输出功率如何变化，可以用数学证明，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，这是很重要的结论。
对于电容器，关键确定电压，记住这个结论很有必要：电容器与与它并联的电路电压相等。
 9.【答案】 【解析】【分析】
处物体图象的斜率最大，由可知此时所受的拉力最大；过程中，物体应先加速后减速，动能先增大后减小；过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与动能之和。
本题考查了功能关系、牛顿第二定律等知识点。理解图象的物理意义是本题的关键，注意不要把图象看成是图象来处理。
【解答】
A.由图可知，处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由可知此时所受的拉力最大；故A正确；
B.过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；在处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，故动能先增大后减小，故B正确；
C.在处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明加速度先减小后增大，故C错误；
D.过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与动能之和。故D错误；
故选：。  10.【答案】 【解析】【分析】
本题是双杆问题，关键要抓住安培力与速度差的关系，分析回路感应电流的变化情况，确定安培力的变化情况。本题的结论要在理解的基础上记牢，做选择题时可节省时间。
【解答】
、金属杆向右运动时，切割磁感线产生感应电流，金属杆受到向右的安培力，若安培力总小于金属杆的最大静摩擦力，则金属杆保持静止，随着速度增大，产生的感应电动势增大，感应电流增大，金属杆受到的安培力增大，合力减小，加速度减小，金属杆做加速度逐渐减小的变加速运动，当合力为零时开始做匀速运动，故A错误，B正确；
、若安培力增大到大于金属杆的最大静摩擦力时，金属杆将开始向右加速运动，也切割磁感线产生感应电动势，由于金属杆和间的速度差增大，回路产生的总的感应电动势增大，感应电流增大，两杆受到的安培力增大，则金属杆的加速度增大，金属杆的加速度减小，当两杆的加速度相同时，速度差恒定，回路中感应电流恒定，两杆受到的安培力恒定，合力恒定，所以最终两杆以相同的加速度一起做匀加速运动，故C错误，D正确。
故选：。  11.【答案】；与的大小；。 【解析】【分析】
根据平行四边形定则，抓住两根弹簧秤的拉力的合力与第一次用一根弹簧秤拉时的拉力相等，得出、、的关系。
两个绳套在转动过程中，合力保持不变，根据平行四边形定则判断即可。
本题主要考查了平行四边形定则的直接应用，最后一问是三力平衡问题中的动态分析问题，关键受力分析后，作出示意图，然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论，难度适中。

【解答】
根据力的平行四边形定则计算绳套的拉力；
比较和1的大小，即可初步验证力的平行四边形器定则；
保持绳套方向不变，绳套从图示位置向下缓慢转动到方向，此过程中保持橡皮筋的结点在处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，
作图如下：

故绳套的拉力先减小后增加，故ABC错误，D正确；
故选：。
故答案为：；与的大小；。  12.【答案】     【解析】解：已知电磁打点计时器使用交流电，那么该电磁打点计时器每隔秒打一次点，
由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，
依据相邻的相等时间内计数点位移之差为：
；
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得：
；
故答案为：；；。
依据电磁打点计时器使用交流电，结合相邻两计数点间还有三个点没有画出来，即可求解；
根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，从而即可求解。
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，注意题目中，使用交流电，不是，及相邻两计数点间还有三个点没有画出来，而不是三个点没有画，此处容易引起错误。
 13.【答案】解：粒子离开电场上边缘时，能够到达最右侧位置的粒子是沿轴正方向发射的粒子，对此粒子，有：，，
由类平抛运动基本规律得：，
，
根据牛顿第二定律有：，
联立可得：；
沿轴正方向发射的粒子射入磁场时，有：，
联立可得：
则，方向与水平方向成斜向右上方，
根据题意知该粒子的运动轨迹恰与磁场上边界相切，其余粒子均不能达到边界，
由几何关系可知：，
由，得：，
联立可得。
粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，运动轨迹经过且恰与磁场上边界相切的粒子，其轨迹对应的圆心角最大，
由几何关系可知圆弧轨迹对应的圆心角，
粒子运动的周期，
所以粒子在磁场中运动的最长时间：。
答：电场强度为；
磁感应强度为；
粒子在磁场中运动的最长时间为。 【解析】沿轴正方向发射的粒子做类平抛运动，根据平抛运动基本公式列式求解；
粒子沿轴正方向射出的粒子进入磁场偏转的角度最大，若该粒子进入磁场不能打在板上，则所有粒子均不能打在板上。根据带电粒子在电场中类平抛运动，求出进入磁场中的偏转角度，结合几何关系得出轨道半径，从而得出磁感应强度的大小；
粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大，根据几何关系结合周期公式求解。
解决该题的关键是明确知道粒子在各部分的运动情况，能正确作出运动轨迹，能根据几何知识求解相应的圆心角，熟记相关的公式。
 14.【答案】解：初始时刻，设封闭气体压强为，对活塞受力分析，根据共点力平衡可得：
解得：
缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距，此过程为等温过程，由玻意耳定律可得
解得：
对活塞受力分析，根据共点力平衡可得
解得：，即
缓慢加热时活塞回到原处，封闭气体发生等压变化，设回到原处时气体的温度为，则

解得：
答：缓慢向托盘中加沙子，直到大活塞与大圆简底部相距，停止加沙，此时沙子质量为；
在情景下对封闭气体缓慢加热可以使活塞回到原处，回到原处时封闭气体的温度为。 【解析】在托盘内缓慢加沙子时，被封闭气体的温度不变，根据玻意耳定律求得被封闭气体的压强，根据共点力平衡求得沙子的质量；
在缓慢升温的过程中，被封闭气体压强不变，根据盖吕萨克定律求得；
本题是一道力学与热学相结合的综合题，本题考查了求气体的温度与压强问题，分析清楚气体状态变化过程是解题的关键，应用平衡条件、盖吕萨克定律可以解题。
 15.【答案】解：线圈从图示位置开始转过的过程中，磁通量的变化量为

根据法拉第电磁感应定律有

则平均电动势为
；
依据闭合电路欧姆定律，那么感应电流的平均值为
；
由，，及得到电量为
。
答：感应电动势平均值是；
感应电流平均值为；
通过导线横截面的电荷量。 【解析】由法拉第电磁感应定律可得平均感应电动势，而可得瞬时感应电动势，同时掌握闭合电路欧姆定律的内容，注意电荷量综合表达式的推导。
根据法拉第电磁感应定律，求出线圈从图示位置开始到转过的过程的平均电动势；
依据闭合电路欧姆定律，即可求解感应电流的平均值；
根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式求出电量。