2020届北京市高三下学期三月考质量检测物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（　　）

A.分子间同时存在着引力和斥力

B.分子间距增大时分子引力减小而分子斥力增大

C.对于一定量的理想气体，当温度升高时其内能可能保持不变

D.对于一定量的理想气体，当体积增大时其内能一定减小

2. 难度：中等

下列说法正确的是（　　）

A.射线是高速运动的电子流

B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大

C.天然放射现象的发现揭示了原子可再分

D.的半衰期是5天，100克经过10天会全部发生衰变

3. 难度：中等

如图所示，直线与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点。a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点A、B到N点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的P点。下列说法正确的是（　　）

A.在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度

B.在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度

C.同时增大入射角（始终小于90°），则a光在下表面先发生全反射

D.对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽

4. 难度：简单

如图所示，沿波的传播方向上间距均为1.0m的六个质点a、b、c、d、e、f均静止在各自的平衡位置．一列简谐横波以2.0m/s的速度水平向左传播，t＝0时到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动，t＝1.0s时，质点a第一次到达最高点，则在4.0s＜t＜5.0s这段时间内（　　）

A.质点c保持静止 B.质点f向下运动

C.质点b的速度逐渐增大 D.质点d的加速度逐渐增大

5. 难度：中等

双星是两颗相距较近的天体，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动。对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是（　　）

A.质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大

B.质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大

C.两颗天体做匀速圆周运动的半径相等

D.两颗天体中质量大的天体动能较小

6. 难度：中等

一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，t_A、t_B时刻粒子分别经过A点和B点，A、B两点的场强大小分别为E_A、E_B，电势分别为_A、_B，则可以判断

A. E_A＜E_B B. E_A＞E_B

C. _A=_B D. _A＜_B

7. 难度：简单

如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动．质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端．现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（ ）

A.最大速度相同 B.最大加速度相同

C.上升的最大高度不同 D.重力势能的变化量不同

8. 难度：中等

A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是

A. 磁场方向一定垂直纸面向里

B. A放出的是α粒子，B放出的是β粒子

C. a为α粒子运动轨迹，d为β粒子运动轨迹

D. a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大

9. 难度：中等

在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的是（　　）

A.向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

B.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜

C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上

D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径

10. 难度：简单

电磁感应现象在生产生活中有着广泛的应用．图甲为工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术原理图．其原理是将线圈中通入电流，使被测物件内产生涡流，借助探测线圈内电流变化测定涡流的改变，从而获得被测物件内部是否断裂及位置的信息．图乙为一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起．关于对以上两个应用实例理解正确的是

A.能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料

B.涡流探伤技术运用了互感原理，跳环实验演示了自感现象

C.以上两个应用实例中的线圈所连接电源都必须是变化的交流电源

D.以上两个应用实例中的线圈所连接电源也可以都是稳恒电源

11. 难度：中等

如图所示，粗糙斜面固定在地面上，斜面上一质量为m的物块受到竖直向下的力F的作用，沿斜面向下以加速度a做匀加速运动。则（　　）

A.若撤去F，则物块可能沿斜面减速下滑

B.若撤去F，则物块可能沿斜面匀速下滑

C.若增大F，则物块加速下滑且加速度将增大

D.若增大F，则物块加速下滑且加速度将不变

12. 难度：简单

如图所示，某同学不慎将圆柱形木塞(木塞的中心有一小孔)卡于圆柱形金属筒的靠近封闭端底部的位置，为了拿出木塞，该同学将金属筒倒立过来(开口端向下)，使其由静止开始沿竖直方向向下做加速运动(加速度值大于重力加速度值)，此过程中木塞始终相对金属筒静止，当金属筒速度达到一定值时，金属筒的开口端撞击到桌面，且其速度立即减为零．此后木塞沿金属筒壁继续竖直向下运动，木塞运动到金属筒口边缘时速度恰好减为零．若木塞与金属筒壁的摩擦因数处处相等，则关于金属筒从静止开始运动至木塞运动到金属筒口边缘速度减为零的运动过程，下列说法中正确的是(　　)

A.木塞相对金属筒静止的运动过程中，金属筒对木塞的作用力方向可能竖直向上

B.金属筒速度减为零的瞬间，木塞的动能达到最大

C.金属筒对木塞的作用力始终做负功

D.金属筒撞击桌面后，木塞与金属筒壁摩擦产生的热量等于其重力势能的减少量

13. 难度：中等

如图为双缝干涉的实验示意图，光源发出的光经滤光片成为单色光，然后通过单缝和双缝，在光屏上出现明暗相间的条纹。若要使干涉条纹的间距变大，在保证其他条件不变的情况下，可以（　　）

A.将光屏移近双缝

B.增大双缝的间距

C.更换滤光片，改用频率更小的单色光

D.将光源向双缝移动一小段距离

14. 难度：中等

宇宙线是来自宇宙空间的高能粒子流，由各种原子核以及非常少量的电子、光子和中微子等组成，它可能携带着宇宙起源、天体演化的信息，一直吸引着科学家的关注。宇宙线粒子的能量范围非常大，有的可以高达5×10¹⁹eV。宇宙线逃逸出宇宙线源在星际空间中传播时，会与磁场、星际介质等发生相互作用，导致一系列复杂的物理效应产生。利用空间探测器可以得到宇宙线在银河系中传播的一些数据，比如∶铍10铍9比（），其中的铍9是宇宙线中原有的铍10在传播过程中衰变产生的。据此材料，以下叙述正确的是（　　）

A.宇宙线粒子的能量可以高达8×10³⁸J

B.宇宙线中的电子不会受到星际磁场的影响

C.根据可以得到宇宙线在银河系中平均传播时间的相关信息

D.根据宇宙线到达探测器时的方向可以得到宇宙线源方位的相关信息

二、实验题

15. 难度：中等

在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学采用了如图所示的“碰撞实验器”验证动量守恒定律。

(1)实验中，斜槽轨道末端______。（填选项前的字母）

A．必须水平

B．要向上倾斜

C．要向下倾斜

(2)若入射小球质量为m₁，半径为r₁；被碰小球质量为m₂，半径为r₂。实验要求m₁与m₂、r₁与r₂的大小关系怎么样______？并简要说明理由________________________。

16. 难度：中等

利用如图装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的____________。

A.动能变化量与势能变化量     B.速度变化量与势能变化量     C.速度变化量与高度变化量

(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是___________。

A.交流电源      B.刻度尺       C.天平(含砝码)

(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量_________，动能变化量_________。

(4)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是_______。

A.利用公式计算重物速度                B.利用公式计算重物速度

C.空气阻力和摩擦力的影响                    D.没有采用多次实验取平均值的方法

(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，描绘图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确_____。

三、解答题

17. 难度：中等

某游乐设施如图所示，由半圆形和直线形细圆管组成的细圆管轨道固定在水平桌面上（圆半径比细圆管内径大得多），轨道内壁光滑．已知部分的半径， 段长．弹射装置将一质量的小球（可视为质点）以水平初速度从点弹入轨道，小球从点离开轨道水平抛出，落地点离点的水平距离为，桌子的高度，不计空气阻力，取．求：

（）小球水平初速度的大小．

（）小球在半圆形轨道上运动的角速度以及从点运动到点的时间．

（）小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力的大小．

18. 难度：中等

如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（0<<90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，某时刻棒的速度大小为v，从开始运动到该时刻的过程中流过ab棒某一横截面的电量为q，重力加速度为g。求：

(1)速度大小为v时ab棒两端的电压；

(2)从开始运动到速度为v的过程中金属棒下滑的位移大小；

(3)有同学尝试求上述过程中金属棒中产生的焦耳热。他的做法是：因，把和代入，得。请问这种做法是否正确，并说明理由。

19. 难度：简单

    为了方便研究物体与地球间的万有引力问题，通常将地球视为质量分布均匀的球体．已知地球的质量为M，半径为R，引力常量为G，不考虑空气阻力的影响．

（1）求北极点的重力加速度的大小；

（2）若“天宫二号”绕地球运动的轨道可视为圆周，其轨道距地面的高度为h，求“天宫二号”绕地球运行的周期和速率；

（3）若已知地球质量M=6.0×10²⁴kg，地球半径R=6400km，其自转周期T=24h，引力常量G=6.67×10^-11N·m²/kg²．在赤道处地面有一质量为m的物体A，用W₀表示物体A在赤道处地面上所受的重力，F₀表示其在赤道处地面上所受的万有引力．请求出的值（结果保留1位有效数字），并以此为依据说明在处理万有引力和重力的关系时，为什么经常可以忽略地球自转的影响．

20. 难度：中等

在我们解决物理问题的过程中经常要用到“类比法”，这样可以充分利用已有知识快速构建物理模型、找到解决问题的途径。

(1)质量为m、电荷量为e的电子在库仑力的作用下以速度v绕原子核做匀速圆周运动，该模型。与太阳系内行星绕太阳运转相似，被称为“行星模型”，如图(1)。已知在一段时间内，电子走过的弧长为s，其速度方向改变的角度为θ（弧度）。静电力常量为k。不考虑电子之间的相互作用，求出原子核的电荷量Q；

(2)如图(2)，用一根长为L的绝缘细线悬挂一个可看成质点的金属小球，质量为m，电荷量为-q。悬点下方固定一个足够大的水平放置的均匀带正电的介质平板。小球在竖直平面内做小角度振动。已知重力加速度为g，不计空气阻力。

a.己知忽略边缘效应的情况下，带电平板所产生的静电场的电场线都垂直于平板，静电场的电场力做功与路径无关。请证明∶带电平板所产生的静电场是匀强电场；

b.在上述带电平板附近所产生的静电场场强大小为E，求：金属小球的振动周期。