2019届北京延庆区高三一模物理试卷（解析版）

2019年延庆一模物理逐题解析1.下列核反应方程中，属于α衰变的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】A反应为轻核聚变，B反应为α衰变，C反应为β衰变，D反应为人工核转变。故选B.2.飞机从地面由静止起飞，随后在高空飞行，乘客小明随身携带了一个茶杯，以下说法中正确的是A. 飞机飞行的速度越大，组成茶杯的分子平均动能越大B. 飞机飞行的高度越高，组成茶杯的分子势能越大C. 倒入热水后的茶杯温度升高，组成茶杯的每个分子速率都会增大D. 倒入热水后的茶杯温度越高，组成茶杯的分子热运动越剧烈【答案】D【解析】【详解】飞机飞行速度大，高度高，机械能大，微观粒子的分子动能与宏观物体的机械能无关，选项AC错误；温度是分子平均热动能的标志，倒入热水后的茶杯温度升高，组成茶杯的分子平均速率会增大，但非每个分子的速率都增大，选项C错误；温度高，分子热运动剧烈，选项D正确；故选D。3.m、n两种单色光以相同的入射角和入射点从空气斜射向长方形玻璃砖，其光路如图所示。关于m、n两种单色光，下列说法正确的是A. 玻璃砖对m光的折射率较小B. m光的光子能量较小C. 对同一双缝干涉装置，m光的干涉条纹间距较小D. m光在该玻璃中传播的速度较大【答案】C【解析】【详解】由光路图可知m的折射率比n大，选项A错误。m光的折射率大，则m的频率大，得知m光的能量大，选项B错误。由可知，m光的波长小，条纹间距可知m光的条纹间距小，选项C正确。由可知，m光在玻璃中的传播速度小，选项D错误。故选C.4.如图所示，一个匝数为n的圆形线圈，面积为S，电阻为r。将其两端a、b与阻值为R的电阻相连接，在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域，磁感应强度B随时间t均匀增加，当时线圈中产生的感应电流为I1；当时，其他条件不变，线圈中产生的感应电流变为I2。则通过电阻R的电流方向及I1与I2之比分别为A. c→d，I1:I2=1:2B. c→d，I1:I2=2:1C. d→c，I1:I2=2:1D. d→c，I1:I2=1:2【答案】A【解析】【详解】根据楞次定律，磁场方向向里增加，则产生方向向外的感应磁场，则感应电动势为逆时针，电流从c到d，则选项CD错误。由，可知变为2倍，则感应电动势变为2倍，电阻不变，电流变为2倍，则选项A正确，B错误。故选A.5.在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动，当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a的位移第一次变为零。则该波的波速可能是A. 1.5m/sB. 2m/sC. 3m/sD. 6m/s【答案】C【解析】【详解】由树叶a的振动可知振动周期T=4s；6m是半波长的奇数倍，则波速(n=0，1，2，3……)，通过计算,当n=0时，v=3m/sn=1时，v=1m/s。答案仅有C正确。6.蹦极是一项富有挑战性的运动，运动员将弹性绳的一端系在身上，另一端固定在高处，然后运动员从高处跳下，如图所示。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是运动员所到达的最低点。在运动员从a点到c点的运动过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是A. 运动员的速度一直增大B. 运动员的加速度始终减小C. 运动员始终处于失重状态D. 运动员克服弹力做的功大于重力对运动员做的功【答案】D【解析】【详解】在弹性绳从原长达最低点的过程中，开始阶段，运动员的重力大于绳的拉力，运动员做加速运动，加速度随绳子的拉力的增大而减小；后来绳的拉力大于运动员的重力，运动员受到的合力向上，加速度随拉力的增大而增大；即运动员从a点下落到c点的过程中加速度先减小后增加，速度先增加后减小，选项AB错误。运动员有减速的过程，加速度向上是超重，选项C错误。运动员克服弹力做的功等于重力势能的变化量和动能变化量之和，选项D正确；故选D。7.如图所示是演示自感现象的电路图，关于此实验，下列说法正确的是A. 通电稳定后，断开开关时灯泡A逐渐熄灭，灯泡B立刻熄灭B. 变阻器R的作用是在接通开关时使灯泡B逐渐变亮C. 如果灯泡B短路，接通开关时灯泡A立刻变亮D. 如果灯泡A短路，接通开关时通过L的电流逐渐增大【答案】D【解析】【详解】通电稳定后断开开关，电感线圈开始放电当电源，两只灯泡构成回路，都逐渐熄灭，选项A错误。接通开关时，有电阻的支路电流瞬间通过，B灯瞬间变亮，选项B错误。A灯与电感线圈串联，根据楞次定律可知，无论其他支路是否短路，A灯都是慢慢变亮，选项C错误。楞次定律可知，无论灯泡A是否短路，通过电感线圈的电流都是逐渐增大，选项D正确。故选D.8.2016年我国成功发射首颗微重力实验卫星——实践十号，可以达到10-6g的微重力水平（10-6g其实指的是加速度），跻身世界先进行列。在太空中不是应该引力提供向心力而完全失重吗？微重力的来源之一是“引潮力”。引潮力较为复杂，简单说来是由于卫星实验舱不能被看作质点造成的，只有在卫星的质心位置引力才恰好等于向心力。假设卫星实验舱中各点绕地球运动的角速度相同，请根据所学知识判断下列说法中正确的是A. 在卫星质心位置下方（靠近地心一侧）的物体微重力方向向上（远离地心一侧）B. 在卫星质心位置上方的物体微重力方向向上C. 处在卫星质心位置的物体所受合力为零D. 在卫星质心位置上方的物体所受引力大于向心力【答案】B【解析】【详解】处于质心位置的物体，万有引力提供向心力，合力不为零，选项C错误。根据万有引力提供向心力可知，卫星质点上方的物体受到的万有引力比质心的小，上方物体需要的向心力比质心的大，此时引力不足以提供向心力，选项D错误；此时需要支持力来弥补引力来提供向心力，“潮引力”是支持力的反方向，所以此时“潮引力”向上，选项B正确。下方的物体，需要的向心力小于万有引力，多有的万有引力由向外的支持力抵消，“潮引力”向内，指向地心，选项A错误。故选B.9.伏安曲线是非线性电路元件的基本参数。某实验小组描绘规格为“2.5V  0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线。实验室提供下列器材：A．电流表A1（量程为0－300mA，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程为0－0.6A，内阻约0.5Ω）C．电压表V（量程为0－3V，内阻约5kΩ）D．滑动变阻器R1（0－10Ω，额定电流1.5A）E．滑动变阻器R2（0－1kΩ，额定电流0.6A）F．直流电源（电动势3V，内阻不计）G．开关一个、导线足够（1）本实验电流表应选择__（填A1或A2）；滑动变阻器应选择__（填R1或R2）。（2）在图（甲）虚线框中画出电路图。（3）根据实验数据，画出小灯泡的I－U特性曲线如图（乙）所示。图线发生弯曲，其原因是_________________________________；根据图线，小灯泡两端电压为1.50V时，其实际电阻为______Ω，功率P约为______W（结果保留2位有效数字）。（4）如果实验室只提供量程为0—2V，内阻为2000Ω的电压表，需要将其改装为量程是0—3V的电压表，则需要______联（填“串”或“并”）一个______Ω的电阻。（5）由图（乙）曲线推断电阻随电压变化曲线与下图哪一个比较接近（      ）【答案】    (1). A1    (2). R1    (3). 金属电阻率随温度升高而增大    (4). 7.5    (5). 0.30    (6). 串    (7). 1000    (8). D【解析】【详解】（1）小灯泡的规格为“2.5V  0.6W”，由P=IU可知：额定电流I=0.24A=240mA，电流表选A1即可。描绘小灯泡伏安曲线的实验电路采用分压法，滑动变阻器须选小的，所以滑动变阻器选R1。（2）如图：（3）随着电流与电压的升高，小灯泡的功率变大，灯丝温度升高，而金属的电阻率随温度升高而增大，则小灯泡的电阻变大。而伏安曲线的图线上任一点与原点连线的斜率的倒数为此时小灯泡的电阻，电阻变大，斜率就变小，所以图线弯曲且偏向U轴。由图可知：小灯泡两端电压为1.50V时，通过小灯泡的电流为0.20A。由部分电路的欧姆定律公式可知：实际电阻。由P=IU可知：功率P=0.30W。（4）改装成量程更大的电压表，需要有电阻分走一部分电压，所以要串联一个电阻。满偏时，满足公式：，即，解得：=1000Ω.（5）由图乙可知：图线上任一点与原点连线的斜率的倒数为此时小灯泡的电阻。一开始，随着电压的增大，电阻几乎不变。在0.5V—1.0V之间图线明显弯曲，电阻明显变大。1.0V之后图像弯曲不明显，电阻变化减缓。由上述可知：D图比较接近。10.如图所示，MN是半径为R=0.8m的竖直四分之一光滑圆弧轨道，竖直固定在水平桌面上，轨道末端处于桌子边缘并与水平桌面相切于N点。把一质量为m=1kg的小球B静止放于N点，另一完全相同的小球A由M点静止释放，经过N点时与B球发生正碰，碰后粘在一起水平飞出，落在地面上的P点。若桌面高度为h=0.8m，取重力加速度g=10m/s²。不计阻力，小球可视为质点。求：（1）小球A运动到N点与小球B碰前的速度v0的大小（2）小球A与小球B碰后瞬间的共同速度v的大小（3）P点与N点之间的水平距离x【答案】（1）v0=4m/s   （2）v=2m/s   （3）x=0.8m【解析】【详解】（1）由机械能守恒定律：mgR=mv02/2  解得：v0=4m/s  （2）小球A与小球B碰撞过程动量守恒，则：mv0=2mv解得：v=2m/s（3）小球做平抛运动：h=gt2/2     x=vt  解得：x=0.8m11.核聚变是能源的圣杯，但需要在极高温度下才能实现，最大难题是没有任何容器能够承受如此高温。托卡马克采用磁约束的方式，把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内巧妙实现核聚变。相当于给反应物制作一个无形的容器。2018年11月12日我国宣布“东方超环”（我国设计的全世界唯一一个全超导托卡马克）首次实现一亿度运行，令世界震惊，使我国成为可控核聚变研究的领军者。（1）2018年11月16日，国际计量大会利用玻尔兹曼常量将热力学温度重新定义。玻尔兹曼常量k可以将微观粒子的平均动能与温度定量联系起来，其关系式为，其中k=1.380649×10-23J/K。请你估算温度为一亿度时微观粒子的平均动能（保留一位有效数字）。（2）假设质量为m、电量为q的微观粒子，在温度为T0时垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场，求粒子运动的轨道半径。（3）东方超环的磁约束原理可简化如图。在两个同心圆环之间有很强的匀强磁场，两圆半径分别为r1、r2，环状匀强磁场围成中空区域，中空区域内的带电粒子只要速度不是很大都不会穿出磁场的外边缘，而被约束在该区域内。已知带电粒子质量为m、电量为q、速度为v，速度方向如图所示。要使粒子不从大圆中射出，求环中磁场的磁感应强度最小值。【答案】(1)  (2)(3)【解析】【详解】（1）微观粒子的平均动能：J（2）解得：      由     （3）磁场最小时粒子轨迹恰好与大圆相切，如图所示设粒子轨迹半径为r，由几何关系得： 解得由牛顿第二定律 解得:12.如图，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为l，电阻不计。左侧接有定值电阻R。质量为m、电阻为r的导体杆，以初速度v0沿轨道滑行，在滑行过程中保持与轨道垂直且接触良好。整个装置处于方向竖直向上，磁感应强度为B的匀强磁场中。宏观规律与微观规律有很多相似之处，导体杆速度的减小规律类似于放射性元素的半衰期，理论上它将经过无限长的时间衰减完有限的速度。（1）求在杆的速度从v0减小到的过程中a.电阻R上产生的热量b.通过电阻R的电量（2）a．证明杆的速度每减小一半所用的时间都相等b.若杆的动能减小一半所用时间为t0，则杆的动量减小一半所用时间是多少?【答案】（1）a.   b.      （2）a. a.某时刻杆的速度为v（从v0开始分析亦可），则感应电动势E=Blv，感应电流，安培力,在很短时间内，由动量定理，（为速度变化绝对值）可得,所以在任意短时间内速度变化的比例为,由于为定值，所以任何相等时间内速度变化的比例都相等。所以从任何时刻开始计算，速度减小一半所用时间都相等。       b.2t0【解析】【详解】（1）a.设电路产热为Q，由能量守恒+Q串联电路中，产热与电阻成正比，可得      解得电阻R产热为  b.设该过程所用时间为t，由动量定理：，其中     解得通过R的电量为（2）a.某时刻杆的速度为v（从v0开始分析亦可），则感应电动势E=Blv，感应电流，安培力在很短时间内，由动量定理，（为速度变化绝对值）可得所以在任意短时间内速度变化的比例为由于为定值，所以任何相等时间内速度变化的比例都相等。所以从任何时刻开始计算，速度减小一半所用时间都相等。b.动能减小一半，速度v减小为由a中分析可得，速度从再减小到所用时间仍为t0所以速度减小一半所用时间为2t0，动量减小一半所有时间也为2t0。