2022届北京市交通大学附属中学高三下学期第一次联考物理试卷

2021-2022学年高考物理模拟试卷

一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则（　　）

A．在t=1s时，甲车在乙车后

B．在t=0时，甲车在乙车前7.5m

C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2s

D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为45m

2．真空中一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离，根据电势图像（φ-r图像），判断下列说法中正确的是（　　）

A．该金属球可能带负电

B．A点的电场强度方向由A指向球心

C．A点的电场强度小于B点的电场强度

D．电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W=q（φ1-φ2）

3．如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计G中没有电流通过，可能的原因是（       ）

A．入射光强度较弱 B．光照射时间太短

C．入射光的频率较小 D．光电管上金属对应的极限频率较小

4．水平地面上的物体由静止开始竖直向上运动，在运动过程中，物体的动能Ek与位移x的关系图像如图所示，则满足机械能守恒的阶段是（   ）

A．0～h B．h～2h C．2h～3h D．3h～5h

5．如图所示，在水平晾衣杆（可视为光滑杆）上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆.随着细杆位置的不同，晾衣杆两侧床单间夹角（）将不同.设床单重力为，晾衣杆所受压力大小为，下列说法正确的是（        ）

A．当时，

B．当时，

C．只有当时，才有

D．无论取何值，都有

6．如图所示，某生产厂家为了测定该厂所生产的玩具车的性能，将两个完全相同的玩具车A、B并排放在两平行且水平的轨道上，分别通过挂钩连接另一个与玩具车等质量的货车(无牵引力)，控制两车以相同的速度v0做匀速直线运动。某时刻，通过控制器使两车的挂钩断开，玩具车A保持原来的牵引力不变，玩具车B保持原来的输出功率不变，当玩具车A的速度为2v0时，玩具车B的速度为1.5v0，运动过程中受到的阻力仅与质量成正比，与速度无关，则正确的是（　　）

A．在这段时间内两车的位移之比为6∶5

B．玩具车A的功率变为原来的4倍

C．两车克服阻力做功的比值为12∶11

D．两车牵引力做功的比值为3∶1

二、多选题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。

7．图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈接图乙所示的正弦交流电。图中RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。则下列说法正确的是（　　）

A．图乙所示电压的瞬时值表达式为u＝51sin50πt(V)

B．变压器原、副线圈中的电流之比为1：4

C．变压器输入、输出功率之比为1：4

D．RT处温度升高时，电压表示数不变，电流表的示数变大

8．如图，在真空中的A、B两点分别放置等量异种点电荷，在电场中通过A、B两点的连线中点对称地选取一个闭合路径abcd。现将一个质子沿abcd移动一周，下列说法正确的是（　　）

A．a点和b点的电场强度相同

B．c点电势低于于d点电势

C．由b→c，电场力一直做正功

D．由c→d，质子电势能一直在增加

9．如图所示，竖直放置的平行板电容器内除电场外还有图示的匀强磁场，从A板中点孔P向各个方向发射一批不同速度的带正电的微粒（考虑重力），则A到C的过程中（　　）

A．微粒一定不做匀变速运动

B．微粒一定做曲线运动

C．所有微粒到达C板时动能一定发生变化

D．所有微粒到达C板时机械能一定增大

10．如图（a）所示，质量为2m、长为L的木块静止在光滑水平面上，质量为m的子弹（可视为质点）以初速度水平向右射向木块，穿出木块时速度减为。若再将另一相同木块固定在传送带上（如图（b）所示），使木块随传送带以的速度水平向左运动，相同的子弹仍以初速度水平向右射向木块，木块的速度始终不变.已知木块对子弹的阻力恒定.下列说法正确的是（　　）

A．第一次子弹穿过木块过程中，木块的位移大小为

B．第一次子弹穿过木块过程中，子弹克服阻力做的功为

C．子弹前后两次穿过木块的时间之比为

D．第二次子弹穿出木块时的速度为

三、实验题：本题共2小题，共18分。

11．在“测定金属电阻率”的实验中，需要用螺旋测微器测量金属丝的直径，其结果如图甲所示，其读数为______mm；

测量电阻时，先用多用电表粗测金属丝的电阻阻值约为，再采用“伏安法”精确测量金属丝的电阻，实验室能够提供的实验器材有：

A．电流表，量程为，内阻

B．电流表A1，量程为，内阻

C．电流表A2，量程为，内阻

D．电阻箱，阻值范围

E.  电阻箱，阻值范围

F.  滑动变阻器，最大阻值为

G.  电源，内阻约为

H.  开关一只，导线若干

回答下列问题：

（2）正确选择实验器材，电流表应选择________和__________，电阻箱应选_______；（填写元器件前的字母代号）

（3）画出电阻测量的实验电路图_______；

（4）使用正确电路，分别测量多组实验数据，并记录在如图乙坐标系中，将调节到，根据记录的实验数据做出金属丝的图线________，并算出金属丝的电阻___________。（计算结果保留两位有效数字）

12．如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备实物图。

(1)双缝放在图中哪个位置________(填“①”或“②”)。

(2)要使单缝和双缝相互平行，应该使用________进行调节。

(3)已知双缝到毛玻璃之间的距离是L，双缝之间的距离是d，单缝到双缝之间的距离是s，在某次实验中，先将目镜中的中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心，这时手轮上的示数为x1，转动手轮使中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数为x7。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________。

四、解答题：本题共2小题，共26分，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L，间距为d=1.5L的竖直极板P、Q，再下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片．水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O．水平极板M、N之间的电压为U0；竖直极板P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图象如图乙所示；磁场的磁感强度B=．粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到感光胶片上．已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计．求：

（1）带电粒子进入偏转电场时的动能EK；

（2）磁场上、下边界区域的最小宽度x；

（3）带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围．

14．（16分）图甲为能进行图形翻转的“道威棱镜”示意图，其横截面OABC是底角为45°的等腰梯形，高为a，上底边长为a，下底边长3a，如图乙所示。一细光束垂直于OC边射入，恰好在OA和BC边上发生全反射，最后垂直于OC边射出，已知真空中的光速为c。试求该光束在棱镜中的传播时间t。

15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态B时的热力学温度TB＝300K，求：

①该气体在状态A时的热力学温度TA和状态C时的热力学温度TC；

②该气体从状态A到状态C的过程中，气体内能的变化量△U以及该过程中气体从外界吸收的热量Q．

参考答案：

一、   单项选择题：1-6 BDCCDC

二、多项选择题：

三、实验题：

11．     1.601mm     A     B     E               5Ω

【解析】

（1）[1]螺旋测微器读数为

（2）[2][3][4] 由所给实验器材可知，没有电压表，应该用电流表与电阻箱改装电压表。

因为流过电阻的电流最大约为

则电流表应选择B。

电源电动势为3V ，改装的电压表量程应为3V ，应选用电流表A与电阻箱改装成电压表

电阻箱的阻值

电阻箱应选E。

（3）[5]待测电阻阻值约为5Ω ，电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻为10kΩ，电流表应采用外接法，滑动变阻器最大阻值为10Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示

（4）[6][7]根据坐标系内描出的点作出图像如图所示

由图示图像可知，金属丝的电阻

12．     ②     拨杆    

【解析】

(1)[1]相干光频率必须相同，所以双缝应该放在②位置；

(2)[2]相干光为单色光，振动方向相同，所以要保证单缝与双缝平行，需要借助拨杆调节；(3)[3]根据相邻两条明条纹或者暗条纹之间的距离公式Δx＝λ可知，

Δx＝＝λ

得

λ＝

四、计算题：

13．（1）U0q．（2）L．（3）．

【解析】

（1）带电粒子进入偏转电场时的动能，即为MN间的电场力做的功    EK=WMN=U0q

（2）设带电粒子以速度υ进入磁场，且与磁场边界之间的夹角为α时 向下偏移的距离：△y=R-Rcosα=R（1-cosα）

  而 R＝  

  υ1=υsinα

  △y＝

  当α=90o时，△y有最大值．

 即加速后的带电粒子以υ1的速度进入竖直极板P、Q之间的电场不发生偏转，沿中心线进入磁场． 磁场上、下边界区域的最小宽度即为此时的带电粒子运动轨道半径．

  U0q＝mυ12

  所以 

  △ymax＝x＝＝L

（3）粒子运动轨迹如图所示，若t=0时进入偏转电场，在电场中匀速直线运动进入磁场时R=L，打在感光胶片上距离中心线最近为x=2L

 任意电压时出偏转电场时的速度为υn，根据几何关系

  Rn＝

 在胶片上落点长度为△x＝2Rncosα＝

 打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等，与偏转电压无关．在感光胶片上的落点宽度等于粒子在电场中的偏转距离．带电粒子在电场中最大偏转距离 

 粒子在感光胶片上落点距交点O的长度分别是2L和，则落点范围是 ．

点睛：本题的关键点在于第三问的偏转范围的求得，由于带电粒子先经过U0的加速，然后进入水平交变电场的偏转，最后进入磁场做匀速圆周运动打在胶片上．可以表示出在任意偏转电压下做匀速圆周运动的半径表达式（其中速度用进入电场的速度表示），再表示出打在胶片下的长度．巧合的是打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距相等，与偏转电压无关，从而求出粒子在感光胶片上落点的范围．

14．

【解析】

恰好发生全反射

即

所以速度为

则时间为

15．① ；② ；

【解析】

①气体从状态到状态过程做等容变化，有：

解得：

气体从状态到状态过程做等压变化，有：

解得：

②因为状态和状态温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，所以在该过程中：

气体从状态到状态过程体积不变，气体从状态到状态过程对外做功，故气体从状态到状态的过程中，外界对气体所做的功为：

由热力学第一定律有：

解得：