1、北京市海淀区玉渊潭中学2020届高三物理下学期4月摸底考试试题（含解析）本试卷共 8 页，100 分，考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目 要求的一项1.下列说法中正确的是（）A. 物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化B. 当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大C. 当分子间距离增大时，分子势能一定增大D. 布朗运动就是液体分子的无规则运动【答案】A【解析】【详解】A物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化，如0的冰融化为
2、0的水要吸热，内能增加，故A正确；B当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，故B错误；C分子力做功等于分子势能减小量，当在rr0范围内，分子间距离增大时，分子势能减小，故C错误；D布朗运动是悬浮在液体中微粒的运动，反映了周围液体分子的无规则运动，故D错误。故选A。2.如图所示，在一个配有活塞的厚壁有机玻璃筒底放置一小团硝化棉，迅速向下压活塞，筒内气体被压缩后可点燃硝化棉在筒内封闭的气体被活塞压缩的过程中()A. 气体对外界做正功，气体内能增加B. 外界对气体做正功，气体内能增加C. 气体的温度升高，压强不变D. 气体的体积减小，压强不变【答案】B【解析】压缩玻璃筒内的空气，气体的压强变大
3、，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点后，棉花会燃烧，即外界对气体做正功，气体内能增加，故B正确，ACD错误3. 如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样A. B. C. D. 【答案】A【解析】试题分析：干涉图样的条纹间的距离都是相等的，衍射时最中间的条纹最粗，向两旁依次变细，故A、C是干涉图样，B、D是衍射图样；又由于红光比蓝光的折射率小，频率小，而光速不变，所以红光的波长较长，则蓝光波长较短，所以蓝光形
4、成的干涉图样条纹间的距离较小，所以A是蓝光形成的干涉图样，该题选A考点：干涉与衍射图样4.放射性同位素衰变的快慢有一定的规律氡222衰变为钋218的规律如图所示纵坐标表示的是任意时刻氡222的质量m与t = 0时的质量m0的比值下列说法正确的是A. 氡222的半衰期是7.6天B. 氡222的半衰期是3.8天C. 若升高温度，氡222半衰期将变长D. 若升高温度，氡222的半衰期将变短【答案】B【解析】试题分析：半衰期是指有半数原子核发生衰变的时间，是一个统计学规律，对大量的原子核衰变进行统计才有意义根据图像可得氡222经过3.8天没有衰变的就剩下一半，所以选项A错B对原子核衰变是原子核内部的反
5、应，温度的高度只能影响分子结构不能影响原子核内部，所以温度对原子核没有影响，无论温度如何，半衰期不变，选项CD错考点：原子核衰变 半衰期5.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝导体线圈，线圈电阻恒定，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙所示规律变化时，则正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的图像是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】在时间01s内，原磁场向上且增强，感应电流磁场向下，由右手定则可判断出线圈的感应电流方向沿如图所示的正方向，由于原磁场的变化是均匀的，产生的感应电动势不变，线圈中的感应电流也不变；在时间1s2s
6、内，原磁场不变，感应电流为0；当时间2s3s内的情况与时间01s内的情况相反，感应电流为负方向且不变故D项符合题意，ABC三项不符合题意6.A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的交变电流，B通以图乙所示的交变电流，则两电热器的电功率之比PAPB等于A. 21B. 1:1C. 1D. 12【答案】A【解析】试题分析：虽然甲是交流电，但其有效值为I0，因为它的前半个周期与后半个周期的电流都是等大的；乙是正弦交流电，故它的有效值为，则PAPB=（I0）2R：（）2R=2:1，故选项A正确考点：交流电的有效值7.假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g、在赤道的大
7、小为g，地球自转的周期为T则地球的半径为A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析：在两极地区，物体只受到地球的万有引力，其大小为mg0，在赤道处，地球对物体的万有引力大小仍为mg0，万有引力和重力的合力提供圆周运动向心力有即有：可得地球半径为：R=，故ACD错误，B正确故选B考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决本题的关键是认识到在赤道处的重力实为地球对物体的万有引力减去物体随地球自转的向心力，掌握力的关系是正确解题的前提8. 如图所示，是一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图，已知这列波的周期T=2.0s下列说法正确的是A. 这列波的波速v=2.0 m/sB. 在t=0
8、时，x=0.5m处的质点速度为零C. 经过20s，这列波沿x轴正方向传播0.8mD. 在t=0.3s时，x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向【答案】D【解析】【详解】A由于波的波长为1m，周期为2.0s，故这列波的波速v=0.5m/s，故A错误；B由于x=0.5m处的质点处于平衡位置，故该质点的速度最大，B错误；C经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播一个波长，即1m，故C错误；D在t=0.3s时，x=0.5m处的质点正在沿y轴正方向运动，还没到达最高点，故D正确故选D.考点：波的图像9.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如人原地起跳时，总是身体弯曲略下蹲，再
9、猛然蹬地、身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中，下列分析正确的是（ ）A. 地面对人的支持力始终等于重力B. 地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量C. 人原地起跳过程中获得的动能来自于地面D. 人与地球所组成的系统的机械能是守恒的【答案】B【解析】人在上升过程中经历了先加速再减速过程，加速过程中人受到的支持力大于人的重力；故A错误；因支持力大于重力，作用时间相同，故支持力的冲量大于重力的冲量；故B正确；人起跳时，地面对人不做功，人的动能来自于本身的生物能；故C错误；由于有人体生物能转化为机械能，故机械能不守恒；故D错误；故选B点睛：本题考查动量定理及
10、功能转化，要注意明确支持力对人作用的位移为零，故支持力对人不做功，人是利用自身的能量得以增加机械能的10.如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为，其中、k为正的常数在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是A. 从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为B. 从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为C. 从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为D.
11、 从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为【答案】C【解析】试题分析：根据磁感应强度BB0+kt可判断磁场均匀增大，从上往下看，产生顺时针方向的感应电场，正电荷受力方向与电场方向相同，所以电荷顺时针方向运动，选项BD错根据楞次定律产生的感应电动势,电荷转动一周电场力做功等于动能增量即，选项C对考点：电磁感应定律11.如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动保持小车的质量M不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s；第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s
12、，其中m1m2M两次实验中，绳对小车的拉力分别为T1和T2，小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为E1和E2，若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变，不计绳、滑轮的质量，则下列分析正确的是A. (m1g-T1) (m2g-T2)，E1=E2B. (m1g-T1)= (m2g-T2)，E1=E2C. (m1g-T1) (m2g-T2)，E1E2D. (m1g-T1)= (m2g-T2)，E1E2【答案】A【解析】试题分析：设砂和砂桶质量为，空气阻力和摩擦阻力为，小车和沙桶一起做匀速直线运动即，加速度，据此分析在砂和砂桶质量从增大到，加速度变大，即，假设两次砂和砂桶受到的阻力为，对砂和砂桶分析则有，据
13、此判断，所以选项BD错系统减少的机械能等于克服阻力做功即，对照选项A正确考点：牛顿运动定律 功能关系12.如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】A由图示可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；B由图示可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知
14、，从上向下看，圆环中的感应电流顺时针方向，故B错误；C同时，在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；D由图示可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D正确。故选D。13.从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压 （即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相
15、比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的图像如图2 所示下列说法正确的是A. 该金属的截止频率约为427 1014 HzB. 该金属的截止频率约为550 1014 HzC. 该图线的斜率为普朗克常量D. 该图线的斜率为这种金属的逸出功【答案】A【解析】【详解】试题分析：设金属的逸出功为，截止频率为，因此；光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是，光电效应方程为；联立两式可得：，因此图像的斜率为，错误；当可解得，即金属的截止频率约为Hz，在误差允许范围内，可以认为A 正确；B 错误考点：光电效应14.随着科技的不断发展，无线充电已经
16、进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是( )A. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D. 只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电【答案】C【解析】【详解】A无线充电的原理，其实就是电磁感应现象，而不是电流的磁效应，故A错误；B发生电磁感应的条件是磁通量要发生变化，直流电无法产生变化的磁场，故不能接到直流电
17、源上，故B错误；C发生电磁感应时，两个线圈中的交变电流的频率是相同的，故C正确；D只有无线充电底座，手机内部没有能实现无线充电的接收线圈等装置，也不能进行无线充电，D错误。故C正确。第二部分15.在测量金属丝电阻率的实验中：（1）用螺旋测微器测量金属丝直径如图所示，则金属丝直径 d =_mm（2）测量金属丝的电阻 Rx时，应选用下面电路图中的_图（3）若金属丝的长度为 L，直径为 d，金属丝两端电压为 U，流过金属丝的电流为 I，则金属丝电阻率的表达式 =_（用测得的量表示）【答案】 (1). 1.775mm (2). 甲 (3). 【解析】【详解】（1）1 金属丝直径是（2）2测量电阻丝的电
18、阻时，因为电阻丝的电阻较小，且两端电压不用从0开始，所以一般要用电流表外接法，误差小，滑动变阻器限流接法，故应选甲图。（3）3根据电阻定律联立得。16.用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后， 作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。这块玻璃砖的折射率n=_（用图中字母表示）。如果有几块宽度 d 不同的玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度 d 较_（选填“大”或“小”）的 玻璃砖来测量。【答案】 (1). (2). 大【解析】【详解】1根据折射定律得，玻璃砖的折射率为2选择宽度较大一点的玻璃砖进行测量，测量的误差较小。17.利用单摆测当地重力加速度的实验中：(1)利
19、用游标卡尺测得金属小球直径如图所示，小球直径 d =_cm；(2)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度，甲组同学采用图甲所示的实验装置：为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用_；（用器材前的字母表示）a.长度接近 1m的细绳b.长度为30cm左右的细绳 c.直径为1.8cm的塑料球 d.直径为1.8cm的铁球e.最小刻度为1cm的米尺f.最小刻度为1mm的米尺该组同学先测出悬点到小球球心的距离 L，然后用秒表测出单摆完成 n 次全振动所用的时间 t，请写出重力加速度的表达式g=_；（用所测物理量表示）在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线
20、的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值_；（选填“偏大”、“偏小”或 “不变”）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的 vt 图线。由图丙可知，该单摆的周期 T=_s；更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出 T2L（周期平方摆长）图线，并根据图线拟合得到方程 T24.04L0.035，由此可以得出当地的重力加速度g_m/s2；（取 29.86，结果保留3位有效数字）某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其它操作无误，那么他得到的实
21、验图像可能是下列图像中的_。【答案】 (1). 2.26 (2). a、d、f (3). (4). 偏小 (5). 0.2s (6). 9.76 (7). B【解析】【详解】（1）1小球直径为（2）2 根据得知需要测量摆长，摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和，所以选择长近1m的细线，铁球的密度大，阻力小，所以选择直径为1.8cm的铁球，需要测量摆长和摆球的直径，所以需要最小刻度为1mm的米尺和螺旋测微器。故选a、d、f。3 根据得又因为联立得4测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，则摆长的测量值偏小，测得的重力加速度偏小。5根据简谐运动的图线知，单摆的周期T=2.
22、0s。6根据得知图线的斜率解得7根据可知L与T 2为正比关系，且某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，则L=0时T 2不为零，故选B。18.如图所示，光滑绝缘水平面上方分布着场强大小为E，方向水平向右的匀强电场。质量为3m，电量为+q的球A由静止开始运动，与相距为L、质量为m的不带电小球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，碰撞后作为一个整体继续向右运动。两球均可视为质点，求：(1)两球发生碰撞前A球的速度；(2)A、B碰撞过程中系统损失的机械能；(3)A、B碰撞过程中B球受到的冲量大小。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)碰撞前电场力做功，由动能定理解得(2)AB系统碰撞的过程中
23、动量守恒，设向右为正方向，由动量守恒定律解得系统损失机械能解得(3)以B为研究对象，设向右为正方向，由动量定理解得方向水平向右。19.如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中，在洛仑兹力的作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点测得O、A两点间的距离为L不计粒子重力（1）试判断P、Q间的磁场方向；（2）求粒子做匀速直线运动的速度大小v；（3）求粒子的电荷量与质量之比【答案】（1）磁场方向垂直纸面向里（2）（
24、3）【解析】（1）粒子做匀速运动，电场力和洛伦兹力平衡（如图所示）根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向里（2）电场力和洛伦兹力平衡，qE=qvB1，解得v（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，qvB2m，又L=2r，解得点睛：本题考查了带电粒子在复合场中的运动，解决本题的关键知道粒子在两金属板间受电场力和洛伦兹力平衡，以及知道在匀强磁场中靠洛伦兹力提供向心力，掌握轨道半径公式20.在研究某些物理问题时，有很多物理量难以直接测量，我们可以根据物理量之间的定量关系和各种效应，把不容易测量的物理量转化成易于测量的物理量（1）在利用如图1所示的装置探究影响电荷间相互作用力的因素时，我们可以通过绝缘细线与
25、竖直方向的夹角来判断电荷之间相互作用力的大小如果A、B两个带电体在同一水平面内，B的质量为m，细线与竖直方向夹角为，求A、B之间相互作用力的大小（2）金属导体板垂直置于匀强磁场中，当电流通过导体板时，外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成电场，该电场对运动的电子有静电力的作用，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，在导体板这两个表面之间就会形成稳定的电势差，这种现象称为霍尔效应利用霍尔效应可以测量磁场的磁感应强度如图2所示，若磁场方向与金属导体板的前后表面垂直，通过所如图所示的电流I，可测得导体板上、下表面之间的电势差为U，且下表面电势高已知导体
26、板的长、宽、高分别为a、b、c，电子的电荷量为e，导体中单位体积内的自由电子数为n求：a导体中电子定向运动的平均速率v；b磁感应强度B的大小和方向【答案】（1）；（2）a；b；垂直于前后表面向里【解析】试题分析：（1）带电体B的受力情况如图所示，则有 4分（2）a因为 ：所以：6分b根据牛顿第二定律有又因为：所以：6分根据左手定则可得：磁场的方向为垂直于前后表面向里2分考点：受力分析，电流大小的计算，洛伦兹力的计算，力的平衡21.电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器电磁轨道炮示意图如图所示两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，导轨间存在垂
27、直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨电阻不计炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触电容器电容C，首先开关接1，使电容器完全充电然后将S接至2，MN由静止开始向右加速运动当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度vm，之后离开导轨问：（1）这个过程中通过MN的电量q；（2）直流电源的电动势E；（3）某同学想根据第一问的结果，利用的公式求MN加速过程的位移，请判断这个方法是否可行，并说明理由【答案】（1）（2）（3）不可行【解析】【详解】（1）设在此过程中MN的平均电流为：，MN上受到平均安培力：由动量定理，有：代入解得：（2）开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN上的感应电动：最终电容器所带电荷量：电容器最初带电：，代入数据解得： （3）不可行，过程中任一时刻电流：,从式中可以看出电流不恒定，取一很短时间，流过MN电量，只有当时才有：，而本题过程中始终不满足，该同学方法不可行
