2023北京房山高三（上）期末物理第一部分（选择题共42分）一、单项选择题（本部分共14小题，在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题意的。每小题3分，共42分）1.2020年12月4日，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL－2M）在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列是核聚变反应的是（）23412382344A.1120HH+H→e+nB.92902UTh→+He2351144891144171C.92056360UnBaKr3n+→++D.72NHe+→O+H812.如图所示为一束红光经过狭缝装置得到的图样，下列说法正确的是（）A.图为干涉图样B.图为衍射图样C.只减小狭缝宽度，中央亮纹宽度会变窄D.当狭缝宽度调到很窄时，中央亮条纹亮度升高3.下列说法正确的是（）A.外界对气体做功，气体内能可能减少B.悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显C.一定质量的理想气体，压强变小时，分子间的平均距离一定变大D.分子间存在着分子力，当分子间距离增大时，分子力一定做负功4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，传播速度v=10m/s，t=0时位于坐标原点的质点从平衡位置沿y轴正方向运动，则在t=1.0s时的波形，可能是（）A.B.C.D.5.如图甲所示，为一小型交流发电机示意图。为了便于观察，图甲中只画出其中的一匝线圈。线圈匀速转动时与外电路R＝10Ω的电阻构成闭合回路。从图甲所示位置开始计时，通过电阻R的交变电流如图乙所第1页/共17页学科网（北京）股份有限公司示，则下列判断正确的是（）A.电阻R消耗的热功率为4kWB.t＝0.01s时，线圈平面与磁场方向平行C.图甲所示时刻，穿过线圈磁通量变化最快D.该发电机产生的交变电流的频率为100Hz6.我国航天员在“天宫课堂”演示喝再生水的过程中，我们看到水滴呈球形漂浮在空间站内，处于完全失重状态。下列在地面上运动的物体也处于完全失重状态的是（）A.沿水平方向加速的汽车B.沿竖直方向加速上升的电梯中的货物C.沿斜向右上方抛出的实心球D.沿竖直方向减速下降的电梯中的货物q7.比荷（）相等的带电粒子的M和N，以不同的速率经过小孔S垂直进入匀强磁场，磁感应强度为B，运m行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A.N带负电，M带正电B.N的速率大于M的速率C.N的运行时间等于M的运行时间D.N受到的洛伦兹力一定等于M受到的洛伦兹力8.“中国天眼”（FAST）设施已发现脉冲星数量超过240颗。脉冲星是快速自转的中子星，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，因此而得名。若观测到某中子星发射电磁脉冲信号的周期为T。已知该中子星的半径为R，引力常量为G。则根据上述条件可以求出（）A.该中子星的质量B.该中子星的第一宇宙速度C.该中子星表面的重力加速度D.该中子星赤道上的物体随中子星自转的向心加速度9.如图甲所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。若将线圈放在被测磁场中，第2页/共17页学科网（北京）股份有限公司线圈平面与磁场方向垂直，磁场方向垂直纸面向里，磁场的磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A.t1时刻感应电动势为零B.tt12时间内a点电势高于b点电势C.0t2时间内冲击电流计中电流大小保持不变D.时间内线圈中感应电流的方向始终为逆时针方向10.在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”，如图所示，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐（金属）片，把它们分别跟静电起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见透明塑料瓶里充满烟雾。当摇动起电机时，烟尘快速吸附在金属片上，塑料瓶变得清澈透明。则关于该“魔术”下列说法正确的是（）A.金属片与锯条间的电场为匀强电场B.烟尘被吸附的过程中电势能增加C.该“魔术”在湿度大环境下更容易成功D.若将金属片的面积增大，该“魔术”的现象会更明显11.如图所示，将质量相同的三个物体从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出，运动轨迹分别为图中的1、2、3所示。若忽略空气阻力，三个物体从抛出到落地过程中，下列说法正确的是（）A.轨迹为1的物体在空中飞行时间最短的B.轨迹为2的物体所受重力的冲量最大第3页/共17页学科网（北京）股份有限公司C.轨迹为3的物体运动到最高点的速度为零D.三个物体在任意单位时间内的速度变化量一定相同12.利用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，电路图如图所示，则下列说法正确的是（）A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在a端B.该实验系统误差的产生原因是电流表分压C.闭合开关后，电压表有示数，电流表示数为零的原因可能是滑动变阻器发生断路D.应选用一节新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量13.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R1和R2，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U2V时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是（）照度/lx0.20.40.6081.01.2电阻/kΩ75402823.20的18A.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14.超级电容器是电容C达到上千法拉甚至上万法拉的大容量的电容器，具有功率大、充电速度快、循环寿命长等特点。现采用如图所示的电路对某个超级电容器充电，充电器具有控制输出电压和输出电流的功能。充电过程为两个阶段；第一阶段是恒流充电（即充电器输出的电流不变），当充电器检测到超级电容器电压第4页/共17页学科网（北京）股份有限公司达到某一定值后，进入第二阶段进行恒压充电（即充电器输出的电压不变），直到完成充电。若电阻R的阻值恒定，关于充电过程，下列说法正确的是（）A.恒流充电时，充电器的输出功率逐渐减小B.恒流充电时，超级电容器两端电压随时间均匀增大C.恒压充电时，电阻R两端的电压保持不变D.恒压充电时，充电器的输出功率逐渐增大第二部分（非选择题共58分）二、实验题（共2小题，18分）15.某实验小组要测量某金属丝的电阻率。（1）用欧姆表测量金属丝电阻Rx的阻值，选用欧姆表“×1”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图所示，可知该电阻的测量值约为______Ω。（2）若利用电路测量该电阻阻值，可选用的实验器材有：电流表A（0－0.6A，内阻约为0.5Ω）；电压表V（0－3V，内阻约为5kΩ）；待测电阻；滑动变阻器R1（0－20Ω）；滑动变阻器R2（0－2kΩ）；干电池2节；开关一个；导线若干。在所给电路中，应选用______（选填“图甲”或“图乙”）作为测量电路；为了便于调节，滑动变阻器应选用______（选填“”或“”）。第5页/共17页学科网（北京）股份有限公司（3）该实验过程中，闭合开关后要求立即读数，避免金属丝温度升高，这样做的原因是______。16.用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）实验时下列条件必须满足的有______。A．斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末端水平C.挡板高度等间距变化（2）实验时每次必须将钢球从斜槽轨道同一位置无初速度释放，目的是_____。（3）居家学习期间，某同学在水平桌面上用硬练习本做成一个斜面，使钢球从斜面某一位置滚下，如图所示，钢球沿水平桌面飞出。已知当地重力加速度为g，该同学计划只用一把刻度尺测量钢球离开水平桌面时速度的大小，请写出测量原理及步骤______。三、计算题（共4小题，40分）17.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=4Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：（1）感应电动势E大小；（2）拉力F大小；（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。的第6页/共17页学科网（北京）股份有限公司18.某款儿童滑梯如图所示，其滑面可视为与水平地面夹角为的平直斜面，且与水平面平滑连接，滑面顶端A距离地面高度为h。一质量为m的儿童从A点由静止开始下滑，滑到C点停下。已知儿童与滑面、水平面间的动摩擦因数均为，C点到O点的距离为x，儿童可视为质点，已知重力加速度为g。（1）求儿童从A到B滑下所受摩擦力f的大小；（2）求儿童从A到C运动过程中，重力对其做的功W；（3）论证OC间距离x与滑面倾角的大小无关。19.类比法是研究物理问题的常用方法。（1）如图所示为一个电荷量为＋Q的点电荷形成的电场，静电力常量为k，有一电荷量为q的试探电荷放入场中，与场源电荷相距为r。根据电场强度的定义式，求q处的电场强度E的大小。（2）场是物理学中重要的概念，除了电场和磁场外，还有引力场，物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的。忽略地球自转影响，地球表面附近的引力场也叫重力场。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。请类比电场强度的定义方法，定义距离地球球心为r（r>R）处的引力场强度，并说明两种场的共同点。（3）微观世界的运动和宏观运动往往遵循相同的规律，根据玻尔的氢原子模型，电子的运动可以看成是经典力学描述下的轨道运动。原子中的电子在库仑引力作用下，绕静止的原子核做匀速圆周运动。这与天体间运动规律相同，天体运动轨道能量为动能和势能之和。已知氢原子核中质子带量为e，核外电子质量为m，带电量为－e，电子绕核轨道半径为r，静电力常量为k。若规定离核无限远处的电势能为零，轨道半径为rke2处的电势能为E=−，求电子绕原子核运动的轨道能量，分析并说明电子向距离原子核远的高轨道跃pr迁时其能量变化情况。20.研究原子核内部的情况时，常用到各种各样的粒子加速器。图甲为粒子直线加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上，序号为奇数的圆筒与序号为偶数的圆筒分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如图乙所示。在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）的中央有一电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子在圆筒之间的间隙都能被加速，圆第7页/共17页学科网（北京）股份有限公司筒长度的设计必须遵照一定的规律。若电子的质量为m，电荷量为－e，交变电源的电压为U，周期为T，两圆筒间隙的电场可视为匀强电场，圆筒内场强均为0。不计电子的重力和相对论效应。（1）求电子进入圆筒1时的速度v1，并分析电子从圆板出发到离开圆筒2这个过程的运动；（2）若忽略电子通过圆筒间隙的时间，通过计算说明金属圆筒的长度设计遵循的规律；（3）若保持每个金属圆筒的长度不变，改变交变电源电压的变化规律，仍可保证电子每次经过圆筒间隙都能被加速。请在图丙中定性画出交变电源两极间电势差的变化规律。第8页/共17页学科网（北京）股份有限公司参考答案第一部分（选择题共42分）一、单项选择题（本部分共14小题，在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题意的。每小题3分，共42分）1.【答案】A【解析】2341【详解】A．1120HH+H→e+n属于核聚变。故A正确；2382344B．92902UTh→+He属于α衰变。故B错误；2351144891C．92056360UnBaKr3n+→++属于重核