卷子答案网-一个不只有答案的网站北京市房山区2023届高三上学期（一模）物理试题
一、单选题
1．（2023·北京·统考一模）下列说法不正确的是（ ）
A．是衰变方程
B．是核聚变方程
C．是核裂变方程
D．发生衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分
2．（2023·北京·统考一模）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．光导纤维是利用光的折射传输信息
B．泊松亮斑属于光的干涉现象
C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带是因为不同颜色的光折射率不同
D．紫外线灯照射锌板，入射光越强，光电子的最大初动能越大
3．（2023·北京·统考一模）一定质量的理想气体，其压强p与体积V的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．A→B的过程中，气体温度升高，从外界吸收热量
B．A→B的过程中，气体体积增大，外界对气体做功
C．B→C的过程中，气体压强减小，从外界吸收热量
D．C→A的过程中，气体温度始终不变，内能始终不变
4．（2023·北京·统考一模）抖动细绳能形成简谐横波，某人时刻拿细绳的一端A开始上下抖动，细绳上各点做简谐运动，振幅为0.2m。时细绳上形成的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．根据题中所给数据可以求出波速 B．A点的起振方向向上
C．此时C点的振动方向向上 D．再经过0.4s质点A将向右移动一个波长
5．（2023·北京·统考一模）一正弦式交变电流i随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时电流改变方向 B．该交变电流的频率为25Hz
C．该交变电流的有效值为 D．该交变电流的瞬时值表达式为
6．（2023·北京·统考一模）粒子以某一初速度接近重金属核，其运动轨迹如图所示，M、N、Q为轨迹上的三点，N点离重金属核最近，Q点比M点离重金属核更远。在重金属核产生的电场中，下列说法正确的是（ ）
A．N点的电场强度比Q点小
B．N点的电势最高
C．粒子从Q点运动到M点过程中，电势能减小
D．粒子从Q点运动到M点过程中，速度一直减小
7．（2023·北京·统考一模）我国一箭多星技术居世界前列，一箭多星是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入轨道的技术。某两颗卫星释放过程简化为如图所示，火箭运行至P点时，同时将A、B两颗卫星送入预定轨道。A卫星进入轨道1做圆周运动，B卫星进入轨道2沿椭圆轨道运动，P点为椭圆轨道的近地点，Q点为远地点，B卫星在Q点喷气变轨到轨道3，之后绕地球做圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．A卫星在P点的加速度大于B卫星在P点的加速度
B．A卫星在轨道1的速度小于B卫星在轨道3的速度
C．B卫星从轨道2上Q点变轨进入轨道3时需要喷气减速
D．B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中引力做负功
8．（2023·北京·统考一模）一个单摆在竖直平面内沿圆弧做往复运动。某时刻摆球由A点从静止开始摆动，如图所示摆线与竖直方向的夹角为，O点为摆动的最低点，则下列说法正确的是（ ）
A．摆球在O点受重力、拉力、向心力
B．摆球摆动到O点时所受合外力为零
C．摆球从A点摆动到O点的过程中，拉力不做功，动能增加
D．摆球经过P点时摆角小于，则摆球所受拉力与重力的合外力充当回复力
9．（2023·北京·统考一模）如图所示，电路中线圈L的自感系数足够大，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电源上，与可调电阻串联后接到电源上。先闭合开关S，调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S。下列说法正确的是（ ）
A．重新闭合开关S，先亮，后亮 B．断开开关S，先熄灭，后熄灭
C．断开开关S，先熄灭，后熄灭 D．断开开关S，流过电流方向向左
10．（2023·北京·统考一模）如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，不计粒子重力和粒子间相互作用，则（ ）
A．电路稳定后，A、B板聚集电荷量基本不变
B．通过电阻R的电流方向向下
C．若只增大离子的射入速度，发电机的电动势不变
D．若只增大两极板的正对面积，发电机的电动势将增大
11．（2023·北京·统考一模）如图所示为双缝干涉实验装置示意图，实验时光源发出的光经滤光片成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉，则下列说法正确的是（ ）
A．组装实验仪器时，应将单缝和双缝垂直放置
B．若想增加在目镜中观察到的条纹个数，应将单缝向双缝靠近
C．若将滤光片去掉，则毛玻璃上将呈现黑白相间条纹
D．若将红色滤光片换成绿色滤光片，则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄
12．（2023·北京·统考一模）如图所示，运动员进行原地纵跳摸高训练。运动员先下蹲，重心下降，经过充分调整后，由静止发力跳起摸高。忽略空气阻力影响，在蹬地过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员始终处于超重状态
B．运动员机械能守恒
C．运动员一直做加速运动
D．地面对运动员支持力的冲量大于运动员所受重力的冲量
13．（2023·北京·统考一模）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。则下列说法不正确的是（ ）
A．电压表的示数U与被测物体质量m成正比 B．弹簧的形变量x与被测物体质量m成正比
C．被测物体质量m变大，电路中电流变小 D．改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围
14．（2023·北京·统考一模）为了测量储液罐中不导电液体的液面高度，设计装置如图所示。将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储液罐中，电容C可通过开关S与线圈L或电源相连。当开关从a拨到b时，由线圈L与电容C构成的回路中产生振荡电流，振荡电流的频率，通过测量振荡频率可知储液罐内的液面高度。则下列说法正确的是（ ）
A．当储液罐内的液面高度升高时，电容不变
B．当储液罐内的液面高度升高时，LC回路中振荡电流的频率变小
C．开关拨到b之后，振荡电流的振幅和频率始终保持不变
D．当开关从a拨到b瞬间，电容器两极板的电荷量最大，流过线圈L中的电流最大
二、实验题
15．（2023·北京·统考一模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：
（1）用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图甲所示，则该金属丝的直径为______mm。
（2）某同学按图乙的电路测量一节干电池的电动势和内阻。他调整滑动变阻器共测得5组电流和电压的数据，如表中所示，其中4组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请用“＋”标出第4组数据的对应点，并作出路端电压U随电流I变化的图像___________。
电流I/A 0.08 0.16 0.24 0.30 0.36
电压U/V 1.40 1.33 1.26 1.21 1.15
（3）根据图像得出一节干电池的电动势的测量值______V，内阻的测量值______。（结果均保留小数点后两位）
16．（2023·北京·统考一模）如图甲所示为“探究小车加速度a与受力F、质量M的关系”实验装置图，槽码的质量为m，小车质量为M。
（1）关于本实验，下列说法正确的是______。
A． 实验时，应先接通打点计时器的电源，再释放小车
B．每次增加重物改变小车的质量，都需要重新平衡摩擦力
C．平衡小车受到的摩擦力和其他阻力时，应将槽码通过定滑轮拴在小车上
D．实验时，让小车的运动趋近于匀速运动，槽码的重力才近似等于绳的拉力
（2）图乙是某同学在正确操作下获得的一条纸带，所用交流电源频率为50Hz，其中每两个计数点之间还有4个点没有标出。根据图乙所示数据可计算打点计时器打下计数点3时，小车的速度大小______m/s。（结果保留两位有效数字）
（3）请简述如何利用纸带上的数据判断小车是否做匀变速直线运动________。
三、解答题
17．（2023·北京·统考一模）如图所示，小物块A沿光滑水平桌面以的速度匀速运动，与静止在水平桌面末端的小物块B发生碰撞，碰后两物块粘在一起水平飞出。已知小物块A、B的质量均为，A、B的飞出点距离水平地面的竖直高度为，取重力加速度。求：
（1）两物块碰后的速度的大小；
（2）两物块碰撞过程中损失的机械能；
（3）两物块落地点距离水平桌面末端的水平位移的大小。
18．（2023·北京·统考一模）某一质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，粒子由静止加速后以速度v进入B；B为速度选择器，磁场（图中未标出）与电场正交，速度选择器两板间电压为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：
（1）加速器的加速电压；
（2）磁感应强度的大小和方向；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
19．（2023·北京·统考一模）雨滴打在荷叶上可以使荷叶上下振动，说明从高处落下的雨滴对物体具有一定冲击力，可以做功。
（1）已知质量为m的雨滴由静止开始，下落高度为h时速度大小为v，重力加速度为g，求这一过程中重力做的功和空气阻力所做的功；
（2）若雨滴所受空气阻力与其速度的平方成正比，某一雨滴下落的速度v与其下落时间t之间的关系如图所示，观察图线发现OA段是倾斜直线，AB段逐渐弯曲，B点之后趋于水平，请分析图线出现这种趋势的原因；
（3）为估算雨滴撞击荷叶产生的压强p，某同学将一圆柱形的量杯置于院中，测得一段时间t内杯中水面上升的高度为h，测得雨滴接触荷叶前的速度为v。不考虑雨滴的反弹，已知水的平均密度为，不计雨滴重力，请估算雨滴撞击荷叶产生的压强p的大小。
20．（2023·北京·统考一模）电磁轨道炮是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，电磁轨道炮示意图如图甲所示，直流电源电动势为E，电容器的电容为C，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，电阻不计，炮弹可视为一质量为m、电阻为R的导体棒ab，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。导轨间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，不计电容器放电电流引起的磁场影响。
（1）求电容器充电结束后所带的电荷量Q；
（2）请在图乙中画出电容器两极间电势差u随电荷量q变化的图像。类比直线运动中由图像求位移的方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能；
（3）开关由1拨到2后，电容器中储存的电能部分转化为炮弹的动能。从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导体棒ab中的自由电荷为正电荷。我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图丙分析说明其原理。
参考答案：
1．D
【详解】A． 是衰变方程，A正确，不满足题意要求；
B． 是核聚变方程，B正确，不满足题意要求；
C．是核裂变方程，C正确，不满足题意要求；
D．发生衰变时原子核放出电子，是因为中子转化为质子而放出电子，电子不是原子核的组成部分，D错误，满足题意要求。
故选D。
2．C
【详解】A．光导纤维是利用光的全反射传输信息的，故A错误；
B．泊松亮斑属于光的衍射现象，故B错误；
C．白光是由各种色光混合而成，而由于不同颜色的光折射率不同，通过三棱镜后偏转角度不同，从而形成彩色光带，故C正确；
D．光电子最大初动能与光照强度无关，入射光的频率越大，光电子初动能越大，光照强度越大，光电子个数越多，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】AB．A→B的过程中，压强不变，根据，可知气体温度升高，内能增大，膨胀过程气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A正确，B错误；
C．B→C的过程中，气体体积不变，压强减小，根据，可知气体温度降低，内能减小，由于V不变，则W=0，根据，可知气体对外界放热，故C错误；
D．根据图像的等温线分布可知在C→A的过程中，气体温度会变化，气体的内能发生变化，故D错误；
故选A。
4．C
【详解】A．由图可知经过波向右传播一个波长，即周期，由于不知道波长，所以求不出波速，A错误；
B．经过一个周期波刚好传到E点，故E点此时的振动方向与A点的起振方向相同，此时E点向下振动，所以A点的起振方向向下，B错误；
C．波向右传播，根据同侧法可知此时C点的振动方向向上，C正确；
D．质点不随波迁移，D错误。
故选C。
5．A
【详解】A．由图可知时电流从正值变成负值，即此时电流方向改变，A正确；
B．由图可知交变电流的周期为，故频率为
B错误；
C．该交变电流的有效值为
C错误；
D．该交变电流的瞬时值表达式为
D错误。
故选A。
6．B
【详解】A．由点电荷电场的电场强度公式
可得离重金属核最近的N点电场强度最大，故A错误；
B．离正点电荷场源最近的N点的电势最高，B正确；
CD．粒子为氦原子核，故带正电，又因为，所以从Q点运动到M点过程中，电场力先做负功再做正功，粒子的速度先减小再增加，电势能先增大再减小，故C、D错误。
故选B。
7．D
【详解】A．两卫星在P点时，根据
可得
显然两卫星的加速度相同，故A错误；
B．由题知，轨道1和轨道3都是圆轨道，则有
可得
由于B卫星在轨道3上运动的轨道半径大于A卫星在轨道1上运动的轨道半径，所以B卫星在轨道3上运动的速度小于A卫星在轨道1上运动的速度，故B错误。
C．卫星从低轨道运动到高轨道，需要在轨道相切点点火加速实现，所以B卫星在Q点变轨进入轨道3时需要向后喷气加速，故C错误；
D．B卫星沿轨道2从P点运动到Q点过程中速度减少，则动能减小，故引力做负功，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．摆球在O点受重力、拉力，A错误；
B．摆球摆动到O点时所受合外力提供向心力，合外力不为零，B错误；
C．摆球从A点摆动到O点的过程中，拉力不做功，重力做正功，合外力做正功，由动能定理可知，动能增加，C正确；
D．摆球经过P点时摆角小于，则摆球重力沿切线方向的分力充当回复力，D错误。
故选C。
9．D
【详解】A．重新闭合开关S，线圈L的自感系数足够大，阻碍电流增大，所以先亮，后亮，A错误；
BCD．断开开关S，A1、A2与L、R构成回路，L相当于电源，A1、A2都会逐渐变暗，且同时熄灭，电感产生的电阻阻碍电流减小，所以流过A1的电流向右，流过电流方向向左，故D正确，BC错误。
故选D。
10．A
【详解】A．电路稳定 ，两板间粒子所受洛伦兹力与电场力平衡，即
故电路稳定后，场强不变，A、B板聚集电荷量基本不变，A正确；
B．由左手定则可知，正离子向B板偏转，负离子向A板偏转，故通过电阻R的电流方向向上，B错误；
CD．设两板间的距离为，则电动势为
电动势的大小与B、、有关，与极板间的正对面积无关，CD错误。
故选A。
11．D
【详解】A．组装实验仪器时，单缝与双缝应该相互平行放置，故A错误；
B．若想增加在目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度将减小，根据相邻条纹间的距离为
可知，可以减小L或者增大d，所以应该将屏幕、向靠近双缝方向移动，故B错误；
C．若将滤光片去掉，能观察到干涉图样，只是这时观察到的是各色光重叠产生的彩色条纹，故C错误；
D．若将红色滤光片换成绿色滤光片，则波长变小，根据
可知，则毛玻璃上的干涉条纹间距将变窄，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】AC．运动员从用力蹬地到刚离开地面的起跳过程，先向上加速，当地面支持力等于重力时速度最大，之后脚与地面作用力逐渐减小，运动员开始减速，当脚与地面作用力为零时，离开地面。故运动员先超重后失重，AC错误；
B．蹬地起跳过程中运动员消耗体内化学能转化为机械能，机械能不守恒，B错误；
D．对运动员从用力蹬地到刚离开地面的起跳过程应用动量定理
故地面对运动员支持力的冲量大于运动员所受重力的冲量，D正确。
故选D。
13．C
【详解】C．当年被测物体质量m变大，回路中的总电阻不变，故电路中电流不变，C错误；
B．当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设托盘下降x，由平衡条件有
B正确；
AD．根据欧姆定律得
根据电阻定律有
由欧姆定律得
故电压表示数U与所称物体质量m的关系式为
电压表的示数U与被测物体质量m成正比，改变弹簧劲度系数k，可以改变电子秤的测量范围，AD正确。
本题选择不正确的，故选C。
14．B
【详解】A．当储液罐内的液面高度升高时，根据电容的决定式得，电容变大，A错误；
B．当储液罐内的液面高度升高时，电容变大，根据振荡电流的频率可知，LC回路中振荡电流的频率变小，B正确；
C．开关拨到b之后，振荡电流的振幅会越来越小，随着储液罐内的液面高度的变化，频率会发生变化，C错误；
D．当开关从a拨到b瞬间，电容器两极板的电荷量最大，流过线圈L中的电流最小，D错误。
故选B。
15． 1.220 1.47##1.48##1.49 0.91##0.92##0.93
【详解】（1）[1] 螺旋测微器读数为固定刻度加可动刻度，为
（2）[2]
（3）[3][4]对图乙，根据闭合电路欧姆定律得
整理得
所以图像截距为电源电动势，斜率绝对值为电源内阻
考虑作图和读数误差，电动势在1.47V到1.49V之间，内阻在0.91Ω到0.93Ω之间。
16． A 0.48 见解析
【详解】（1）[1] A．打点计时器要“早来晚走”，即实验开始时先接通打点计时器的电源，待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故A正确；
B．由于平衡摩擦力之后有
解得
所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C．在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故C错误；
D．根据牛顿第二定律，对槽码分析，则有
对小车分析，则有
联立解得
当小车的质量M远大于槽码的质量m时，则有，此时小车处于加速，故D错误。
故选A。
（2）[2]每相邻两计数,点之间还有4个点没有标出，说明相邻两计数点之间的时间间隔
则打下第3个点时小车的速度为
（3）[3]由纸带上的数据可知，在误差允许范围内连续相等时间内的位移差近似相等，根据，可知加速度不变，说明小车是做匀变速直线运动。
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）碰撞过程，两物块组成的系统满足动量守恒，则有
解得
（2）两物块碰撞过程中损失的机械能为
（3）两物块在空中做平抛运动，竖直方向有
解得
两物块落地点距离水平桌面末端的水平位移的大小
18．（1）；（2），方向垂直纸面向里；（3）
【详解】（1）粒子加速过程根据动能定理可得
解得
（2）根据平衡条件
解得
方向垂直纸面向里。
（3）粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可得
解得
19．（1）；；（2）见解析；（3）
【详解】（1）这一过程中重力做的功为
由动能定理，可得
解得
（2）依题意雨滴所受空气阻力与其速度的平方成正比，当雨滴速度较小时，阻力较小，与重力相比忽略不计，此过程做自由落体运动，故OA段是倾斜直线，当阻力不能忽略时，由牛顿第二定律可知
随着雨滴速度的增加，其阻力增大，加速度减小。做加速度逐渐减小的加速运动，故AB段逐渐弯曲，当雨滴所受阻力与自身重力等大时，受力平衡。将做匀速直线运动，故B点之后趋于水平。
（3）设t时间内有质量为m的雨水落到荷叶上，取向上为正方向，根据动量定理可得
设量杯的横截面积为S，有
雨滴撞击荷叶产生的压强为
联立，解得
20．（1）；（2），；（3）见解析
【详解】（1）电容器充电完毕时其电压等于电动势E，所以电容器所带的电荷量
（2）由可知，电压u随所带电荷量q成正比，其图像如图所示
两极间电压为U时图线与横轴所围面积即为电容器储存的能量
（3）由题可知电容器上极板带正电，故当开关由1拨到2后，棒ab中的正电荷受静电力的作用向下运动，由左手定则可知其受到方向向右的洛伦兹力f1，在安培力的作用下，棒ab整体向右运动，故其中的正电荷又有向右的分速度，故其又受到 b→a 方向的洛伦兹力f2，受力分析如图
设自由电荷的电荷量为e，沿导体棒向下定向移动的速率为，棒ab向右运动的速度为v，则沿棒方向的洛伦兹力
该力做负功
垂直棒方向的洛伦兹力
该力做正功
所以，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。f1做正功，宏观上表现为安培力做正功，使导体棒机械能增加；f2做负功，阻碍静电力将正电荷从a端搬运到b端，相当于电源中的非静电力，宏观上表现为“反向电动势”，消耗了电容器中的电能。大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电容器中的电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用。
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