2022年北市京东城去高三三模物理试卷（含答案）.rar

北京市东城区 2021-2022 学年度第二学期高三综合练习（三） 物理 2022.5 本试卷共 10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如图所示，质量为 m的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。将气缸放在冰水混合物中，气体达到平衡状态（图中 a状态）后，在活塞上加一质量为 m的砝码，经过过程气体达到新的平衡状态（图中 b状态） ，再将气缸从容器中移出放到室温（27）中，经过过程在达到 c平衡状态。已知大气压强保持不变。下列说法中正确的是 A过程中理想气体从外界吸收热量 B过程中理想气体从外界吸收热量 Cc状态与 a状态相比，c状态的气体分子对活塞的作用力较小 D理想气体在 b状态的内能大于在 a状态的内能 2某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器(如图甲)，当有烟雾进入探测器时(如图乙)，来自光源 S的光会被烟雾散射进入光电管 C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于 108 A时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为 6.01014 Hz，普朗克常量 h6.631034 Js，光速 c3.0108 m/s，电子电荷量 e1.61019 C，则下列说法正确的是 甲 乙 A要使该探测器正常工作，光源 S发出的光波波长不能小于 5.0107 m B光电管发生光电效应，同时光源的光变强时，不能改变光电烟雾探测器的灵敏度 C光电管 C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象 D报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子数最少为 N6.251010个 3把铁丝圈放在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，竖直放置时，把这层液膜当作一个平面镜，用它观察灯焰，可以观察到上疏下密的彩色条纹，下列说法正确的是 A肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化 B. 肥皂膜上的条纹是前表面反射光与折射光形成的干涉条纹 C肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹 D. 将铁丝圈右侧的把柄向上转动90，条纹也会跟着转动90 3B超是医院诊断科室里常见的检查方式。其成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，人体组织对超声波产生反射，反射的超声波信号形成 B超图像。如图为血管探头沿 x轴正方向发送的简谐超声波图像，超声波在血管中的传播速度为 1.6103m/s，t=0时刻波恰好传到 M点，下列说法正确的是 A该超声波的周期为 510-5s B01.2510-7s内 M点运动的路程为 8mm CM点第一次位移为-0.4mm的时刻是83510 s12 D83510 s4t=时 N点第二次处于波峰 5. 某质点在 Oxy平面上运动。0t =时，质点位于 y轴上。它在 x方向运动速度-时间图像如图甲所示，它在 y方向的位移-时间图像如图乙所示。有关该质点的运动情况，下列说法正确的是 A. 质点沿 x轴正方向做匀速直线运动 B. 质点沿 y轴正方向做匀速直线运动 C. 质点在 t=1s时速度大小为5 2m/s D. 质点在 t=1s时的位置坐标（5m，5m） 6. 某幼儿园要做一个儿童滑梯，设计时根据场地大小确定滑梯的水平跨度为 L，滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数为，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使儿童在滑梯中能沿滑板滑下，则滑梯高度至少为 A. L B. 2L C. L D. 2L 7.我国多地都在机场为支援抗击新冠肺炎归来的白衣天使举行民航界最高礼仪“过水门” ，为英雄们“接风洗尘” 。两侧的消防车喷射出的水柱在空中轨迹正好构成一条左右对称的抛物线，如图所示。抛物线两端点的水平距离 x38.4m，水柱最大高度 h12.8m，重力加速度 g取 10m/s2，不计空气阻力。则水柱在上升过程中速度变化量 A方向竖直向下，大小是 16m/s B方向竖直向上，大小是 16m/s C方向竖直向下，大小是 8m/s D方向竖直向上，大小是 8m/s 8.如图所示，细绳的一端固定于 O点，另一端系一个小球，在 O点的正下方钉一个钉子 A，小球从一定高度自由摆下，当细绳与钉子相碰后继续向右做摆长更小的摆动。不计空气阻力，假设小球碰钉子前后无机械能损失，有关摆球在整个摆动过程中，下列说法正确的是 A. 小球碰钉子之后，绳上拉力减小 B. 碰后小球向心加速度大小不变 C. 碰后小球仍能摆到碰前释放摆球时高度 D. 碰后小球最大摆角小于碰前释放摆球的摆角 9. 复兴号动车在世界上首次实现速度350km/ h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为 m的动车，初速度为0v，以恒定功率 P在平直轨道上运动，经时间 t 达到该功率下的最大速度mv，设动车行驶过程所受到的阻力 F保持不变。列车在整个过程中，下列说法正确的是 A. 做匀加速直线运动 B. 牵引力的功率mPFv= C. 当动车速度为m3v时，其加速度为3Fm D. 牵引力做功等于22m01122mvmv 102021年 10月 16日，载有 3名航天员的神舟十三号载人飞船进入太空，这将首次考核并验证航天员长期在轨驻留空间站能力。已知空间站在离地高度约为400km的圆形轨道飞行，则下列说法正确的是 A载人飞船在加速升空阶段宇航员处于超重状态，宇航员受万有引力比在地面时大 B空间站的桌面上放一个玻璃杯，两者相对静止，此时玻璃杯对桌面没有压力 C与离地高度约为36000km的同步卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更小 D宇航员在空间站外面检修时若松手手中的工具，工具将会落向地面 11. 利用如图一所示的装置研究光电效应实验，用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管，得到如图二所示的三条光电流与电压的关系曲线下列说法中正确的是 A同一光电管对不同单色光的极限频率不同 B电流表 A的电流方向一定是 a流向 b C甲光对应的光电子最大初动能最大 D. 如果丙光是紫光，则乙光可能是黄光 12如图甲所示，螺线管匝数 n1000匝，横截面积 S10cm2，螺线管导线电阻 r1，电阻 R9，磁感应强度 B的 Bt 图像如图乙所示（以向右为正方向） ，则 甲 乙 A感应电动势为 0.6V B感应电流为 0.06A C电阻 R两端的电压为 6V D01s内感应电流的方向为从 C点通过 R流向 A点 13远距离输电线路简化如图所示，电厂输送电功率不变，变压器均可视为理想变压器，图中标示了电压和电流，其中输电线总电阻为 R，则 A. 1m2，则 A球碰后一定会沿原方向运动。 图 A B 16（10分） 电流传感器可以像电流表一样测量电流，能显示出电流随时间变化的 I-t 图像。照图甲连接电路，先使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电，这个过程可在较短时间内完成。然后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 图像如图乙所示。 （1）在图中画一个竖立的狭长矩形（在图乙的最左边） ，它的面积的物理意义是 （填写面积所代表物理量的名称） （2）根据 I-t 图像估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为 C（结果保留一位有效数字） 。 （3）若对应开关 S 与 1 端相连的充电过程，电荷量随时间变化的 q-t 图像的示意图是怎样的？请在图丙中定性画出。 （4）实验中，为使能观察到的放电过程持续更长的时间，请通过分析，说明：在其它条件一定的条件下，电阻 R应选择尽量大一些还是小一些？ （5）某实验小组在完成实验后，积极展开思考，进一步进行理论探究“为什么放电过程中电流的变化率越来越小”，假如你也是实验小组的一员，请你对此做出合理的理论分析。 17（9分）.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示他使木块以初速度 v04m/s的速度沿倾角 30的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的 vt 图线如图乙所示g取 10m/s2求： （1）上滑过程中的加速度的大小 a1； （2）木块与斜面间的动摩擦因数 ； （3）木块回到出发点时的速度大小 v 计算机 测速仪 甲 v/m s-1 t/s 0 4 0.5 乙 q O t 图甲 图乙 图丙 18（9分）. 为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量 Q为单位时间内流过某截面流体的体积） 。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后面向里、磁感应强度大小为 B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板 M、N。含有大量正、负离子的污水充满管道，从左向右匀速流动，稳定时测得 M、N间电压为 U。由于污水流过管道时受到阻力 f 的作用，左、右两侧管口需要维持一定的压强差p。已知沿流速方向长度为 L、流速为 v的污水，受到的阻力fkL=v（k为比例系数） 。求： （1）污水的流量 Q； （2）金属板M与金属板N的电势差 U； （3）左、右两侧管口的压强差p。 19（10分）. 类比是研究问题的常用方法。 （1）情境 1：如图 1所示光滑水平面上弹簧振子，钢球质量为 m、弹簧劲度系数为 k，建立如图 1中所示的坐标轴。t=0时，将钢球拉至Ax =处由静止释放，小钢球只在弹力作用下往复运动，此过程中弹性势能与钢球动能相互转化。 求 t=0时刻小钢球的加速度 a； O x O x O x O x 图图i i 情境 2：如图 2所示为 LC振荡电路，回路中电感线圈的自感系数为 L，电容器的电容为C。 如图 2所示，t=0时闭合开关，此时电容器两极板带电量分别为+Q、-Q。忽略电磁辐射与回路电阻的热损耗，此后 LC电路自由振荡。 求 t=0时刻电容器两极板间的电势差 U； （2）在情境 1中小球做简谐振动过程中位置 x(t)随时间 t 周期性变化，根据速度和加速度的定义( )x tvt=和( )v tat=，可得加速度( )x ttat=（。设任意时刻钢球的位置坐标为 x时，由牛顿第二定律kxma=，将加速度代入化简可得( )( )0 x ttmk x tt+=（，结合小球初始位置为 A，可得情景 1钢球随时间变化的函数表达式：( )Acos(t)kx tm=。 情境 2中电容器左极板上的电荷( )q t随时间 t 周期性变化，根据电流的定义( )q tit=，自感线圈的自感电动势大小( )Li tELt=，可得自感电动势大小( )()Lq ttELt=。LC振荡电路中，任意时刻满足( )()( )0q tq ttLtC+=。 类比情境 1，请写出情境 2中电容器左极板电荷( )q t随时间 t 变化的函数表达式，并求出 LC振荡电路的振荡频率 f。 20（12分）. 当今医学成像诊断设备 PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳 11作为示踪原子，碳 11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮 14获得的。加速质子的回旋加速器如图甲所示D形盒装在真空容器中，两 D形盒内匀强磁场的磁感应强度为 B，两 D形盒间的交变电压的大小为 U.若在左侧 D1盒圆心处放有粒子源 S不断产生质子，质子质量为 m，电荷量为 q.假设质子从粒子源 S进入加速电场时的初速度不计，不计质子所受重力，忽略相对论效应已知质子最大回旋半径为 R，求： （1）所加交流电源的频率 f； （2）粒子加速后获得的最大动能 Ekm； （3）要把质子从加速器中引出，可以采用静电偏转法。引出器原理如图乙所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，内、外侧圆弧形金属板分别为两同心圆的一部分，圆心位于O点内侧圆弧的半径为 r0，外侧圆弧的半径为 r0d.在内、外金属板间加直流电压，忽略边缘效应，两板间产生径向电场，该电场可以等效为放置在 O处的点电荷 Q在两圆弧之间区域产生的电场，该区域内某点的电势可表示为 kQr(r为该点到圆心 O点的距离)质子从 M点进入圆弧形通道，质子在 D形盒中运动的最大半径 R对应的圆周，与圆弧形通道正中央的圆弧相切于 M点若质子从圆弧通道外侧边缘的 N点射出，则质子射出时的动能 Ek是多少？要改变质子从圆弧通道中射出时的位置，可以采取哪些办法？ 20222022 考前东城复习资料之三（答案）考前东城复习资料之三（答案）参考答案：1B2D3C4D5D6A7A8C9B10B11B12D13D14D15. 【详解】（1）B（2）平抛由同一高度下落时间相同，水平距离与水平速度成正比。（3）OP（4）A（5）因为 0e1，故只要满足 m1m2，则 e 一定成立，A 球一定碰后向右运动。12 16【详解】（1） 电量（2） 4.3*10-3C（3） 在 q-t 图中曲线斜率为电流大小（4） 实验中，为使能观察到的放电过程持续更长的时间，电阻R应选择尽量大一些。因为释放的电量是一定的，电流越小，放电过程持续时间越长。（5） 放电过程中电流的变化率 = = =放电过程中,随着电容器极板上电量的减少，电压减小，电场对自由电荷的电场力减小，故此电流的变化率越来越小。 17【详解】（1）由题图乙可知，木块经 0.5s 滑至最高点，由加速度定义式有：上滑过程中加速度的大小：（2）上滑过程中沿斜面向下受重力的分力，摩擦力，由牛顿第二定律 Fma 得上滑过程中有：mgsin+mgcosma1代入数据得：0.35（3）下滑的距离等于上滑的距离：xm1m 下滑摩擦力方向变为向上，由牛顿第二定律 Fma 得：下滑过程中：mgsinmgcosma2解得：2m/s2下滑至出发点的速度大小为：v联立解得：v2m/s 答：（1）上滑过程中的加速度的大小；（2）木块与斜面间的动摩擦因数 0.35；（3）木块回到出发点时的速度大小 v2m/s点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律和运动学公式联合求解18【详解】（1） 污水流速为v，则当M、N间电压为U时，有UqvBqc解得UvBc流量为vtbcQvbct解得UbQB（2） 由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向上，负离子受洛伦兹力向下，使M板带正电，N板带负电，则金属板M的电势高于金属板N的电势，故 B 错误；金属板M、N间电压为U，由UqvBqc得UBcv（3）设左右两侧管口压强差为 ，污水匀速流动，由平衡关系得ppbckLv将代入上式得UvBc2kaUpbc B 19 【详解】（1）弹簧弹力提供小球加速度-kA=makAam 电容器的电容QCUQUC（2）类比弹簧振子钢球位置x随时间变化的函数表达式( )Acos(t)kx tm可得电容器左极板电荷随时间 t 变化的函数表达式( )q t1( )cos(t)q tQLC振荡周期：2TLC振荡频率：112fTLC20. 【详解】（1）所加交流电源的频率 =2（2）粒子在盒内做匀速圆周运动； = 2已知质子最大回旋半径为R, 粒子加速后获得的最大动能=2222(3) 质子由M点进入到N点射出，电场力做正功，电势能减少等于动能增加。质子从圆弧通道外侧边缘的N点射出时的动能= + = + =2222+ (1 +21)要改变质子从圆弧通道中射出时的位置，可以改变圆弧通道的电场强度，可以改变D形盒中磁场的磁感应强度，可以改变两个D形盒间加速电场的电场强度。