《高中试卷》2019年北京市朝阳区高考物理一模试卷

1、2019年北京市朝阳区高考物理一模试卷一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）1（6分）一个铀核（92235u）发生裂变，核反应方程是92235u+01n56144ba+3689k+3x，并出现质量亏损。则（）ax是电子，裂变过程放出能量bx是中子，裂变过程放出能量cx是电子，裂变过程吸收能量dx是中子，裂变过程吸收能量2（6分）下列说法正确的是（）a液体分子的无规则运动称为布朗运动b物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大c气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的碰撞引起的d气体对外做功，内能一定减少3（6分）如图为速度选择器示意图，p1、p2为其两个极板。某带电粒子以速度v0从s1

2、射入，恰能沿虚线从s2射出。不计粒子重力，下列说法正确的是（）a极板p1的电势一定高于极板p2的电势b该粒子一定带正电c该粒子以速度2v0从s1射人，仍能沿虚线从s2射出d该粒子以速度vo从s2射人，也能沿虚线从s1射出4（6分）一列简谐横波某时刻的波形如图所示。p为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是（）a质点p此时刻的速度沿y轴的负方向b质点p此时刻的加速度沿y轴的正方向c再过半个周期时，质点p的位移为负值d经过一个周期，质点p通过的路程为2a5（6分）如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻r和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想电表。闭合开关s，下

3、列说法正确的是（）a电流表a1的示数减小b电流表a2的示数减小c电压表v1的示数减小d电压表v2的示数减小6（6分）如图所示，a、b是两个带异号电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为q1，q2，a球刚绝缘细线悬挂于o点，a、b球用绝缘细线相连，两细线长度相等，整个装置处于水平匀强电场中，平衡时，两细线张紧，且b球恰好处于o点正下方，则可以判定，a、b两球所带电荷量的关系为（）aqlq2bql2q2c2q1q2dq13q27（6分）某物理兴趣小组利用如图所示的电路给一个原来不带电的电容器充电在充电过程中，电路中的电流为i，电容器所带的电荷量为q，两极板问的电势差为u，电容器储存的能量为e电下面

4、的四幅示意图分别表示i、q、u和e电随时间t的变化关系，其中可能正确的是（）abcd8（6分）2018年5月21日，中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。6月14日，“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日l2点的halo使命轨道，以解决月球背面的通讯问题。如图所示，地月拉格朗日l2点在地球与月球的连线上。若卫星在地月拉格朗日l2点上，受地球、月球两大天体的引力作用，能保持相对静止。已知地球质量和地月距离，若要计算地月拉格朗日l2点与地球间的距离，只需要知道的物理量是（）a月球的质量b“鹊桥”号中继星的质量c月球绕地球运行的周期d引力常量二.非选择题共

5、180分）9（15分）光子除了有能量，还有动量。若光子能量为e，动量为j，则光子动量p=ec，式中c为真空中的光速。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。如图是1901年俄同物理学家列别捷夫测量光压的实验装置。t型架通过悬丝竖直悬挂，横臂水平，悬丝一端同定在横臂中点。在横臂的两侧有圆片p和q，两圆片与t型架在同一竖直平面内。圆片p是涂黑的，当光线照射到p上时，可以认为光子全部被吸收；圆片q是光亮的，当光线照射到q上时，可以认为光子全部被反射。分别将光线照射在p或q上，都可以引起悬丝的旋转。在悬丝上固定一小平面m，用一细光

6、束照射时，就可以获知悬丝扭转的角度。已知光速为c，两个圆片p、q的半径都为r。悬丝转过的角度与光对网片的压力成正比。a用光强（单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能）为i0的激光束垂直照射整个圆片p，求激光束对圆片p的压力f2的大小；b实验中，第一次用光强厶为的激光束单独照射整个圆片p，平衡时，光束与圆片垂直，且悬丝有一扭转角；第二次仍用该光束单独照射整个圆片q，平衡时，光束与圆片不垂直，悬丝的扭转角与第一次相同。求激光束与圆片q所在平面的夹角。10（3分）如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是（）a换

7、用紫色的滤光片b换用红色的滤光片c使光源离双缝距离近一些d使光屏离双缝距离远一些11（15分）如图所示，用半径相同的a、b两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的a球从斜槽轨道上某一固定位置s由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的b球放在斜槽轨道末端，让a球仍从位置s由静止滚下，与b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。m、p、n为三个落点的平均位置。实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过测量 ，间接地解决这个问题。a小球开始释放高度

8、h b小球抛出点距地面的高度h c小球做平抛运动的射程以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是 （多选）。a刻度尺 b天平 c游标卡尺 d秒表关于本实验，下列说法正确的是 。a斜槽轨道必须光滑 b斜槽轨道末端必须水平 c实验过程中，复写纸和白纸都可以移动在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。am1opm1om+m2on bmcopm1on+m2omcm1omm1op+m2on dm1onmlop+m2om在实验中，为了让a球碰后沿原方向运动，应满足a球的质量m1大于b球的质量m2，请推理说明。12（16分）如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游

9、客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为r的竖直圆轨道相接，b、c分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的a点由静止滚下，到达b点时的速度为v0=6gr，且恰好能通过c点。已知a、b间的高度差h4r，重力加速度为g。求：（1）小球运动到b点时，轨道对小球的支持力的大小；（2）小球通过c点时的速率vc；（3）小球从a点运动到c点的过程中，克服摩擦阻力做的功w。13（18分）直流电动机的基本结构由永磁铁和矩形线圈构成，如图1所示。现将标有“3v，3w”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势为e4.0v、内阻为r0.40的电源的

10、两端，如图2所示。已知电动机线圈的电阻r00.10，不计其它电阻。（1）若滑动变阻器接入电路的阻值r13.5，且电动机卡住不转，求此时电路中的电流i1。（2）调节滑动变阻器接入电路的阻值，或电动机工作时的负载发生变化，回路中的电流i及电源的输出功率p随之改变。a请从理论上推导p与i的关系式，并在图3中定性画出pi图象；b求该电源对外电路能够输出的最大功率pm。（3）调节滑动变阻器接入电路的阻值，使电动机正常工作。现保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，增加电动机的负载，电动机将通过转速调节达到新的稳定状态。请分析说明在这个过程中，电路中的电流如何变化。14（5分）动量定理可以表示为ftp，其中力，

11、和动量p都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。如图所示，质量为m的小球斜射到钢板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是v，碰撞过程中忽略小球所受重力，碰撞时间t为已知。求小球对钢板的作用力f1。2019年北京市朝阳区高考物理一模试卷参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）1【分析】根据质量数守恒与电荷数守恒即可判断出x中的质子数与中子数；根据质量亏损，结合爱因斯坦质能方程求出释放的能量。铀核裂变放出的能量很高，反应前后质量数守恒，有质量亏损。【解答】解：根据质量数守恒，则x的质量数：3m235+0891

12、443；根据核电荷数守恒，得：z92+136560；可知x是中子；在核反应的过程中，质量数是守恒的，但质量出现亏损，那么裂变过程放出能量，故acd错误，b正确；故选：b。【点评】解决本题的关键知道核反应前后质量数守恒，在重核裂变的过程中有质量亏损，向外放出能量。同时要明确，是所有的核反应中，质量数是守恒的，但质量不守恒，二者不可混淆。2【分析】布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动。温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律；根据气体压强的意义分析气体的压强。改变物体内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律研究内能的变化。【解答】解：a、布朗运动是指悬浮在液体

13、中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子的运动的间接反映。故a错误；b、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体温度升高，不是每个分子热运动的动能均增大。故b错误；c、气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，故c正确；d、气体对外做功，根据热力学第一定律uw+q可知，内能不一定减小，还与热传递情况有关。故d错误；故选：c。【点评】要理解布朗运动的实质和意义，知道温度是分子平均动能的标志的含义，知道热力学第一定律的公式是处理这类问题的金钥匙。3【分析】粒子进入电场与磁场的复合场后沿直线运动，可知粒子受到的电场力和洛伦兹力是一对平衡力，解决此题可以先假设粒子

14、的电性，来判断电场的方向。分析洛伦兹力与电场力的大小，从而判断粒子能否沿虚线线运动。【解答】解：a、假设带电粒子带正电，由左手定则可知粒子受到的洛伦兹力竖直向上，因粒子恰能沿虚线运动，则电场力应竖直向下，满足qeqv0b，所以极板p1的电势一定高于极板p2的电势，故a正确；b、不论粒子带电性质如何，电场力和洛伦兹力都平衡，所以粒子带电性质无法判断，故b错误；c、若粒子的速度为2v0，则q2v0bqe，受力不平衡，不会沿虚线从s2射出，故c错误；d、若从s2射人，假设粒子带正电，则电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向下，合力向下，不会沿虚线从s1射出，故d错误；故选：a。【点评】该题综合了电场和磁场的

15、内容，解决此类问题的关键是正确判断洛伦兹力和电场力的大小及方向，要熟练的应用左手定则来分析问题。4【分析】根据“上下坡”法判断质点p的速度方向。质点p上下振动，在一个周期内通过的路程是4倍的振幅。【解答】解：a、简谐横波沿x轴的正方向传播，根据“上下坡”法判断可知，质点p此时刻的速度沿y轴正方向，故a错误。b、波沿x轴正方向传播，由图示波形图可知，质点p向上振动，加速度方向沿y轴负方向，故b错误；c、经过半个周期，质点位于x轴下方。质点p的位移是负的，故c正确；d、由图示波形图可知，质点振幅为a，经过一个周期，质点p的路程：s4a，故d错误；故选：c。【点评】已知波的传播方向，判断质点振动方向

16、的方法较多，常用的有：“上下坡”法、波形的平移法、质点的带动法等，都要学会运用。5【分析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，根据理想变压器的原理结合电路动态分析的方法分析即可。【解答】解：闭合开关s，由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输入电压和输出的电压始终不变，即电压表v1的示数不变；当s接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，电流表a2的示数增大，所以电阻r上消耗的电压变大，由于输出的电压不变，所以电压表v2的示数减小；当s接通后，副线圈电路的总电阻减小，输出的电压不变，总电流变大，根据pui得副线圈输出功率变大，输入的功率的大

17、小是由输出功率的大小决定的，所以原线圈的输入功率变大，电流表a1的示数增大；故abc错误、d正确。故选：d。【点评】变压器的动态问题大致有两种情况：一是负载电阻不变，原、副线圈的电压u1，u2，电流i1，i2，输入和输出功率p1，p2随匝数比的变化而变化的情况；二是匝数比不变，电流和功率随负载电阻的变化而变化的情况。不论哪种情况，处理这类问题的关键在于分清变量和不变量，弄清楚“谁决定谁”的制约关系。6【分析】设悬点为o点，上面一个小球为a，下面小球为b，运用整体法研究oa绳与竖直方向的夹角，再隔离b研究，分析ab绳与竖直方向的夹角，得到两夹角的关系，判断系统平衡状态。【解答】解：设悬点为o点，

18、上面一个小球为a，下面小球为b，a带负电，受到的电场力水平向左，b带正电，受到的电场力水平向右。以整体为研究对象，分析受力如图。设oa绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得：tan=q1-q22mge以b球为研究对象，受力如图。设ab绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得tan=q2emg由于，那么q1q22q2；解得：q13q2，故abc错误，d正确；故选：d。【点评】本题采用隔离法和整体法，由平衡条件分析物体的状态，考查灵活选择研究对象的能力。7【分析】将电键s闭合后，在电容器充电的过程中电路中电流非线性减小，由公式e电qu分析储存的能量的变化情况，根据u=qc，分析u的变化，再根据qt图象的

19、斜率等于电流，分析qt图象的形状。【解答】解：a、在电容器充电的过程中，由于同种电荷间相互排斥，所以电路中电流非线性减小，it图象是曲线，根据qt图象切线的斜率等于电流，知图象切线的斜率逐渐减小，故a错误；b、根据电容器充电过程中，电容器的电量先增大后不变，故b正确；c、根据u=qc，则电容器极板电压先增大后不变，故c错误；d、由公式e电qu，可知储存的能量先增大后不变，故d错误。故选：b。【点评】解决本题的关键是要知道电容器充电电流是非线性减小，结合物理公式分析各个物理量与时间的变化。要知道qt图象的斜率等于电流，从数学的角度研究图象的形状。8【分析】“鹊桥”号中继星绕地球做圆周运动，其向心

20、力是地球和月球的引力的合力提供，由万有引力定律可列方程求解；“鹊桥”号中继星做圆周运动的周期和月球绕地周期相同；“鹊桥”号中继星的质量在计算过程中可以消去。【解答】解：“鹊桥”号中继星绕地球做圆周运动，其向心力是地球和月球的引力的合力提供的，由万有引力定律可得：gm地mr2+gm月m(r-r月地)2=m(2t)2r此方程中，“鹊桥”号中继星的质量可以消去，“鹊桥”号中继星的周期等于月球绕地周期，所以只要知道月球的质量，就可此计算出地月拉格朗日l2点与地球间的距离。故a正确，bcd错误。故选：a。【点评】本题考查了万有引力定律及应用。关键点一：“鹊桥”号中继星绕地球做圆周运动，其向心力是地球和月

21、球的引力的合力提供；关键点二：“鹊桥”号中继星做圆周运动的周期和月球绕地周期相同。二.非选择题共180分）9【分析】a、取一段时间内的n个光子为研究对象，写出它们的动量，根据动量定理可求得圆片p对它们的作用力，再由牛顿第三定律知激光束对圆片p的压力；b、同理可求得，光束对圆片q压力，因为悬丝的扭转角相同，即作用力相等，可求得激光束与圆片q所在平面的夹角。【解答】解：a、设在t1时间内，有n个光子打到圆片p上，这些光子具有的总动量为：p总=nec=i0r2t1c设圆片p对这些光子的平均作用力为f2对于这些光子，根据动量定理有：f2t10（p总）解得：f2=i0r2c根据牛顿第三定律，激光束对圆片

22、p的压力的大小为：f2f2=i0r2cb、在平行于圆片q的方向上，光子动量不发生变化，光只在垂直干圆片方向上对圆片q施加作用力。与a同理可求得，光束对圆片q压力的大小为：f3=2i0r2sinc又由题童可知：f3f2，解得：30°。答：a激光束对圆片p的压力f2的大小是i0r2c；b激光束与圆片q所在平面的夹角是30°。【点评】本题首先要耐心读题，抓住有效信息，其次建立物理模型，类似是碰撞。考查应用物理知识分析实际问题的能力。10【分析】根据双缝干涉的条纹间距公式分析哪种方法可以使条纹间距变宽，从而即可求解。【解答】解：双缝干涉条纹间距公式x=ld，a、换用紫色的滤光片，波

23、长减小，则相邻条纹间距减小，故a错误；b、换用红色的滤光片，波长增大，则相邻条纹间距增大，故b正确；c、使光屏向双缝靠拢一些，即l减小，则相邻条纹间距减小，故c错误；d、使光屏向双缝远离一些，即l增大，则相邻条纹间距增大，故d正确；故选：bd。【点评】本题考查了实验装置、条纹间距公式的应用，知道双缝干涉实验的原理、熟练应用双缝干涉条纹 间距公式即可正确解题。11【分析】根据实验的原理确定所需测量的物理量，确定所需的器材。根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤。抓住碰撞前的总动量和碰撞后的总动量相等得出验证的表达式。根据动量守恒和机械能守恒得出碰撞后a球的速度表达式，从而抓住碰撞后a球的速度

24、方向保持不变，得出两球质量的大小关系。【解答】解：实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，通过平抛运动的规律，得出小球的速度，由于平抛运动的高度相同，即可通过小球平抛运动的射程，间接表示速度的大小。故选：c。由于需要测量小球平抛运动的射程，则需要刻度尺，以及需要测量小球的质量，则需要天平。实验中，斜槽轨道不一定需要光滑，但是斜槽末端必须水平，保证小球做平抛运动，实验中，复写纸和白纸的位置不可以移动，故选：b。两球离开轨道后，做平抛运动，它们在空中的运动时间t相等，由动量守恒定律可知，实验需要验证：m1v1m1v1+m2v2，两边同时乘以时间t得：m1v1tm1v1t+m2v2t，则实验需

25、要验证：m1opm1om+m2on，故选：a。小球碰撞的过程中动量守恒，有：m1v1m1v1+m2v2，若碰撞过程中，机械能守恒，有：12m1v12=12m1v12+12m2v22，联立解得：v1=m1-m2m1+m2v1，要使a球碰撞后的速度方向保持不变，则有：m1m2。故答案为：c，ab，b，a，推理如上。【点评】（1）本实验主要是要把动量守恒用水平方向的位移表示出来，同学们一定要注意掌握，因为这是本实验的一个重要的技巧。难度中等。（2）学会运用平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度，两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失。12【分析】（1）小球运动到b点时，由轨道的支持力和重力的

26、合力提供向心力，由牛顿第二定律求支持力的大小；（2）小球恰能通过c点时，由重力提供向心力，再由牛顿第二定律求速率vc；（3）小球从a点运动到c点的过程中，运用动能定理求克服摩擦阻力做的功w。【解答】解：（1）小球运动到b点时，由牛顿第二定律得：nmgmv02r结合v0=6gr解得轨道对小球的支持力的大小为： n7mg；（2）小球恰能通过c点时，由重力提供向心力，由牛顿第二定律得：mgmvc2r则得：vc=gr（3）小球从a点运动到c点的过程中，根据动能定理得：mg（h2r）w=12mvc2-0。解得：w1.5mgr答：（1）小球运动到b点时，轨道对小球的支持力的大小是7mg；（2）小球通过c点时的速率vc是gr。（3）小球从a点运动到c点的过程中，克服摩擦阻力做的功w是1.5mgr。【点评】本题属于圆周运动中轻绳的模型，关键要明确圆周运动向心力的来