北京市丰台区2021届下学期高三年级综合练习（一）物理试卷（一模）

本试卷满分共100分
考试时间90分钟

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．下列说法正确的是

A．N+⁴₂He→¹⁷₈O+¹₁H是裂变 B．²³⁵₉₂U+¹₀n→¹⁴⁰₅₄Xe+⁹⁴₃₈Sr+2¹₀n是聚变

C．²²⁶₉₈Ra→²²²₉₆Rn+⁴₂He是α衰变 D．²⁴₁₁Na→²⁴₁₂Mg+⁰_-1e是裂变

2．一束单色光从空气进入水中，下列说法正确的是

A．光的频率不变

B．光的传播速度变大

C．折射角大于入射角

D．入射角增大到某一角度时将会发生全反射

3．两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，下列说法正确的是

A．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先变小后变大

B．在r由无限远到趋近于0的过程中，F先做正功后做负功

C．在r由无限远到趋近于0的过程中，分子势能先增大后减小再增大

D．在r =r₀处分子势能为零

4．图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，图乙为x=4m处的质点Q的振动图象。下列说法正确的是

A．该波的传播速度为1.6m/s

B．t=0.1s时，质点Q的速度沿y轴正方向

C．该波沿x轴正方向传播

D．从t=0.1s到t=0.2s，质点Q通过的路程为8cm

5．利用双缝干涉装置测红光波长时，得到红光的干涉图样；仅将红光换成蓝光，得到另一干涉图样。两图样如图所示，下列说法正确的是

A．图甲为红光干涉图样

B．将光屏远离双缝，干涉条纹间距减小

C．红光比蓝光更容易发生衍射现象

D．若蓝光照射某金属时能发生光电效应，改用红光照射也一定能发生光电效应

6．如图所示为氢原子的能级图。一群氢原子处于n=3的激发态上，下列说法正确的是

A．原子向n=2的能级跃迁需要吸收能量

B．原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子

C．原子跃迁到低能级后电子动能减小

D．原子至少需要吸收1.51eV的能量才能发生电离

7．为了对大气二氧化碳进行全天时、高精度监测，我国研制的全球首颗搭载主动激光雷达的大气环境监测卫星，将于2021年7月出厂待发射。与地球同步轨道卫星（图中卫星1）不同，大气环境监测卫星（图中卫星2）是轨道平面与赤道平面夹角接近90°的卫星，一天内环绕地球飞14圈。下列说法正确的是

A．卫星2的速度大于卫星1的速度

B．卫星2的周期大于卫星1的周期

C．卫星2的向心加速度小于卫星1的向心加速度

D．卫星2所处轨道的重力加速度等于卫星1所处轨道的重力加速度

8．由交流发电机、定值电阻R、交流电流表组成的闭合回路如图所示。线圈ABCD逆时针方向转动，下列说法正确的是

A．线圈转动过程中AD、BC边产生感应电动势

B．线圈转动到图中位置时，感应电流方向为ADCBA

C．线圈匀速转动时，交流电流表指针左右摆动

D．线圈转动到中性面的瞬间，电路中的电流最大

9．元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的。实验装置如图所示：两块金属板水平放置，间距为d，电压为U，质量为m的油滴悬浮在两板间保持静止。已知重力加速度g，两板间电场可视为匀强电场。下列说法正确的是

A．悬浮油滴带正电

B．悬浮油滴的电荷量为

C．悬浮油滴的比荷为

D．油滴的电荷量不一定是电子电荷量的整数倍

10．用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是

A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD中的磁感线条数不变

B．乙图中，使条形磁铁匀速穿过线圈

C．丙图中，开关S闭合后，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动

D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动

11．两条平行的通电直导线AB、CD通过磁场发生相互作用，电流方向如图所示。下列说法正确的是

A．两根导线之间将相互排斥

B．I₂在I₁位置产生的磁场方向垂直纸面向外

C．AB受到的力是由I₂的磁场施加的

D．若I₁>I₂，则AB受到的力大于CD受到的力

12．如图所示，金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，磁感应强度均匀增大。下列说法正确的是

A．圆环内产生感应电流是因为自由电子受到洛伦兹力的作用

B．圆环内产生感应电流是因为自由电子受到电场力的作用

C．圆环内产生的感应电流逐渐增大

D．如果把金属圆环换成金属圆盘，不会产生感应电流

13．如图所示，货车在平直道路上向右以加速度a₁做加速运动时，与石块B接触的物体对它的作用力为F，方向如图所示。若货车向右以加速度a₂（a₂>a₁）做加速运动，则与石块B接触的物体对它的作用力F₁表示正确的是

14．选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同：如图甲所示，在自由下落的电梯中，电梯外的人看到小球只受重力作用，做自由落体运动，符合牛顿定律；电梯内的人看到小球只受重力却是“静止“的，“违反“了牛顿定律。为了能够用牛顿定律描述对地面作加速运动的参考系（又称“非惯性参考系“）中物体的运动，在非惯性系中引入惯性力的概念：惯性力F_惯=-ma，a表示非惯性系的加速度，负号表示与a方向相反。引入惯性力后，电梯中的人认为小球受到向上的惯性力与重力平衡，小球静止，符合牛顿定律。如图乙所示，某人在以加速度a作匀加速运动的高铁上，距地面为h处，以相对于高铁的速度v₀水平抛出一个小球。已知重力加速度g，关于此人看到的小球运动，分析正确的是

A．小球在竖直方向上做初速度等于零，加速度小于g的匀变速直线运动

B．小球水平方向作匀速直线运动

C．当时，小球将落在抛出点的正下方

D．当时，小球将落在抛出点的正下方

第二部分

本部分共6题，共58分。

15．在“探究两个互成角度的力的合成规律“实验中，桌上放一块方木板，用图钉把一张白纸钉在方木板上。再用图钉把橡皮条一端固定在板上的A点。在橡皮条另一端拴上两条细绳形成结点，细绳的另一端系着绳套。先用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条；再用一个弹簧测力计通过细绳套拉橡皮条。

(1)判断力F单独作用与力F₁、F₂共同作用效果相同的依据是________

A．F的大小等于F₁与F₂的大小之和

B．使橡皮条伸长相同的长度

C．使橡皮条上的结点到达同一位置

(2)实验中需要标记或者记录的信息有

A．橡皮条的原长

B．橡皮条原长时结点的位置

C．力F的大小和方向

D．力F₁、F₂的大小和方向

(3)下列措施可以减小实验误差的是

A．橡皮条应与两绳套夹角的平分线在同一直线上

B．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个绳套的夹角必须等于90°

C．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，弹簧测力计尽量与木板平行

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

16．在“测量金属丝的电阻率“实验中，金属丝的电阻约为5Ω。

(1)用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图所示，则d=________mm；

(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：

电压表(量程0~3V，内阻约3kΩ；量程0～15V，内阻约15kΩ)

电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω；量程0~3A，内阻约0.02Ω）

滑动变阻器(0~5Ω)

电源（电动势为3V）

甲同学为了使金属丝两端电压调节范围更大，并使测量结果尽量准确，应选用下图所示的哪个电路进行实验________；

(3)实验时电压表量程应选_______，电流表量程应选_______；

(4)乙同学利用如图所示的电路进行实验时想到：向左移动滑片，滑动变阻器两端的电压U和流过它的电流I均发生变化，请你判断此过程的值_______（选填“增大“、“减小“或者“不变“），理由是_______。

17．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。一根质量为m的金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。M、P两点间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，下降高度h时达到最大速度。金属杆下滑时与导轨接触良好，已知重力加速度为g。求：

(1)金属杆由静止释放瞬间的加速度大小；

(2)金属杆最大速度的大小；

(3)从静止到最大速度的过程中，电阻R上产生的热量。

18．图甲为2022年北京冬奥会国家雪车雪橇中心“游龙“总览图。赛道含长度x的水平直道出发区（图甲中1位置）和滑行区，滑行区起终点高度差为h，赛道截面为U型槽，图甲中4位置为螺旋弯道，转弯半径为r。某运动员和雪车总质量m，在该赛道完成了一次“钢架雪车“测试赛。运动员在出发区的运动可视为由静止开始的匀加速运动，离开出发区时速度为v₁；在整个滑行区滑行的路程为s，到达终点时速度为v₂。已知重力加速度为g，求：

(1)运动员在出发区加速度的大小；

(2)运动员和雪车在滑行区所受平均阻力的大小；

(3)如图乙和丙所示，若运动员在螺旋弯某处速度为v₃，求此时刻钢架雪车平面与水平面夹角θ的正切值（不计阻力）。

19．我国的东方超环(EAST)是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。装置中的中性化室将加速到很高能量的离子束变成中性粒子束，注入到发生聚变反应的等离子体中，将等离子体加热到发生聚变反应所需点火温度。没有被中性化的高能带电离子对实验装置有很大的破坏作用，因此需要利用“剩余离子偏转系统“将所有带电离子从粒子束剥离出来。

剩余离子电偏转系统的原理如图所示，让混合粒子束经过偏转电场，未被中性化的带电离子发生偏转被极板吞噬，中性粒子继续沿原有方向运动被注入到等离子体中。若粒子束中的带电离子主要由动能为、、的三种正离子组成。所有离子的电荷量均为q，质量均为m，两极板间电压为U，间距为d。