2023届北京市西城区高三一模物理Word版.docx

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西城区高三统一测试试卷物理试卷本试卷共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．以下核反应方程属于a衰变的是A．B．C．D．2．有关光的现象，下列说法正确的是A．干涉现象说明光是横波B．偏振现象说明光具有粒子性C．发生折射现象时，光的频率发生变化D．发生光电效应现象时，有电子从金属表面逸出3．一个白炽灯泡额定电压为220V，额定功率为20W，接在交流电源上正常工作，则A．灯泡电压的峰值为220VB．流过灯丝的电流有效值约为0.13AC．1min内灯泡消耗的电能是1.2×103JD．1min内灯丝产生的热量是20JOpTABC4．一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C，A、B和C三个状态的体积分别为VA、VB和VC。状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是A．VA＝VB，VB>VCB．VAn2，则U1>U2，f1>f2Ru~图2B．若变压器为理想变压器，且n1P2D．若仅考虑变压器线圈通过电流时会发热，则12．跳台滑雪主要分为4个阶段，助滑阶段、起跳阶段、飞行阶段和落地阶段。在飞行阶段，运动员会采取一种身体向前倾，同时滑雪板向前分开呈“V”字型的经典姿势，如图所示。这种姿势能够加大运动员与下方空气接触的面积，并且还可以让身体和雪板与水平方向呈最为理想的夹角，就像飞机起飞一样，从而获得较大的空气托举力。关于运动员在飞行阶段采用“V”字型姿势，下列说法正确的是A．可以增加水平方向的飞行速度B．可以增加竖直方向的加速度C．可以增加运动员的机械能 D．可以获得更长的飞行时间 13．某同学根据查阅到的某种热敏电阻的R-t特性曲线（如图1），设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中，Rt为热敏电阻，R1为可变电阻，控制系统可视作R=200W的电阻，电源的电动势E=9.0V，内阻不计。当通过控制系统的电流小于2mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于2mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是Rt图2R1ES控制系统加热系统恒温箱12345t/℃R/kW020406080100120140160180图1A．若要使恒温箱内温度保持20℃，应将R1调为500WB．若要使恒温箱内温度升高，应将R1增大C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大D．保持R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化14．2023年春节期间，中国科幻电影《流浪地球2》热映。《流浪地球》系列影片设定：若干年后，太阳上的氢元素将被耗尽，太阳由“氢核聚变”阶段进入“氦核聚变”阶段，并成为一颗红巨星，地球将被太阳吞没、气化。因此，人类启动了“流浪地球”计划。人类的自救之旅的第一阶段是“刹车阶段”，利用2000台安装在地球赤道上的“转向式行星发动机”，通过喷射高能高压的粒子流，推动地球停止自转；第二阶段是“逃逸阶段”，利用“推进式行星发动机”推动地球加速，增大公转速度，逐渐脱离太阳系，开启“流浪”之旅。根据以上素材，结合所学，判断下列说法正确的是A．不考虑其它因素，地球停止自转的过程中，赤道上的物体所受重力逐渐减小B．不考虑其它因素，地球停止自转的过程中，南北极处的物体所受重力逐渐增大C．“转向式行星发动机”的喷口方向应该与自转速度方向相反,“推进式行星发动机”的喷口方向应该与公转速度方向相反D．聚变要克服原子核之间的库仑斥力，因此氦核聚变比氢核聚变需要的温度更高 第二部分本部分共6题，共58分。15．（9分）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。（1）用游标卡尺测量某金属管的外径，示数如图1所示。则该金属管的外径为________mm。234105图100.1mm5100123023（2）某同学用图2所示的电路测量电池的电动势和内电阻，调节滑动变阻器的滑片，得到多组电压表和电流表的示数，并在坐标纸上标出，如图3所示。请作出该电池的U-I图线，并根据图线得出该电池的电动势E=_________V（结果保留3位有效数字），内电阻r=_________W（结果保留2位有效数字）。U/V0.100.200.300.400.500.60I/A图301.01.11.21.31.41.5SE图2rRVA 图4（3）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，获得图4所示的油膜轮廓。在计算油膜面积时，他把凡是半格左右的油膜都算成了一格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径偏大还是偏小？请分析说明理由。图116．（9分）利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是______。A．低压交流电源B．刻度尺C．天平（含砝码）（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，计时器打点周期为T，若从O点到B点的过程中机械能守恒，应满足的关系式为_____________。ABCOhAhBhC图2（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是________。A．该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差B．该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差C．该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差D．该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 图3ab（4）某同学想用图3所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等，请写出他需要测量的物理量以及这些物理量应满足的关系式。17．（9分）滑雪是人们喜爱的一项冬季户外运动。如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，沿着倾角q=30°的平直山坡直线滑下，当速度达到2m/s时他收起雪杖自由下滑，在此后5s的时间内滑下的路程为60m。将这5s内滑雪者的运动看作匀加速直线运动，g取10m/s2。求这5s内q（1）滑雪者的加速度大小a；（2）滑雪者受到的阻力大小F；（3）滑雪者损失的机械能DE。18．（9分）如图1所示，边长为l、总电阻为R的正方形导线框abcd，以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的宽度为3l的匀强磁场区域，磁感应强度为B。（1）求ab边刚进入磁场时，线框中产生的电动势E。（2）求ab边刚进入磁场时，线框受到的安培力的大小F。（3）以顺时针方向为电流的正方向，由线框在图示位置的时刻开始计时，在图2中画出线框中的电流随时间变化的图像，并求线框穿过磁场区域的全过程产生的电能E电。图2OtIxBabcd3lll图1 19．（10分）动量守恒定律的适用范围非常广泛，不仅适用于低速、宏观的问题，也适用于近代物理研究的高速（接近光速）、微观（小到分子、原子的尺度）领域。（1）质量为3m、速度为v的A球跟质量为m的静止B球发生弹性正碰。求碰后A球的速度大小。（2）核反应堆里的中子速度不能太快，否则不易被铀核“捕获”，因此，在反应堆内要放“慢化剂”，让中子与慢化剂中的原子核碰撞，以便把中子的速度降下来。若认为碰撞前慢化剂中的原子核都是静止的，且将中子与原子核的碰撞看作弹性正碰，慢化剂应该选用质量较大的还是质量较小的原子核？请分析说明理由。（3）光子不仅具有能量，而且具有动量。科学家在实验中观察到，一个电子和一个正电子以相同的动能对心碰撞发生湮灭，转化为光子。有人认为这个过程可能只生成一个光子，也有人认为这个过程至少生成两个光子。你赞同哪个观点？请分析说明理由。20．（12分）图1流量是指单位时间内通过管道横截面的流体体积，在生活中经常需要测量流量来解决实际问题。（1）环保人员在检查时发现一根排污管正在向外满口排出大量污水，如图1所示。他测出水平管口距落点的竖直高度为h，管口的直径为d，污水落点距管口的水平距离为l。重力加速度为g。请根据这些测量量估算：a．污水离开管口时的速度大小v；b．排出污水的流量Q。图2abc（2）电磁流量计可以快速、方便地测量导电流体（如污水、自来水等）的流量，其简化示意图如图2所示，它是一段横截面为长方形的管道，其中空部分的长、宽、高分别为a、b、c，流量计的左右两端与输送流体的管道相连接（如虚线所示），其上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。流量计处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于前后两面。流量计的上、下两表面分别与电压表的两端相连接（图中未画），当污水满管通过流量计时，电压表就会显示读数。a．求电压表示数为U时管道中的污水流量Q。R1图3R2Ob．某同学想利用电磁流量计设计一个便于调节的浇花装置。如图3所示，花坛中紧密摆放着相同的花盆，它们由内向外以O为圆心摆放在半径不同的圆周上。在圆心O处安装一个竖直的输水管，管的末端安装一个可以水平360°自动匀速旋转的喷水龙头，其旋转周期T可调。该同学把图2中的电磁流量计安装在龙头的末端，作为水平喷口，并且通过改进使电磁流量计的边长b大小可调（其他参数不变）。如果龙头喷出水的流量Q是恒定的，为了使龙头旋转每周每个花盆的浇水量相同，当浇灌半径由R1增大到R2时，需要调节b和T。不计水喷出时旋转方向的速度，求调节前后的电压 表的示数之比及龙头旋转的周期之比。 西城区高三统一测试试卷物理答案及评分参考2023.3第一部分共14题，每题3分，共42分。1．A2．D3．C4．C5．A6．B7．C8．D9．D10．A11．C12．D13．B14．DU/V0.100.200.300.400.500.60I/A答图101.01.11.21.31.41.5第二部分共6题，共58分。15．（9分）（1）21.7（2分）（2）图线见答图1（1分）1.48（1.47~1.49）（1分）0.72（0.70~0.74）（2分）（3）偏小。（1分）因为油酸分子直径，把半格左右的油膜都算成一格会导致油膜面积S测量值偏大，所以油酸分子直径测量值d会偏小。（2分）16．（9分）（1）AB（2分）（2）（2分）（3）D（2分）（4）需要测量的物理量：释放时b球距地面的高度h1和a球上升的最高点距地面的高度h2。（1分）以上物理量应满足的关系式是h2=1.5h1（2分） 17．（9分）（1）滑雪者做匀加速直线运动，则（2分）得（1分）（2）根据牛顿第二定律，有（2分）得（1分）（3）滑雪者损失的机械能（3分）18．（9分）（1）ab边刚进入磁场时，线框中产生的电动势（2分）（2）ab边刚进入磁场时，线框中的电流（1分）线框受到的安培力（1分）得（1分）（3）线框中的电流随时间变化的图像见答图2（2分）答图2OtI线框穿过磁场区域的全过程产生的电能（1分）其中得（1分）19．（10分）（1）两球发生弹性正碰，设碰后A球速度为v1，B球速度为v2，则（1分）（1分）得（1分）（2）设中子质量为m，碰前速度为v0，碰后速度为v1，原子核质量为M，碰后速度为v2，中子与原子核发生弹性正碰，则（1分） 得（2分）可见，原子核质量M越小，碰后中子速度v1越小，因此，慢化剂应该选用质量较小的原子核。（1分）（3）我赞成“这个过程至少生成两个光子”的观点。（1分）正负电子对撞过程遵循动量守恒定律。对撞前正负电子组成的系统总动量为0，若只生成一个光子，则对撞后动量不可能为0，只有生成两个及两个以上的光子时系统总动量才有可能为0。因此“这个过程至少生成两个光子”的观点正确。（2分）20．（12分）（1）a．污水由管口流出后可近似认为做平抛运动，有（1分）（1分）得（1分）b．排出污水的流量（1分）其中得（1分）（2）a．流量计上下表面的电势差（2分）流量其中得（1分）b．要使浇灌半径由R1增大到R2，则水由龙头喷出的速度又因为所以（2分）浇灌半径为R1和R2的两个圆周上花盆的数量若要使每个花盆的浇水量相同，则 所以（2分）