1、延庆区高三模拟考试试卷 物 理 2021.03考生须知1考生要认真填写考场号和座位序号。2本试卷共9页，分为两个部分。第一部分为选择题，包括14个小题（共42分）；第二部分为非选择题，包括两道大题，6个小题（共58分）。3试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时必须使用2B铅笔。4考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。第一部分选择题（共42分）一单项选择题（本题共14小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将符合题意的选项选出。每小题3分，共42分）1下列说法正确的是（
2、 ）A射线是电子流，源于核外电子B天然放射现象中放射出的、射线都能在磁场中发生偏转C目前核电站的核燃料通常为铀，利用的核反应是裂变D质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(m1+m2-m3)c2一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）A气体的体积不变，当温度升高时其压强一定增大B气体温度降低，分子的平均动能可能不变 C物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变D气体体积减小，气体分子运动的剧烈程度一定增大 3分子势能EP随分子间距离r的变化关系如图1所示。现让一个分子A不动，另一个分子从无穷远处靠近A。在这个过程中，仅考虑这两个分子间的相互
3、作用力，下列说法正确的是（ ）A从无穷远到r=r1分子动能先减小后增大 B从无穷远到r=r1分子势能先增大后减小C从无穷远到r=r0分子力的大小先增大后减小图1D从无穷远到r=r0分子间的引力和斥力都在减小4如图2所示，是四个光学实验现象，下列叙述错误的是（ ）A甲图光导纤维内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B乙图研究光的干涉现象时，减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小C丙图一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光，a光的光子能量小于b光的光子能量D丁图光电效应实验中，使验电器指针发生偏转的是正电荷5一列沿x轴正向传播，周期为2.0s的简谐横波，某时刻的波形
4、如图3所示，比较介质中的三个质点a、b、c，则（ ）A此刻质点a的速度为负，加速度为正的最大值B此刻质点b的振动速度等于波的传播速度C此刻质点c的振动方向为y轴正方向图3D经过0.50s，机械波沿x轴传播距离为2m6嫦娥五号探测器（以下简称探测器）经过约112小时奔月飞行，在距月面约400km环月圆形轨道成功实施3000 N发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，嫦娥五号探测器近月制动正常，从近圆形轨道变为近月点高度约200km的椭圆轨道，如图4所示。已知月球的直径约为地球的，质量约为地球的，请图4通过估算判断以下说法正确的是（ ）A月球表面的重力加速度与地球表面的
5、重力加速度之比为481B月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为29C“嫦娥五号”进入环月椭圆轨道后关闭发动机，探测器从Q点运行到P点过程中机械能增加D关闭发动机后的“嫦娥五号”不论在轨道还是轨道运行，“嫦娥五号”探测器在Q点的速度大小都相同7如图5所示，电路中的变压器为理想变压器，原线圈接在电压有效值不变的交流电源上。灯泡L阻值不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S1、S2，灯泡发光，下列判断正确的是（ ） A只向下移动滑片P，电阻R2两端的电压变小B只向下移动滑片P，灯泡L变亮C只断开开关S2，电阻R1两端的电压变大图5D只断开开关S2，变压器输入功率变大8真空中的A、B两
6、点固定有带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态，如图6所示。以下说法正确的是（ ）AN点电势高于O点图6BB点点电荷的电荷量大于A点点电荷的电荷量C该试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D该试探电荷在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力9图7是向心力演示仪的示意图，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由长槽及短槽上的挡板6对小球的弹力提供，该力的大小通过挡板的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，因此标尺8上露出的红白相间等分格子的多少
7、可以显示出两个球所受向心力的大小。长槽上A1挡板距左转轴的距离与短槽上B挡板距右转轴的距离相等。A2挡板距左转轴的距离是A1挡板距左转轴距离的2倍。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动向心力大小的影响因素。两个塔轮为传动皮带提供了三个档位：转速比分别是1:1、1:2和1:3。现在要用控制变量法探究向心力与质量的关系，需要把质量比为1:2的两个球分别放在演示仪上合适的位置并选取适当的传动档位，下列正确的是（ ）A球分别放在位置A1、B，传动选1:3档位B球分别放在位置A1、A2，传动选1:1档位C球分别放在位置A1、A2，传动选1:2档位D球分别放在
8、位置A1、B，传动选1:1档位10某同学按照如图8所示连接了电路，利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程，先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线，如图9所示。定值电阻R已知，且从图中可读出最大放电电流I0以及图线与坐标轴围成的面积S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，下列说法中正确的是（ ）图8图9A根据题目所给的信息能求出电源电动势和内电阻B电容器放电过程中电阻R两端的电压变大C根据题目所给的信息能求出电容器的电容D由计算机采集的电流可知流过电阻R的电流方向规定向右为正11两个质量均为m
9、=2kg、可视为质点的非弹性小球M、N在水平地面上相距x=15m放置，某时刻小球M以初速度v=20m/s竖直上抛，与此同时小球N以某一初速度斜抛（如图10所示，小球发射器未画出），经t=1s两球恰好相碰，以地面为零势能面，不计空气阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）A两球在相碰的过程中机械能守恒B两球相碰后N球可能斜向右运动图10C两球碰前瞬间N球的速度是15m/sD两球碰前瞬间N球的机械能是625J12如图11所示，将一个质量为m=2kg的小球与弹簧相连，弹簧的另一端与箱子顶端连接，小球的下端用细绳与箱子下面连接，整个装置放在升降机上。当升降机以加速度a=0.5m/s2加速上升时
10、细绳的拉力恰好为F=5N，若此时将细绳剪断，则剪断的瞬间小球的加速度大小为（ ）A0.5m/s2 B2m/s2 C2.5m/s2 D3 m/s2 图11x13如图12甲所示，“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，运动过程中不计空气阻力。把长弹性绳简化为竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx (x为长弹性绳的形变量，k为常量)。弹性绳原长为h，人的质量为m。从人开始下落到第一次下降至最低点的过程中，人的速度v随时间t的变化图象如图12乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BCD是平滑的曲线。若以人开始下落的位
11、置为坐标原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，则关于A、B、C、D各点对应人的位置坐标x及所对应弹力的大小，以下说法正确的是（ ）AxA=h ，FA=mg BxB=h+，FBmg 甲CxC=h+2，FC=2mg 乙图12 DxD=h+2，FD 2mg14在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图13所示，地下有一根金属管线平行于水平地面。有一种探测方法，首先给金属长直管线通上恒定电流I，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作，用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为A；在A点附近的地面上找到与A点磁感应强度相同的点B，连接AB并测得AB间的距离为a；在地
12、面上过A点做垂直于AB的线段AC并测得AC间的距离为b；用测量仪测得C点的磁场方向与地面夹角为45，由此可确定（ ）A地下的金属管线平行于AB，深度为bB地下的金属管线平行于AB，深度为aC地下的金属管线平行于AC，深度为b D地下的金属管线平行于AC，深度为a第二部分非选择题（共58分）二实验题（本题共2小题，共18分）15. （8分）利用一段阻值约为5的康铜电阻丝，测定康铜材料的电阻率。（1）如图14，用螺旋测微器测量电阻丝直径，其读数为_mm图14（2）现有电源（3V，内阻可不计）、滑动变阻器（020，额定电流2A），开关和导线若干，电流表和电压表均有两个量程：电流表：00.6A，内阻约
13、0.125；03A，内阻约0.025电压表：03V，内阻约3k；015V，内阻约15k图15为减小测量误差，在实验中电流表量程应选用0_A，电压表量程应选用0_V；实验电路应采用图15中的_（“甲”或“乙”）。（3）实验测得以下数据：电压表示数为U，电流表示数为I，电阻丝长度为l、直径为d，则电阻率表达式为 = _。（4）图16为实验所用的电流表和电压表的表头，可认为其误差为最小刻度的一半。金属材料的电阻率与温度有关，关系式为 。其中，a称为温度系数，t为摄氏温度，为该金属0oC时的电阻率，康铜的温度系数a =1.610-5 oC-1。由此可以判断，对康铜电阻率测量值影响更大的是_。（选填“电
14、表读数误差”或“温度”）16.（10分）在用图17装置测量重力加速度的实验中，小白同学用测量范围为01m的米尺测量摆长，用停表测量摆动周期，再根据单摆周期公式计算重力加速度。（1）组装单摆时，应选用 （选填选项前的字母）。A长度略大于1m的细线B长度略小于1m的细线C半径约为2cm的橡胶球D半径径为1cm的小钢球（2）在测量过程中，下列操作合理的是_A先测好摆长，再将单摆悬挂到铁架台上B释放单摆时，摆角尽量大些，以便观察C单摆摆动稳定后，摆球经过平衡位置时开始计时D摆动过程中，若逐渐形成了圆锥摆，可以继续测量，不影响单摆周期T2（3）小白同学通过实验测得：悬点O到小球球心的距离L；计时开始后，
15、从小球第一次通过平衡位置到第n次通过平衡位置所用时间为t，则重力加速度g = （用L、n、t及常数表示）。（4）小红同学通过改变摆长，测量多组数据，做出T 2-L图像，如图18。她发现图线起点位于原点上方，这可能是由于她在测量摆长时，从悬点量到了小球的_（选填“上沿”或“下沿”），这样将使根据图像得出的g测量值_（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。（5）本实验测得的重力加速度一般略微偏小，这是由于以下系统误差造成的_A小球经过平衡位置时计时，很难看准，造成较大的周期测量误差B小球球心位置较难确定，使摆长测量存在较大的系统误差C由于存在空气阻力，会减慢单摆的速度，使周期测量值比理论值偏大D
16、单摆摆动过程中，摆线会稍稍伸长，造成摆长的测量值比实际值偏小 三计算论证题（共4小题，共40分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。17.（8分）近年来，高空坠物对人民群众的生命安全造成非常大的威胁。因此，我们在日常生活中要注意防止发生高空坠物事件。假如一质量为m=0.1kg的物体从高空由静止开始下落，下落h=30m后物体可看做匀速下降。若物体所受空气阻力与速度成正比f=kv，其中k=0.1kg/s。取 g=10m/s2。求：（1）物体匀速下降时的速度v；（2）下落30m的过程中物体克服空气阻力做的功W；（3）请在图19中定性画出物
17、体由静止到稳定下落的速度-时间图像。图1918.（9分）I0图20电磁轨道炮工作原理如图20所示，待发射弹体可在两平行光滑轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I0从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小B=kI0。通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用而高速射出。小明同学从网上购买了一个轨道炮模型，其轨道长度为L=50cm，平行轨道间距d=2cm，弹体的质量m=2g，导轨中的电流I0=10A，系数k=0.1T/A。 求：（1）弹体在轨道上运行的加速度a；（2）弹体离开轨道过程中受到安培力的冲量I；（3
18、）现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，通过分析说明，理论上可采用的哪些办法？（至少说出两种方法）19.（10分）圆周运动循环往复而又瞬息万变，自古以来就是美的象征，蕴藏了数不清的宇宙奥秘，令无数科学家流连忘返。如图21甲所示，质量为m的小球通过轻绳系于O点，绳长为L。将轻绳拉至水平，从静止开始释放，在小球摆动到最低点的过程中。（1）求小球摆动到最低点时轻绳对小球拉力F；o（2）小球摆动到任意时刻，轻绳与竖直方向夹角为。通过计算在图21乙中定性画出轻绳对小球的拉力F随cos变化的图像；（3）求小球水平加速度的最大值axm。乙甲图2120.（13分）继2018年“东方超环”实现一亿度运行之后，更
19、先进的“中国环流2号”（图22甲）于2020年12月4日首次放电成功，我国的托卡马克技术又有了新的突破，正在引领全世界走向能源的圣杯可控核聚变。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道，将高温等离子体束缚在其中，通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速，使其达到核聚变的点火温度。利用环流2号的原理，可以做一些简化后的模拟计算。半径为r的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中，磁感应强度的变化规律为B=kt，如图22乙所示。t=0时刻，一个质量为m、电荷量为+q的微粒，从静止开始被涡旋电场加速，t时刻与一个静止的中性粒子m0相撞，并结合在一起，电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。（
20、1） 随时间均匀增大的匀强磁场在管道内产生涡旋电场的强弱 ；A增大 B不变 C减小 请说出微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向；（2） 求碰前瞬间带电微粒的速度v； 请证明：无论m0多大，碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外。图22高三年级模拟考试答案物 理 2021.3 一、 选择题题号1234567891011121314答案CA CBDBAADCDDCA二、实验题15（8分）（1）0.217（0.216-0.218）（1分） （2）0.6 （1分）；3 （1分） ；甲 （1分） （3） （2分） （4）电表读数误差 （2分） 16（10分）（1）BD （2分） （2）C （
21、2分） （3） （2分） （4）上沿（1分）；不受影响 （1分） （5）CD （2分） 三计算论证题17（8分）（1） （2分） 可得： （1分） （2） （2分） 可得： （1分） （3）（2分） 18（9分）（1） （1分） d （1分） （1分） 可得： （1分） （2） （1分） （1分） 可得：I=0.02NS （1分） （3）由可知：欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，可采用的方法有：轨道中的电流变为原来的2倍；弹体质量变为原来的；轨道间距变为原来的4倍；轨道长度变为原来的4倍。（2分） 19（10分）（1） （1分） （1分） 可得： （1分） （2）小球摆动到任意位置，受力如图
22、 由动能定理： （1分） 由牛顿第二定律： （1分） 解得： （1分） 图像如图 （1分） （3）设水平方向加速度为ax，由牛顿第二定律： （1分） 即：由二倍角公式有： （1分） 当时ax最大。最大值ax= （1分）20（13分）（1） B （2分） 逆时针 （1分）（2） 由法拉第定律,环内感生电动势： （1分）环内电场强度： （1分） 微粒加速度： （1分） 碰前微粒速度： （1分） 可得： （1分） 法一：碰撞过程动量守恒 （1分） 结合体所受洛伦兹力 ，方向指向圆心 （1分） 结合体所需向心力 （1分） 将动量守恒方程代入得 （1分） 可见无论m0多大，结合体所受洛伦兹力均大于所需向心力，所以碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外，结合体才能做圆周运动。 （1分） 法二：碰撞过程动量守恒 （1分） 结合体所受洛伦兹力 ，方向指向圆心 （1分） 假设碰后瞬间管道对结合体的作用力FN方向均沿圆环半径向外结合体所需向心力 （1分） 将动量守恒方程及v代入得 （1分） 可见无论m0多大，结合体所受作用力FN一定大于0，说明假设正确，所以碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外，结合体才能做圆周运动。 （1分） 注：计算题用其它方法正确的也给分！