2022-2023学年北京市平谷区高三下学期第一次模拟考试物理试卷（含解析）

2022-2023学年北京市平谷区高三下学期第一次模拟考试

物理试卷

学校:___________姓名：___________班级：____________

一、单选题

1．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时，下列说法正确的是（   ）

A．放出光子，原子的能量变大

B．放出光子，原子的能量变小

C．吸收光子，原子的能量变大

D．吸收光子，原子的能量变小

2．对于红、蓝两种单色光，下列说法正确的是（   ）

A．在水中红光的传播速度较大 B．在水中蓝光的传播速度较大

C．在真空中红光的传播速度较大 D．在真空中蓝光的传播速度较大

3．物体的温度升高时，物体内（  ）

A．分子间的距离一定增大

B．分子间的作用力一定增大

C．分子的平均动能一定增加

D．每个分子的动能一定增加

4．在如图所示的坐标系中，一条弹性绳沿x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点，相邻质点的间距为a。时，处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．时，质点沿y轴负方向运动 B．时，质点的速度最大

C．时，质点和相位相同 D．该列绳波的波速为

5．一辆摩托车沿平直公路做直线运动，前半段位移的平均速度大小为，后半段位移的平均速度大小为。则摩托车全程的平均速度大小为（　　）

A． B． C． D．

请阅读下述文字，完成下列小题。

为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c、d、e、f为图线上的对应点。

6．从图上看这位同学的重力约为（　　）

A．700N B．500N C．400N D．300N

7．有关图线的判断正确的是（　　）

A．在0~8s内，该同学完成两次完整的蹲起过程

B．状态a到状态b对应着下蹲过程，状态b到状态c对应着站起过程

C．a→c为“站起”过程，d→f为“下蹲”过程

D．a→c为“下蹲”过程，d→f为“站起”过程

8．下面说法正确的是（　　）

A．从状态a到状态b，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态

B．从状态b到状态c，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态

C．从状态d到状态e，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态

D．从状态e到状态f，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态

9．平行板电容器的电容为C，电荷量为Q，极板间的距离为d，在两极间的中点放一电荷量很小的点电荷q，它所受的电场力大小等于（　　）

A．8kq B．4kq C．2q D．q

10．图为小明荡秋千情景。已知小明的质量为m，重力加速度为g。当秋千摆动到最高点时，秋千对小明的作用力（　　）

A．等于mg B．小于mg C．等于零 D．大于mg

11．电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，如图所示，在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电容器所带的电荷量逐渐增大 B．电容器所带的电荷量保持不变

C．电容器两极板间的电压保持不变 D．电容器两极板间的电压逐渐减小

12．中国北斗卫星导航系统(简称BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国GPS、俄罗斯GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。第三代北斗导航系统一共由35颗卫星组成。5颗地球同步静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。35颗卫星在离地面2万多千米的高空上，以固定的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。对于北斗导航系统中的5颗地球同步静止轨道卫星的认识，正确的是（　　）

A．它们只能在赤道的正上方，但5颗卫星的轨道半径可以不同

B．它们运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止

C．5颗卫星的轨道半径都相同，它们以第一宇宙速度运行

D．它们运行时能够经过我国北京上空

13．如图所示，机场运输行李的传送带可以将行李箱送入飞机货舱。已知传送带与水平面夹角为θ，某件行李箱的质量为m，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，此行李箱与传送带一起斜向上匀速运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．行李箱受到的摩擦力方向沿传送带向下

B．行李箱受到的摩擦力大小为μmgcosθ

C．传送带对行李箱的支持力大小为mgcosθ

D．传送带对行李箱的支持力大小为mg

14．如图1所示是一个电磁阻尼现象演示装置，钢锯条上端固定在支架上，下端固定有强磁铁，将磁铁推开一个角度释放，它会在竖直面内摆动较长时间；如图2所示，若在其正下方固定一铜块（不与磁铁接触），则摆动迅速停止。关于实验以下分析与结论正确的是

A．如果将磁铁的磁极调换，重复实验将不能观察到电磁阻尼现象

B．用闭合的铜制线圈替代铜块，重复试验将不能观察到电磁阻尼现象

C．在图2情况中，下摆和上摆过程中磁铁和锯条组成的系统机械能均减少

D．在摆动过程中铜块不受磁铁的作用力

15．为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为lx。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图所示，电路中的电阻和，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知直流电源电动势E为3V，内阻不计，当控制开关两端电压时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是（　　）

A．为定值电阻，为光敏电阻

B．通过表中数据分析可得，照度与光敏电阻阻值成反比

C．照度越大，该电路控制开关两端的电压越大

D．若将20kΩ的定值电阻接入电路，则当照度降至0.4lx时启动照明系统

16．关于自由落体运动下列说法正确的是（　　）

A．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动

B．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律不同

C．物体做自由落体运动，位移与时间成反比

D．伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法

二、实验题

17．如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

① 在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

② 移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；

③ 重复上述步骤②，多次测量并记录；

④ 根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。

（1）关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是 _______（选填选项前的字母）。

A．移动活塞时应缓慢一些

B．封闭气体的注射器应密封良好

C．必须测出注射器内封闭气体的质量

D．气体的压强和体积必须用国际单位

（2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________（选填“p - V”或“”）图象。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条_______线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

（3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项的字母）。

18．某同学采用伏安法测量阻值约为5的铅笔芯的电阻值。

（1）现有的实验器材如下：

A．电压表V1（量程0～3V，内阻约3k）

B．电压表V2（量程0～15V，内阻约15k）

C．电流表A1（量程0～3A，内阻约0.01）

D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1）

E．滑动变阻器R1（0～20）

F．滑动变阻器R2（0～500）

G．电源E（电动势为3.0V）及开关和导线若干

该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电压表应选择________，电流表应选择________，滑动变阻器应选择________，（选填各器材前的字母）。

（2）某同学根据测量数据在U-I坐标系中描点，如图所示，请画出U-I图线____。

（3）由图线可计算出铅笔芯的电阻为_____Ω（保留两位有效数字）。

三、解答题

19．在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为B。足球的质量为m，悬线OA与墙壁的夹角为。已知重力加速度为g，不计网兜的质量。

（1）求悬线OA上的拉力大小F；

（2）求墙壁对足球的支持力大小N；

（3）若悬线OA变短，则拉力大小F和支持力大小N如何变化。

20．（1）如图1所示，两根足够长的平行导轨，间距L＝3m，在导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。一根直金属杆MN以v＝2m/s的速度向右匀速运动，杆MN始终与导轨垂直且接触良好。杆MN的电阻，导轨的电阻可忽略。求杆MN中产生的感应电动势。

（2）如图2所示，一个匝数n＝100的圆形线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积垂直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度随时间t变化的关系如图3所示。求圆形线圈中产生的感应电动势。

（3）有一个的电阻，将其两端a、b分别与图1中的导轨和图2中的圆形线圈相连接，b端接地。试判断以上两种情况中，哪种情况a端的电势较高？求这种情况中a端的电势。

21．如图所示，一个质量的物体放在水平地面上，对物体施加一个水平拉力，使物体做初速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数，取重力加速度。

（1）求物体运动的加速度大小；

（2）求物体在2.0s时的速率；

（3）若经过2.0s后撤去拉力F，求撤去拉力F后物体可以滑行的最大距离；

（4）在撤去F后物块继续运动的某一瞬间，假如物块受到的重力突然消失，请判断接下来物块的运动状态怎样？并请说明理由。

22．如图，一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。将导线放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，且电流方向与B垂直。导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。

参考答案

1．B

【详解】根据玻尔理论，氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上时，放出光子，动能增大，势能减小，原子的能量降低，故B选项正确，ACD错误．

2．A

【详解】红色光的频率比蓝色光的频率小，故红色光的折射率比蓝色光的折射率小，根据，可知在水中红色光的速度比蓝色光的速度大，故A正确，B错误；在真空中两种光的传播速度相等，都为光速度，故CD错误，故选A．

【点睛】由两种光的频率与折射率的大小关系，从而得知了两种光的频率关系和波长关系，结合即可得知它们的速度关系，所有的光在真空中传播的速度相同．

3．C

【详解】温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子热运动平均动能一定增加，故ABD错误，C正确；选C.

4．D

【详解】A．由时的波形图可知，波刚好传到质点，根据“上下坡法”，可知此时质点沿y轴正方向运动，故波源起振的方向也沿y轴正方向，故时，质点沿y轴正方向运动，故A错误；

B．由图可知，在时质点处于正的最大位移处，故速度为零，故B错误；

C．由图可知，在时，质点沿y轴负方向运动，质点沿y轴正方向运动，故两个质点的相位不相同，故C错误；

D．由图可知

解得

故该列绳波的波速为

故D正确。

故选D。

5．A

【详解】设总路程为2s，则

解得

故选A。

6．B    7．D    8．A

【解析】6．从图上看这位同学的重力约为500N，故选B；

7．ACD．下蹲时先向下加速后向下减速，先失重后超重；起立过程先向上加速后向上减速，即先超重后失重，则在0~8s内，该同学完成一次完整的蹲起过程，由图像可知，a→c为“下蹲”过程，d→f为“站起”过程，选项AC错误，D正确；

B．状态a到状态b和状态b到状态c都对应着下蹲过程，选项B错误；

故选D。

8．A．从状态a到状态b对应下蹲的加速过程，人的重心运动的速度逐渐增大，处于失重状态，选项A正确；

B．从状态b到状态c对应下蹲的减速过程，人的重心运动的速度逐渐减小，处于超重状态，选项B错误；

C．从状态d到状态e对应向上站起的加速过程，人的重心运动的速度逐渐增大，处于超重状态，选项C错误；

D．从状态e到状态f对应向上站起的减速过程，人的重心运动的速度逐渐减小，处于失重状态，选项D错误。

故选A。

9．D

【详解】平行板电容器的电容定义式为，极板间存在匀强电场有，得，而电荷在匀强电场中受电场力为，所以；故选D.

【点睛】平行板电容器极板间存在匀强电场，根据及求出电场强度，再根据F=Eq即可求解.

10．B

【详解】当秋千摆动到最高点时，设绳子与竖直方向的夹角为θ，如图所示，此时小明的速度是零，所需向心力是零，则有

可得

由此可知秋千对小明的作用力小于mg，ACD错误，B正确。

故选B。

11．A

【详解】AB．在对电容器充电的过程中，电容器所带的电荷量逐渐增大，故A正确，B错误；

CD．根据电容的定义式变形可知电容器两极板间的电压为

在对电容器充电的过程中，Q逐渐增大，则U逐渐增大，故CD错误。

故选A。

12．B

【详解】B．地球同步卫星相对地面表静止，因此绕地球转动的角速度等于地球自转的角速度，运动周期等于地球自转周期，B正确；

A．由于这5颗卫星的运动周期都等于地球自转的周期，根据开普勒第三定律

恒量

可知运动周期相同的卫星，轨道半径一定相同，因此A错误；

C．根据

可得

轨道半径越大的运行速度越小，而第一宇宙速度等于贴近地球表面卫星的运行速度，因此同步卫星的速度小于第一宇宙速度，C错误；

D．它们都相对地球静止，自西向东旋转，轨道的圆心在地心位置，因此一定在赤道的正上方不可能运动到北京的上空，D错误。

故选B。

13．C

【详解】由于行李箱与传送带一起斜向上匀速运动，所以行李箱处于受力平衡状态，所受摩擦力为静摩擦力。对行李箱进行受力分析，根据平衡条件可得，沿传送带方向有

方向沿传送带向上。垂直传送带方向有

故选C。

【点睛】明确物体的运动状态，确定研究对象，进行分析受力。

14．C

【详解】A．此现象的原理是当磁铁在铜块上面摆动时，在铜块中产生涡流，与磁场相互作用阻碍磁铁的运动；则如果将磁铁的磁极调换，重复实验仍能观察到电磁阻尼现象，选项A错误；

B．用闭合的铜制线圈替代铜块，仍能在线圈中产生感应电流，从而与磁铁产生阻碍作用，则重复试验仍能观察到电磁阻尼现象，选项B错误；

C．在图2情况中，下摆和上摆过程中均会产生涡流从而消耗机械能，则磁铁和锯条组成的系统机械能均减少，选项C正确；

D．由上述分析可知，在摆动过程中铜块对磁铁有阻碍作用，同时铜块也要受磁铁的作用力，选项D错误；

故选C.

15．D

【详解】A．根据题上的控制电路原理，照度越小，的电阻需要越大，两端的电压才越大，达到2V时，和并联的控制开关启动照明系统。结合光敏电阻在不同照度下的阻值表可得，为光敏电阻，所以为定值电阻，故A错；

B．通过表中数据分析可得，照度与光敏电阻阻值的乘积不为定值，所以照度与光敏电阻阻值不成反比，故B错误；

C．根据题上的控制电路原理，照度越小，控制开关两端的电压越大，达到2V时，启动照明系统，故C错误；

D．将20kΩ的定值电阻接入电路时，当照度降至0.4lx，此时光敏电阻的阻值为40kΩ，电源电动势为3V，根据串联电路分压关系式可得，光敏电阻两端的电压

因此和并联的控制开关两端的电压也为2V，达到启动电压，启动照明系统，故D正确。

故选D。

16．D

【详解】A．自由落体运动是物体从静止开始且只在重力作用下的运动，加速度等于重力加速度的运动不一定是自由落体运动，A错误；

B．自由落体运动的加速度与物体的质量无关，是常量，其运动规律与质量无关，即不同质量的物体运动规律相同，B错误；

C．由

得知物体做自由落体运动位移与下落时间的平方成正比，C错误；

D．伽利略在研究自由落体运动的过程中，运用实验验证和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法，得出了落体运动的规律，D正确。

故选D。

17．     AB          过原点的斜直（或正比例函数直）     AC

【详解】（1）[1]．A．移动活塞时应缓慢一些，以保证气体的温度不变，选项A正确；

B．封闭气体的注射器应密封良好，要保证气体的质量不变，选项B正确；

C．必须测出注射器内封闭气体的体积，选项C错误；

D．气体的压强和体积单位相同即可，没必要必须用国际单位，选项D错误。

故选AB。

（2）[2][3]．根据pV=C可知，则为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图象。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的斜直（或正比例函数直）线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

（3）[4]．A．在p-V图像中，若画出一条平行p轴的等容线，可看出p1>p2，由可知T1>T2，则选项A正确；

B．根据A的分析可知，图像B错误；

CD．由可知，，则图像的斜率越大，温度越高，因T1>T2，则选项C正确，D错误。

故选AC。

18．     A     D     E          5.0Ω

【详解】(1)[1][2][3]．因电源电动势为3V，则电压表应选择A；电路中最大电流不超过，则电流表应选择D；滑动变阻器应选择与待测电阻阻值相当的E；

(2)[4] ．画出的U-I图像如图

(3)[5]．由图线可计算出铅笔芯的电阻为

19．（1）；（2）N=mgtanα；（3）都变大

【详解】（1）取足球和网兜作为研究对象，受三个力的作用，即：重力mg，墙壁支持力N，悬绳的拉力F，如图所示

根据平衡条件结合图中几何关系可得

（2）墙壁对球的支持力大小为

N=mgtanα

（3）若悬线OA变短，角度α变大，根据以上分析可知， 变小，tanα变大，所以拉力大小和支持力大小都变大。

20．（1）；（2）；（3）与图1中的导轨相接时；

【详解】（1）杆MN做切割磁感线的运动，根据法拉第电磁感应定律，有

（2）穿过圆形线圈磁通量发生变化，则

其中

代入数据解得

（3）根据右手定则可知，图1的a是正极，而由楞次定律可知，图2中b是正极，因此当电阻R与图1中的导轨相连接时，a端电势较高，通过电阻R的电流为

则电阻R两端的电势差为

由于

由于b端接地，则

则

21．（1）；（2）；（3）；（4）见解析

【详解】（1）根据牛顿第二定律得：

水平方向有

竖直方向有

滑动摩擦力

代入数据解得

（2）作用下物体做匀加速直线运动，物体在时的速率为

（3）撤去力后，根据牛顿第二定律得

代入数据解得

撤去力后物体速度减为0的时候滑行的距离最大

（4）在撤去F后物块继续运动的某一瞬间，假如物块受到的重力突然消失，接下来由于，则对地面的压力和摩擦力也减为0。故物体所受合力为0，物体会以重力突然消失时的速度做匀速直线运动。

22．见解析

【详解】导体中电流大小为

t时间内电子运动的长度为vt，则其体积为Svt，通过导体某一截面的自由电子数为nSvt，该时间内通过导体该截面的电荷量为

q=nSvte

联立方程，解得

I=neSv

令导体的长度为L，则导体受到安培力的大小为

F安=BIL

联立方程，解得

F安=BneSvL=nSLevB

长为L的导体中电子数为

N=Nsl

每个电子所受洛伦兹力为

f=evB

所以N个粒子所受洛伦兹力的合力为

F=Nf=NevB=nSLevB

即

F安=F