【物理】北京市中关村中学2020届高三下学期三模试题（解析版）

【物理】北京市中关村中学2020届高三下学期三模试题（解析版）

北京市中关村中学2020届高三下学期三模试题 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.静电场和重力场在某些特点上具有一定的相似性，结合有关“场”的知识，并进行合理的类比和猜想，判断以下说法中正确的是（　　）‎ A. 法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，并测定了元电荷的电荷 量 B. 电场的概念是法拉第建立的，并引出电场线来描述电场 C. 如果把地球抽象为一个孤立质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的 分布类似于真空中一个孤立的正电荷所产生的静电场的电场线分布 D. 重力场与静电场相类比，重力场的“场强”等于重力加速度，其“场强”大小的决定式为 ‎ ‎【答案】B ‎【详解】A．库仑利用扭秤实验发现了点电荷间的相互作用规律，而密立根测定了元电荷的电荷量，故 A 错误；‎ B．电场和磁场的概念是法拉第建立的；故 B 正确；‎ C．如果把地球抽象为一个孤质点，用于形象描述它所产生的重力场的所谓“重力场线”的分布，重力场的方向指向地球，类似于真空中一个孤立的负电荷所产生的静电场的电场线分布， 故 C 错误；‎ D．重力场与静电场相类比，重力场的“场强”相等于重力加速度，其“场强”大小的定义式为，故 D 错误。故选B。‎ ‎2.两个完全相同的小球分别从同一高度抛出，一个平抛，一个竖直上抛，不计空气阻力。从抛出到它们落地的过程中，这两个小球的（　　）‎ A. 运动时间相同 B. 速度变化量相同 C. 动能的变化量相同 D. 动量的变化量相同 ‎【答案】C ‎【详解】A B．根据竖直方向速度变化与时间关系可知 两球的速度变化量不同，则时间不同，故A B错误；‎ C．根据动能定理可知 由于重力做功相等，初动能相等，可知落地的动能相等，动能的变化量相同，故C正确；‎ D．根据 由于速度变化量不同，动量变化量也不同，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎3.根据德布罗意理论，电子也具有波粒二象性，其波长，其中h为普朗克常量，p为电子的动量。在某次实验时用高压加速电子束，然后垂直射到双缝上，在双缝后的光屏上得到了干涉条纹，但条纹间距很小。下面的方法中一定能使条纹间距变大的是（　　）‎ A. 降低加速电子的电压，同时减小双缝间的距离 B. 降低加速电子的电压，同时加大双缝间的距离 C. 减小双缝间的距离，同时使光屏靠近双缝 D. 加大双缝间距离，同时使光屏靠近双缝 ‎【答案】A ‎【详解】AB．降低加速电子的电压，则电子的速度减小，动量减小，根据德布罗意波长公式 知波长变大，根据条纹间距公式 可知同时减小双缝间的距离，条纹间距变大，故A正确，B错误；‎ C．根据条纹间距公式 可知减小双缝间的距离，同时使光屏靠近双缝，则条纹间距的变化无法判断，故C错误；‎ D．根据条纹间距公式 可知加大双缝间的距离，同时使光屏靠近双缝，则条纹间距变小，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎4.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能．如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零．通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（ 　 ）‎ A. 假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大 B. 假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小 C. 假设将两个分子从r=r2处释放，它们将开始远离 D. 假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近 ‎【答案】A ‎【详解】AB．由图可知，两个分子从r=r2处的分子势能最小，则分子之间的距离为平衡距离，分子之间的作用力恰好为0．由于r1＜r2，可知分子在r=r1处的分子之间的作用力表现为斥力，分子之间的距离将增大，斥力减小，分子力做正功，分子的速度增大，加速度减小；当分子之间的距离大于r2时，分子之间的作用力表现为引力，随距离的增大，先增大后减小，加速度先增大后减小；分子力做负功，分子的速度减小，所以当r=r2时它们的速度最大．故A正确，B错误．‎ CD．结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从r=r2处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近．故CD错误；故选A．‎ 点睛：本题对分子力、分子势能与分子间距离的关系要熟悉，知道分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，掌握分子间作用力与分子间距离的关系图象即可正确解题．‎ ‎5.如图所示，实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 该时刻质点O正处在平衡位置 B. P、N两质点始终处在平衡位置 C. 随着时间的推移，质点M向O点处移动 D. 从该时刻起，经过二分之一周期，质点M到达平衡位置 ‎【答案】B ‎【详解】由波的叠加，M点处于波峰，O点处于波谷，A错；PN两点处于波峰与波谷相遇的点，为平衡位置，B对；质点不随波迁移，C错；M点处于波峰位置，再经过四分之一个周期振动到平衡位置，D错 ‎6.平直公路上有一超声波测速仪B，汽车A向B做直线运动，当两者相距‎355m时刻，B发出超声波，同时由于紧急情况A刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，此时刻AB相距‎335m.已知超声波的声速为‎340m/s，则汽车刹车的加速度为（ ）‎ A. ‎20m/s2 B. ‎10m/s2 C. ‎5m/s2 D. 无法确定 ‎【答案】B ‎【详解】设汽车的加速度为a，运动的时间为t，匀减速运动直到静止可以看成初速度为零的匀加速直线运动，则有：，超声波来回的时间为t，则单程的时间为，根据得：，知超声波与汽车相遇时的位移：，所以，解得：，所以汽车的加速度大小为，故B正确，A、C、D错误；故选B．‎ ‎7.2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，滑雪是冬奥会常见的体育项目，具有很强的观赏性。某滑道示意图如图所示，圆弧滑道AB与水平滑道BC平滑衔接，O是圆弧滑道AB的圆心。运动员从A点由静止开始下滑，最后运动员滑到C点停下。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 从A到B的过程中，运动员受重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 从A到B的过程中，运动员所受的合外力始终指向圆心O C. 从A到C的过程中，运动员的机械能保持不变 D. 从A到C的过程中，重力所做的功等于克服摩擦力所做的功 ‎【答案】D ‎【详解】A．从A到B的过程中，运动员仅受重力、支持力和摩擦力共三个力，而向心力是效果力，是由所受的三个力提供，故A错误；‎ B．从A到B的过程中，运动员做变速圆周运动，沿半径方向的合力提供向心力，而切向合力不为零改变速度的大小，故总的合外力不会始终指向圆心，故B错误；‎ C．从A到C的过程中，因运动员所受的摩擦力一直做负功，则其机械能保持一直减小，故C错误；‎ D．对从A到C的全过程，由动能定理 即重力所做的功等于克服摩擦力所做的功，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎8.如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动AB这段“绳”．假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北．图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点．则下列说法正确的是 A. 当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大 B. 当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大 C. 当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B D. 在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，当两个同学在迅速摇动电线时，总有一部分导线做切割磁感线运动，电路中就产生了感应电流，根据绳子转动方向与地磁场方向的关系，判断感应电动势和感应电流的大小，从而判断安培力的大小，由右手定则判断感应电流的方向和电势高低．‎ 解：A、当“绳”摇到最高点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误．‎ B、当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培 力也最小，故B错误．‎ C、当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从A流向B．故C正确．‎ D、在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B，A点相当于电源的负极，B点相当于电源正极，则A点电势比B点电势低；当“绳”向上运动时，“绳”中电流从B流向A，B点相当于电源的负极，A点相当于电源正极，则B点电势比A点电势低；故D错误．‎ 故选C ‎【点评】本题要建立物理模型，与线圈在磁场中转动切割相似，要知道地磁场的分布情况，能熟练运用电磁感应的规律解题．‎ ‎9.如图是一个多用电表的简化电路图。S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（　　）‎ A. 当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接2时量程较大 B. 当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔 C. 当开关S分别接5或6时，测量的是电阻，其中A是红表笔 D. 当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大 ‎【答案】D ‎【详解】A．其中1、2两档用来测电流，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大，第1档为大量程，那么S接2时量程较小，故A错误；‎ B．3、4档用来测电阻，其中黑表笔连接表内电池的正极，故B为黑表笔，A与电源的负极相连，故A为红表笔，故B错误；‎ C．要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时，即5、6两档用来测电压。因为6档共用一个表头，所以测电压时外部电源的正极应该接在A表笔上，故A为红表笔，故C错误；‎ D．要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时，即5、6两档用来测电压。测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎10.图（a）为“研究平抛运动”的实验装置（斜槽末端 B 处已经调至水平），利用这套装置可以测量小物块 Q与平板 P 之间的动摩擦因数。先将小物块 Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距B点的水平距离 x1；在斜槽末端 B 处对接了平板 P，如图（b），P板的上表面与斜槽末端相切，再次将物块Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距P板右端的水平距离x2；测量出斜槽末端高度 h 和平板 P 的长度 L，重力加速度为 g，则物块 Q 与平板 P之间的动摩擦因数 m 为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 详解】物块Q从B点滑出后做平抛运动，则有 解得 水平方向有 解得 物块Q从P点滑出后做平抛运动，因为下落高度相等，所以时间相同，即 水平方向有 解得 从B到P根据动能定理的 解得 故ABD错误，C正确 故选C。‎ ‎11.某个物理量D的变化量DD与发生这个变化所用时间Dt的比值，叫做这个量D的变化率。下列说法不正确的是（　　）‎ A. 若D表示质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的 B. 若D表示质点做匀速圆周运动的线速度，则是恒定不变的 C. 若D表示质点的动量，则越大，质点所受合外力就越大 D. 若D表示穿过线圈的磁通量，则越大，线圈中的感应电动势就越大 ‎【答案】B ‎【详解】A．若D表示某质点做平抛运动的速度，则表示加速度，而平抛运动加速度始终等于重力加速度，所以是恒定不变，故A正确，不符合题意； B．若D表示某质点做匀速圆周运动的线速度，则表示线速度的变化率，等于物体的向心加速度，而匀速圆周运动的向心加速度的方向始终指向圆心，是变化的，故B错误，符合题意； C．若D表示某质点的动量，则表示动量的变化率，即物体所受的合外力，则越大，质点所受合外力就越大，选项C正确，不符合题意；‎ D．若D表示穿过某线圈的磁通量，则就表示磁通量的变化率，根据法拉第电磁感应强度可知，越大，则穿过线圈的磁通量变化越快，线圈中的感应电动势就越大，故D正确，不符合题意。‎ 故选B。‎ ‎12.对下列各图蕴含的信息理解正确的是( )‎ A. 图甲的加速度—时间图像说明该物体在做加速直线运动 B. 图乙的位移—时间图像说明该物体受力平衡 C. 图丙的动能—时间图像说明该物体做匀减速直线运动 D. 图丁的速度—时间图像说明该物体的合力随时间增大 ‎【答案】B ‎【详解】A．图甲的加速度—时间图像说明该物体的加速度随时间在增大，所以A错误；‎ B．图乙的位移—时间图像说明该物做匀速直线运动，所以处于平衡状态，故B正确；‎ C．图丙的动能—时间图像知，动能随时间均匀减小，由，所以速度不随时间均匀变化，所以C错误；‎ D．图丁的速度—时间图像说明该物体的加速度在减小，根据F=ma知，合力随时间减小，故D错误。故选B。‎ ‎13.图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV和5 eV．当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV时,它的动能应为（ ）‎ A. 8 eV B. 13 eV C. 20 eV D. 34 eV ‎【答案】C ‎【详解】由题意，电荷经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV，动能减小为21eV．而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小7eV，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b时电势能为7eV，又由题，电荷经b点时的动能为5eV，所以电荷的总能量为E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其电势能变为-8eV时，根据能量守恒定律得到，动能应为20eV．‎ A．8 eV，与结论不相符，选项A错误；‎ B．13 eV，与结论不相符，选项B错误；‎ C．20 eV，与结论相符，选项C正确；‎ D．34 eV，与结论不相符，选项D错误；‎ ‎14.如图所示，其中图 A 是作用在物体上的力 F 随在力的方向上的位移 x 变化的图像，图 B 是质点运动的加速度 a 随时间变化的图像，图 C 是电容器充电电流 i 随时间变化的图像，图 D 是穿过线圈的磁通量