東城區(qū)2020~2021學年度第二學期第一次統(tǒng)一檢測

高三物理2021.04

本試卷共8頁，100分。考試時長90分鐘。

第一部分

本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的

一項。

1.下列現(xiàn)象中屬于光的干涉的是

A.陽光照亮水中的魚和水草

B.通過水面看到烈日的倒影

C.雨后，在湖面上方看到彩虹

D.觀察到水面上飄著彩色的油膜

2.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是

A.氣體溫度升高，每一個氣體分子的動能都增大

B.氣體溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大

C.若壓縮氣體做功，氣體分子的無規(guī)則運動一定更劇烈

D.若氣體膨脹對外做功100J,則內(nèi)能一定減少100J

3.一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示，此時質(zhì)點P的速度方向沿y軸正方向，則

A.這列波沿X軸負方向傳播「5

B.質(zhì)點。此時動能最大，加速度最小'_

C.再經(jīng)過一個周期，質(zhì)點尸運動到x=6m處1156x/m

D.當質(zhì)點尸運動到最低點時，質(zhì)點)恰好運動到平衡位置

4.如圖所示的電場中，實線表示電場線，虛線表示等差等勢面，A、8、C為電場中的三個點。

下列正確的>

A.A點電勢比5點高

B.4點場強比8點小/

C.負電荷在A點的電勢能比在B點的電勢能大—

D.8點和C點間的電勢差是C點和4點間電勢差的2倍

5.太赫茲輻射通常是指頻率在0.1-10THz(1THZ=1012HZ)、即頻率在微波與紅外線之間的電磁

輻射，其頻率高于微波，低于紅外線、紫外線，遠低于X射線。太赫茲波對人體安全，可以穿

透衣物等不透明物體，實現(xiàn)對隱匿物體的成像。近年來太赫茲技術在國家安全、信息技術等諸多

領域取得了快速發(fā)展，被譽為“改變未來世界十大技術”之一。由上述信息可知，太赫茲波

A.其光子的能量比紅外線光子的能量更大

B.比微波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

C.比紫外線更難使金屬發(fā)生光電效應

D.比X射線穿透性更強

6.在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如圖1所示。產(chǎn)生的交變

電動勢圖像如圖2所示，則

A.f=0.005s時線框的磁通量變化率為零

B.f=O.(Hs時線框平面與中性面重合

C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311V

D.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100Hz

7.如圖，飛機距離水平地面的高度為H,在水平方向以速度小勻速飛行，到達山坡底端正上方

時釋放一箱質(zhì)量為，”的救援物資，救援物資打在山坡上的A點，A點的高度為人不考慮空氣

阻力的影響，則

A.這箱物資在空中飛行的時間為

B.這箱物資落到A點時的動能為mg

A點距山坡底端的水平距離為％

D.山坡的傾角。滿足tan6=為

h

8.如圖所示放電管兩端加上高壓，管內(nèi)的稀薄氣體會發(fā)光，從其中的氫氣放電管觀察氫原子的

光譜，發(fā)現(xiàn)它只有一些分立的不連續(xù)的亮線，下列說法正確的是

410.29

486.27656.47A/nm

A.亮線分立是因為氫原子有時發(fā)光，有時不發(fā)光

B.有幾條譜線，就對應著氫原子有幾個能級

C.核式結構決定了氫原子有這種分立的光譜

D.光譜不連續(xù)對應著氫原子輻射光子能量的不連續(xù)

9.原子核的天然放射現(xiàn)象稱為衰變，一靜止的鈾核放出一個a粒子衰變成鉉核，衰變方程為

f22Th+：He.下列說法正確的是

A.衰變后牡核的動能等于a粒子的動能

B.衰變后牡核的動量大小等于a粒子的動量大小

C.衰變過程的能量變化不滿足愛因斯坦質(zhì)能方程

D.衰變后a粒子與牡核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量

10.如圖所示為模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的演示實驗。操作步驟如下:①把一顆豆粒從距秤盤20cm

處松手讓它落到秤盤上，觀察指針擺動的情況；②再把100顆左右的豆粒從相同高度均勻連續(xù)

地倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況；③使這些豆粒從更高的位置均勻連續(xù)

倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況。下列說法正確的是

A.步驟①和②模擬的是氣體壓強與氣體分子平均動能的關系

B.步驟②和③模擬的是氣體壓強與分子密集程度的關系

C.步驟②和③模擬的是大量氣體分子分布所服從的統(tǒng)計規(guī)律

D.步驟①和②模擬的是大量氣體分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生壓力的持續(xù)性

11.圖1表示某壓敏電阻的阻值K隨壓力尸變化的情況，將它平放在電梯地板上并接入圖2所

示的電路中，在其受壓面上放一物體，即可通過電路中數(shù)字電流表的示數(shù)/來探查電梯的運動情

況。電梯靜止時數(shù)字電流表示數(shù)為/o。下列說法正確的

是

A.若示數(shù)/不變說明電梯正在勻速運動

B.若示數(shù)/在增大說明電梯的速度在增大

C.若示數(shù)/>/0說明電梯可能在加速向上運動

D.若示數(shù)為/o說明電梯一定處于靜止狀態(tài)

12.如圖所示，空間中某區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強磁場，將一水平放置的金屬棒/從磁場外

緊貼磁場邊緣以某一速度水平拋出，不計空氣阻力，金屬棒在運動過程中始終保持水平且未離

開磁場區(qū)域。下列說法正確的是

A.a點電勢比6點高

B.從拋出到落地的過程中，電子不斷從力向。定向移動

C.單位時間內(nèi)時掃過的曲面中的磁通量是定值

D.電場力使金屬棒兩端分別積累了正、負電荷

13.如圖所示為豎直放置的離心軌道，其中圓軌道半徑為r,最低點為A、最高點為5,小球從

斜軌道上無初速釋放，可模擬游樂園的“翻滾過山車”。某

A.若〃<2.5r,小球在到達B點前脫離軌道做自由落體運動

B.若力>2.5r,小球對A點和3點都有壓力，且八越高，壓力之差也越大

C.若h<2.5r,小球在到達B點前脫離了軌道，脫軌前瞬間在指向圓軌道中心方向的加速度比g

小

D.若/i>2.5r,小球能通過B點且對B點沒有壓力

14.如圖所示，在一個開闊、表面平坦的傾斜雪坡上，一個小孩靠推一棵樹獲得大小為。o的水平

初速度，雪坡與小孩之間的動摩擦因數(shù)為A不計空氣阻力，不考慮摩擦力隨速度大小的變化,

設雪坡足夠大，則經(jīng)過足夠長時間，小孩

A.可能一直做曲線運動

B.可能與初速度方向保持小于90°的角度做加速直線運動

C.若勻速運動，最終速度的表達式里一定包含"

D.若沒有停下則最終速度方向一定與初速度垂直

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（9分）

在“用雙縫干涉測光波長”的實驗中，

（1）如圖1所示，將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋,

此時手輪上的示數(shù)xi=2.320mm,然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心

對齊，記下此時圖2中手輪上的示數(shù)X6=mm；

圖1圖2

（2）已知雙縫間距d為2.0X10"m,測得雙縫到屏的距離/為0.700m,由計算式4=

可得所測紅光波長為m。（結果保留兩位有效數(shù)字）

16.（9分）

靈敏電流計（俗稱“表頭”）的結構如圖1所示，線圈由長而細的銅絲繞制而成，當電流通過接

柱流入線圈時，線圈會在均勻輻向磁場中轉動，從線圈的偏轉角度就能判斷電流的大小?靈敏

電流計的優(yōu)點是靈敏度高，但是允許通過的電流很弱，如希望用它測量較大的電流值，就要進

行電表的改裝。

氏

<----)—?

圖I圖2圖3

（1）當電流流過靈敏電流計的線圈時，線圈因受到力的作用而轉動。

（2）如圖2所示，為將內(nèi)阻為200￡2,滿偏電流為2mA的表頭改裝成量程為0.1A的電流表，

應給表頭并聯(lián)一個定值電阻拈，島的阻值為（結果保留兩位有效數(shù)字）

（3）某同學查閱資料了解到制作定值電阻的材料是鎰銅或銀信合金，而制作表頭線圈的材料是

銅，對比材料的電阻率隨溫度變化的數(shù)據(jù)得知，圖2中表頭的阻值&隨溫度升高而增大，而島

幾乎不隨溫度變化。他認為電流表這樣直接改裝會因環(huán)境溫度變化的影響對測量帶來較大的誤

差。為了探究大量程電流表的結構，他打開了雙量程安培表的后蓋觀察內(nèi)部電路，發(fā)現(xiàn)其表頭

是與一個電阻私串聯(lián)后才一起接入電路的，如圖3所示，經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)這是一個溫度補償電

阻。

a.為保持在一定溫度區(qū)間內(nèi)精準測量的要求，這個溫度補償電阻的阻值隨溫度變化的特點應為:

隨溫度升高電阻的阻值(選填“增大”、“減小”或“不變”)

b.若將用圖2方法改裝且已完成刻度盤重新標度的電流表，放到更高溫度的環(huán)境下使用，會造

成測量結果偏大還是偏小？請分析說明。

17.(9分)

如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道半徑為R,下端與水平桌面相切，小球A從圓弧軌

道頂端無初速滑下，與靜止在圓弧軌道底端的小球B相碰，4與8碰撞后結合為一個整體，在

水平桌面上滑動。已知圓弧軌道光滑，A和B的質(zhì)量相等，A、8與桌面之間的動摩擦因數(shù)為〃，

重力加速度為g,4、3均可視為質(zhì)點。求：

(1)碰撞前瞬間A的速度大小V；\

(2)碰撞后瞬間A和B整體的速度大小V'；\

(3)4和8整體在水平桌面上滑行的最遠距離/.7-----------------------------

18.(9分)

如圖所示，寬為/的光滑固定導軌與水平面成a角，質(zhì)量為，〃的金屬桿附(電阻不計)水平放

置在導軌上，空間存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為風電源的內(nèi)阻為r,當變阻器接入

電路的阻值為R時，金屬桿恰好能靜止在導軌上。重力加速度用g表示。求：

(1)金屬桿靜止時受到的安培力的大小尸安；

(2)電源的電動勢E；

(3)若保持其它條件不變，僅改變勻強磁場的方向，求由靜止釋放的瞬間，金屬桿可能具有的

沿導軌向上的最大加速度a。

19.(10分)

1931年，勞倫斯和學生利文斯頓研制了世界上第一臺回旋加速器，如圖1所示，這個精致的加

速器由兩個O形空盒拼成，中間留一條縫隙，帶電粒子在縫隙中被周期性變化的電場加速，在

垂直于盒面的磁場作用下旋轉，最后以很高的能量從盒邊緣的出射窗打出，用來轟擊靶原子。

(1)勞倫斯的微型回旋加速器直徑d=10cm,加速電壓U=2kV,可加速笊核(；H)達到最大

為Ekm=80KeV的能量，求：

a.笊核穿越兩D形盒間縫隙的總次數(shù)N；

b.氣核被第10次加速后在D形盒中環(huán)繞時的半徑R.

(2)自誕生以來，回旋加速器不斷發(fā)展，加速粒子的能量已經(jīng)從每核子20MeV(20MeV/u)提高

到2008年的1000MeV/U,現(xiàn)代加速器是一個非常復雜的系統(tǒng)，而磁鐵在其中相當重要。加速器

中的帶電粒子，不僅要被加速，還需要去打靶，但是由于粒子束在運動過程中會因各種作用變

得“散開”，因此需要用磁鐵來引導使它們聚集在一起，為了這個目的，磁鐵的模樣也發(fā)生了很

大的變化。圖2所示的磁鐵為“超導四極鐵”，圖3所示為它所提供磁場的磁感線。請在圖3中

畫圖分析并說明，當很多帶正電的粒子沿垂直紙面方向進入“超導四極鐵”的空腔，磁場對粒子

束有怎樣的會聚或散開作用？

20.（12分）

如圖1所示，彈簧a和彈簧6為兩根相同的彈簧，與可視為質(zhì)點的小球相連，另外兩端固定，

小球處于靜止狀態(tài)時兩彈簧均處于伸長狀態(tài)且伸長量為耳，彈簧的勁度系數(shù)為%質(zhì)量不計，小

球的質(zhì)量為，小整個裝置處于光滑的水平面上。現(xiàn)將小球向右緩慢推動一段距離x

（1）求此刻彈簧a彈力的大小和彈簧b彈力的大小。

（2）a.用圖2中的橫軸，表示小球相對于初始位置的位移，縱軸尸表示彈簧的彈力（均以水平

向右為正方向）。請在圖2中畫出彈簧a的彈力幾隨x變化的凡-X圖像，以及彈簧6的彈力仍

隨x變化的凡-x圖像。

b.取小球處于初始位置時系統(tǒng)的彈性勢能為零，請利用圖2中的圖像求出小球被向右推動了距離

x時系統(tǒng)的彈性勢能EP。

（3）如圖3所示，將小球在水平面內(nèi)沿與兩彈簧軸線相垂直的方向移動一小段距離山請通過

計算論證，釋放后小球是否做簡諧運動以及其運動可視為簡諧運動的條件。（請對論證過程中用

到的物理量加以說明；論證過程中有可能用到的數(shù)學知識有：當e很小時，sinH^tan，）

東城區(qū)2020~2021學年度第一學期期末統(tǒng)測參考答案及評分標準

高二物理2021.04

第一部分共14小題，每小題3分，共42分。

1.D2.B3.B4.C5.C6.B7.C8.D9.B10.D

11.C12.C13.C14.D

第二部分共6題，共58分。

15.(9分)

(1(X(,—X)

(1)13.870(2)———6.6X107

51

16.(9分)

(1)安培

(2)4.1

(3)a.減小

R

b.設在不同溫度下兩次測量同一電流/,則流過表頭的電流4=-'--I,當溫度升高

4+&

后，/變大而R不變，因此V變小；而改裝表的讀數(shù)正比于流過表頭的電流人，因此測量值小

于真實值。

17.(9分)

解：(D設兩小球質(zhì)量均為小對小球A從圓弧軌道頂端滑到底端的過程，由機械能守恒定律

12

mgR=—mv~

得u=

(2))對A、8碰撞的過程應用動量守恒定律〃勿=2,如，

(3)對A、B整體在水平桌面上滑行的過程應用動能定理-〃2mg/=0-32,如

得A和8整體在水平桌面上滑行的最遠距離1=—

4〃

18.(9分)

解：(1)由題意可知，金屬桿所受安培力的方向水平向右，因為金屬桿靜止，所以合力為零,

得到F女=mgtana

(2)因為F&=IIB且/=——

R+r

得：E=整只當R+r)

IB

(3)僅改變勻強磁場的方向時安培力大小不變，因此當安培力沿導軌向上的分量最大，即安培

力沿導軌向上時，金屬桿具有沿導軌向上的最大加速度，由七-，"gsina=,加

得：最大加速度a=gtana-gsina。

19.(10分)

(1)a.氣核每穿越縫隙一次，電場力對笊核做功均為W=eU

由動能定理NeU=Ekm

得氣核穿越兩D形盒間縫隙的總次數(shù)N=40。

b.設笊核被第n次加速后在D形盒中環(huán)繞時半徑為r,由牛頓第二定律

Bev=^—neU=—mv2E.=-m\r

r2.2

三式聯(lián)立得到Be,可知ra冊

則氣核被第I。次加速后的環(huán)繞半徑R與被第4。次加速后的環(huán)繞半徑〃2之間滿足!=10

40

2

得到R=2.5cm。

(2)

答圖1答

圖2

如答圖1,選擇。、從c、d四個有代表性的粒子，根據(jù)左手定則畫出其垂直進入空腔時所受洛

倫茲力的方向如圖所示，可見洛倫茲力使得粒子束在水平方向會聚，同時，在與之垂直的豎直

方向散開。

或如答圖2所示選擇特殊位置，畫出有代表性粒子受到