2024北京朝陽高三一模

物理

2024.3

（考試時間90分鐘滿分100分）

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.卜列核反應中屬于核裂變的是

A.

B.^U+'n->^Xe+^Sr+2'n

C.1F+：He.；：Ne+；H

D.；H+：H-?：He+；n

2.觀察圖1、圖2兩幅圖中的現象，下列說法正確的是

圖1圖2

A.圖1中豎直浸在水中的這段筷子產生了側移，是由光的折射引起的

B.圖1中豎直浸在水中的這段筷子產生了側移，是由光的反射引起的

C.圖2中肥皂膜上的條紋是由于光的全反射形成的

D.圖2中肥皂膜上的條紋是由「光的衍射形成的

3.如圖所示，P、M、N是勻強電場中的三個點，其中M、N在同一條電場線上，43是過M點與電場線

垂直的直線。下列說法正確的是

A.正電荷在M點受到的靜電力大于其在N點受到的靜電力

B.將負電荷從M點移到N點再移到P點，電場力先做正功再做負功

C.M、N兩點電場強度相等，所以“點電勢等于N點電勢

D.M、N兩點間電勢差大于M、。兩點間電勢差

4.一列簡諧橫波在f=0時的波形圖如圖所示。介質中x=2m處的質點尸沿），釉方向做簡諧運動的表達式

為y=10sin（57c/）cnio下列說法正確的是

A.這列波沿x軸負方向傳播

B.這列波的振幅為20cm

C.這列波的波速為10m/s

D.r=2s時P點位于波峰

5.列車進站口J簡化為勻減速直線運動，在此過程中用，、工、c和〃分別表示列車運動的時間、位移、速

度和加速度。下列圖像中正確的是

6.如圖是一定質量的理想氣體由狀態A經過狀態B變為狀態。的「7圖V/m3

像。已知氣體在狀態A時的壓強是1.5xl()5pa。下列說法正確的是0.6

A.氣體在狀態A的溫度為200K

B.氣體在狀態C的壓強為3xl()5pa

C.從狀態4到狀態B的過程中，氣體的壓強越來越大

TA3(X)4(X)77K

D.從狀態B到狀態C的過程中，氣體的內能保持不變

7.如圖所示，電動玩具車沿水平面向右運動，欲飛躍寬度d=4m的壕溝已知兩溝沿的高度差/-0.8m,

重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力，不計車本身的長度。關于玩具車的運動，下列說法正確的是

A.離開A點時的速度越大，在空中運動的時間越短

B.離開A點時的速度大于lOm/s就能安全越過壕溝

C.在空中飛行的過程中，動量變化量的方向指向右下方

D.在空中飛行的過程中，相同時間內速率的變化量相同

8.地球同步衛星位于地面上方高度約36000km處，周期與地球自轉周期相同，其運動可視為絳地球做勻

速圓周運動。其中一種軌道平面與赤道平面成0度角，運動方向與地球自轉方向相同，因其柞對地面靜

止，也稱靜止衛星。下列說法正確的是

A.與靜止于赤道上的物體相比，靜止衛星向心加速度更小

B.與近地軌道衛星相比，靜止衛星的線速度更小

C.靜止衛星內的物體處于平衡狀態

D.所有靜止衛星的線速度均相同

9.某發電廠原來用UkV的交變電壓輸電，后來改用升壓變壓器將電壓力到220kV輸電，

輸入功率都是P。若輸電線路的電阻為R,變壓器為理想變壓器.下列說法正確的是

A.根據公式。=小，提高電壓后輸電線上的電壓損失變為原來的20倍

B根據公式‘4.提高電壓后輸電線上的電流增大為原來的2。倍

C.根據公式與=提高電壓后輸電線上的功率損失減小為原來的焉

D.根據公式練=著，提高電壓后輸電線上的功率損失增大為原來的400倍

10.如圖所示，光滑水平地面上的P、。兩物體質量均為〃?，P以速度9向右運動，Q靜止且左端固定一輕

彈簧。當彈簧被壓縮至最短時

A.。的動量為0

B.Q的動量達到最大值

C.尸、。系統總動量小于"㈤

D.彈簧儲存的彈性勢能為工,加2

4

11.如圖1所示，R是電阻箱，R2是定值電阻。閉合

開關S,改變R的阻值，兩理想電壓表Vi、V2的示數

與&關系圖像如圖2所示，已知圖線①和②為相互平

行的直線。下列說法正確的是

A.圖線①表示Vi示數與R的對應關系

B.R中的電流隨尺的增大而減4、

C.型兩端的電壓隨尺的增人而增人

D.供電設備輸出的總功率隨凡的增大而增大

12.如圖所示，水平放置的內壁光滑半徑為R的玻璃圓環，有一直徑略小于圓環口徑的帶正電9的小球，

在圓環內以速度為沿順時針方向勻速轉動（俯視）。在仁0時刻施加方向豎直向上的變化磁場，磁感應強度

（Q0）。設運動過程中小球帶電荷量不變，不計小球運動產生的磁場及相

對論效應。加上磁場后，下列說法正確的是

A.小球對玻璃圓環的壓力不斷增大

B.小球對玻璃圓環的壓力不斷減小

C.小球所受的磁場力一定不斷增大

D.小球每運動一周增加的動能為kqnR

13.小明在完成“探究彈簧彈力與形變量的關系”實驗后，他想用該實驗的原理測量一根輕彈簧的勁度系

數，但由于彈簧的勁度系數太大，伸長量較小，不易直接測量。他設計了如圖所示的實驗裝置，并進行了

測量。把彈簧豎直.懸掛在支架上，在彈簧下端固定一個托盤，托盤下方連接鋼制圓柱體，圓柱體宜徑小于

盛水量筒內壁直徑。調節底座高度，使圓柱體浸入水中。在托盤中不斷增加彼

碼時，彈簧向下拉伸，圓柱體下移，通過量筒的刻度讀出水面上升的高度。已

知水的密度為〃，圓柱體直徑為01、量筒內壁直徑為。2，重力加速度g。對實

驗記錄的數據進行分析、處理后，他獲得了勁度系數的數值。對此實驗，下列

說法正確的是

A.實驗需要用天平測量托盤和圓柱體的質量

B.不考慮水的浮力，勁度系數測量值將偏大

C.水面上升的高度與彈簧伸長量的比值為生烏

D;

D.祛碼的重力與對應水面上升的高度不成正比關系

14.電路過載時電流?般比額定電流大?些，而短路時則可能達到額定電流的十幾倍以上。空氣開關是一

種常見的電氣設備，可用于保護電氣線路和設備避免過載或短路的破壞，如圖1所示。空氣開關內部有電

磁脫扣器和熱脫扣器兩種斷開結構，如圖2所示。在過載或短路發生的情況下，電路中的強電流流過電磁

線圈，線圈內的金屬頂針在電磁力的作用下壓縮彈簧撞擊彈片使電路斷開；熱脫扣器則是利月雙金屬片熱

脹冷縮的原理，當強電流流過雙金屬片時，材料不同的雙金屬片發熱形變程度不同，金屬片帶動連桿開關

使電路斷開。

一般家庭電路中用電器往往啟動瞬間電流較大，為保證用電器順利啟動，多采用脫扣特征曲線如圖3

所示的空氣開關。脫扣特征曲線的橫軸表示線路實際電流相對于額定電流的倍數（部分刻度值未畫出），

縱軸（l/s）表示電流持續時間，曲線①左下方區域表示空氣開關不脫扣，曲線②右上方區域表示脫扣，①、

②曲線所夾的區域為不確定區域，在此區域中脫扣器可能是脫扣狀態或未脫扣狀態。根據以上信息，下列

說法正確的是

1()0000I,

L

2IY

L工

250，Xj

—I

2Xu

00I—

1L.L:1

:J一J

(M)_—

_，

扣

(K)_脫

攻

OO_區

204

150

//S2

l

o

O.5

SO.2

05

也

02不脫扣工

05

o02

O.01-L1J.

.0

5

O.2357103()7020()

額定電流倍數

圖1圖2圖3

A.電路發生過載情況時，更易發生電磁脫扣

B.實際電流為額定電流2倍時，線路設備可持續工作至少10秒

C.實際電流為額定電流7倍時，一定是電磁脫扣器執行斷開電路動作

D.線路設備在工作條件下，電磁脫扣器不產生焦耳熱

第二部分

本部分共6題，共58分。

15.（8分）

（I）某興趣小組為了探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系，在實驗室中找到了以下器材:

A.可拆變壓器B.條形磁鐵

C.開關、導線若TD.交流電壓表

E.直流電源F.低壓交流電源

在本實驗中，上述器材不需要的是（填器材序號字母）。

（2）某同學用圖甲所示的電路觀察電容器的充、放電現象。所用器材有：電源E、電流表A、電壓表V、

電容器C、定值電阻R、單刀雙擲開關S、導線若干。

①根據圖甲，將圖乙中的實物連線補充完整。

②將圖乙中的電流表換成電流傳感器，可以在電腦端記錄電流隨時間變化的圖線。先將開關接1,待電路

穩定后再接2。已知電流從左向右流過電阻R時為正，則與本次實驗相符的/-/圖像是一。

③將圖乙中的電壓表換成電壓傳感器，可以在電腦端記錄放電過程中電壓隨時間變

化的圖線，如圖丙所示。已知開關接2瞬間開始計時，此時電壓傳感器記錄數據為

Um，利用數據處理軟件得到U—圖線與坐標軸圍成的面積為So,根據該實驗數據\乂*

曲線可以粗測實驗中電容器的電容。二o（用題中已知物理量Um、R和So表

示）丙

16.（10分）

某學習小組采用以下實驗方案驗證動量守恒定律。

如圖甲，長木板上的小車”左端貼有橡皮泥，右端連一穿過打點計時器的紙帶，小車N置于M的左

側。打點計時器電源頻率為50Hz。實驗過程如下：

掾皮w打點計時器紙帶

ABCDE

3\^陷―/

kll.(X)4-17.12-J-13.75—J-l1.40」(cm)

甲乙

①微調長木板右端的小木片，使小車能在木板上做勻速直線運動

②接通打點計時器電源后，讓小車M做勻速直線運動，并與靜置于木板上的小車N相碰

③小車M與N粘在一起，繼續做勻速直線運動

④實驗中獲得一條紙帶如圖乙所示，在圖上標記各計數點，并測量出入8、BC、CD、OE四段長度

（1）計算小車M碰撞前的速度大小應選一段（選填“48”、“BC”、“CD”、“DE”）,速度大小

為m/s（結果保留三位有效數字）。

（2）若小車M的質量為0.4kg,小車N的質量為0.2kg,根據紙帶數據，碰后兩小車的總動量為一kg-

m/s（結果保留三位有效數字），進而可以驗證，在誤差范圍內兩小車碰撞過程中動量____（選填“守

恒”、“不守恒”）。

（3）請你說明步驟①對該實驗的作用。

17.（9分）

如圖所示，質量〃尸1.0kg的小物塊從固定斜面的頂端由靜止開始勻加速下滑。斜面的長度L=1m,傾

角"37。，物塊與斜面間的動摩擦因數〃=0.5,重力加速度g=10m/s2,

sin37<>=0.6o求物塊下滑至斜面底端過程中：

（1）加速度的大小。；

（2）重力沖量的大小/G和方向；

（3）損失的機械能

18.（9分）

地球高層大氣空域的電離層中存在大量的自由電子和離子，使用繩系衛星可以研究電離層的特性。如

圖所示，由子衛星PI和P2組成的繩系衛星，在地球赤道上空的電離層中繞地球中心做勻速圓周運動.已知

繩系衛星軌道距地面的高度為〃，兩顆子衛星之間的導體繩長為L（L?7/）,導體繩沿地球半徑方向。衛星

軌道所在處的地磁場磁感應強度大小為8,方向如圖。地球半徑為R,地球表面處的重力加速度為身，不計

地球自轉、電離層的運動。

（1）不計環境阻力，求繩系衛星在軌道上繞地球中心運行速度的大小環

（2）考慮環境阻力并設其大小恒為/、方向總垂直于導體繩，為使衛星保持在原軌道上，設想在導體繩上

串聯接入一電動勢恒定的電源，如圖所示。該電源、導體繩及附近的電離層可■視為閉合電路，電路等效總

電阻為「，此時在電源和感應電動勢的共同作用下，導體繩所受安培力恰好克服環境阻力。

a.說明導體繩中電流方向及導體繩所受安培力方向；

b.求接入電源的電動勢反

◎

赤道平而

19.（10分）

把不易測量的微觀量轉化為測量宏觀量、易測量量是一種常用的科學方法。

（1）用油膜法估算油酸分子的直徑。已知I滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為匕其在水面上形成的單分

子油膜面積為S,求油酸分子的直徑乩

（2）根據玻爾理論，可認為氫原子核外電子繞核做勻速圓周運動。處于基態的氫原子吸收頻率為-的光子

恰好發生電離，已知處于基態的氫原子具有的電勢能為Ep，電子的電荷量為e,質量為〃?，靜電力常量為

k,普朗克常量為從求基態氫原子的半徑

（3）科研人員設計了一種簡便的估算原子核直徑的方案：取某種材料的薄板，薄板的面積為A,薄板內含

有M個該種材料的原子。用高能粒子垂直薄板表面轟擊，己知人射薄板的粒子數為〃從薄板另一側射出

的粒子數為〃2,設高能粒子在空間均勻分布，薄板材料中的原子核在高能粒子通道上沒有重疊。求該種材

料原子核的直徑。。

20.（12分）

根據牛頓力學經典理論，只要物體的初始條件和受力情況確定，就可以推知物體此后的運動情況。

情境I：如圖1所示，空間存在水平方向的勻強磁場（垂直紙面向里），磁感應強度大小為8,在磁場中M

點處有一質量為小、電荷量為“的帶電粒子。已知重力加速度g。

（1）若使帶電粒子獲得某一水平向右的初速度，恰好作勻速直線運動，求該速度的大小處：

（2）若在用點靜止釋放該粒子，其運動將比較復雜。為了研究該粒子的運動，可以應用運動的合成與分

解的方法，將它為零的初速度分解為大小相等的水平向左和水*向右的速度。求粒子運動過程中的最大速

率Um。

XXXXX

XXXXX

e

XXMxXX

XXXXX

圖1

情境2：質譜儀由離子室、加速電場、速度選擇器和分離器四部分組成，如圖2所示。已知速度選擇器的

兩極板間的電場強度為石，磁感應強度大小為以，方向垂直紙血向里，分離器中磁感應強度大小為私,方

向垂直紙面向外。某次實驗離子室內充有某種帶電離子，經加速電場加速后從速度選擇器兩極板間的中點

。平行于極板進入，部分離子通過小孔。'后進入分離器的偏轉磁場中。打在感光區域戶點的離子，在速度

選擇器中沿直線運動，測得P到。'點的距離為L不計離子的重力及離子間的相互作用，不計小孔0、0,的

孔徑大小。

（1）當從。點入射的離子速度滿足（蘭-△EWoW（互+△力時，在分離器的感光板上會形成有一定寬度

的感光區域。求該感光區域的寬度。:

（2）針對情形（1）,為了提高該速度選擇器的速度選擇精度，請你提出可行的方案。

離子室髓速度選擇器

分離器

參考答案

第一部分共14小題，每小題3分，共42分。

題號1234567891011121314

答案BADCDABBCDDCBB

第二部分共6題共58分。

15.(8分)

(1)BE

(2)

①見右圖

②A

乙

16.(10分)

(1)BC1.71（4分）

(2)0.684守恒（4分）

（3）①平衡摩擦力，保證兩車作用過程中動量守恒；

②便于選取小車勻速運動的紙帶區間，以計算碰撞前后對應的速度大小（2分）

17.（9分）

解：（1）對物塊受力分析，由牛頓第二定律

/〃gsin0-f=ma

月.f=/.imgcosO

得fl=2m/s2（3分）

（2）由運動學公式L=-at2

2

得r=ls

根據沖量的定義可得

/c=/z^f=1ON-s方向豎直向下（3分）

（3）下滑過程中物塊克服摩擦力做功為卬克，機械能損失AE,有

SE=W克=f.imgLcQsG

得AE=4J（3分）

18.（9分）

解：（1）萬有引力提供向心力

=m

對地面質量為”的物體有G—=

R2

（3分）

a.電流方向由R指向P2,安培力方向與衛星運動方向相同（2分）

b.根據閉合電路規律有

E-BLv=/r

要求安培力與阻力平衡B3

得E=BLo+紅

BL

將（1）問速度代入得E=BLJ-^-+北（4分）

VR+HBL

19.（10分）

解：（1）根據題中條件可得1=上（3分）

S

（2）設基態電子的速度為。，根據能最守恒有

2

hv+En-\--mv=0

P2

庫侖力提供向心力k—=，n——

廠r