北京大柏老中学2020-2021学年高三物理模拟试卷含解析

1、北京大柏老中学2020-2021学年高三物理模拟试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 近日，奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学家介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有关光子的现象以及相关说法正确的是（）a如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应b大量光子产生的效果往往显示出波动性c当氢原子的电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较

2、高的能量态，吸收的光子的能量由频率条件决定d一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子e在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时，将一部分动量转移给电子，所以光子散射后波长变长参考答案：bce【考点】光电效应；玻尔模型和氢原子的能级结构【分析】当入射光的频率小于极限频率时，不会发生光电效应；大量光子体现波动性，少量光子体现粒子性；玻尔理论可知：由较高能级跃迁到较低能级时，要释放光子，电子的动能增大，电势能减小；根据一个n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放2种不同频率的光子；康普顿效应中，一部分动量转移给电子，散射后波长变长，从而即可求解【解答】解：

3、a、紫光照射某种金属发生光电效应，改用红光，因红光的频率小于紫光，则照射这种金属不一定发生光电效应，故a错误；b、大量光子产生的效果往往显示出波动性，少量光子体现粒子性，故b正确；c、玻尔理论可知，核外电子由较低能级跃迁到较高能级时，要吸收一定频率的光子，而吸收光子的能量是由两能级差决定，故c正确；d、根据数学组合，一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放=3种，但一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放2种不同频率的光子，故d错误；e、康普顿效应中，碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长，故e正确；故选：bce2. 用一轻绳将小球p系于光滑墙壁上的o点，

4、在墙壁和球p之间夹有一矩形物块q，如图所示。p、q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是    ap物体受4个力 bq受到3个力c若绳子变长，绳子的拉力将变小d若绳子变短，q受到的静摩擦力将增大参考答案：ac3. （多选）下列说法中正确的是 （） a 两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现干涉现象 b 机械波在传播过程中，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播相同的距离 c 光波在介质中传播的速度与光的频率有关 d 狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同 e 紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距参考答案：解：a、只有频率相同的两列机械横波

5、相遇，才会出现干涉现象，故a错误b、机械波的波速与介质有关，不同介质机械波的传播速度不同，则机械波在传播过程中通过两种不同的介质，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播的距离不一定相同故b错误c、光波在介质中传播的速度与光的频率有关故c正确d、根据狭义相对论的基本原理可知：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故d正确e、双缝干涉条纹间距与光的波长成正比红光的波长比紫光长，所以红光的双缝干涉条纹间距大于紫光双缝干涉条纹间距故e错误故答案为：cd4. 某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面冲击力的最大值：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里浸湿，然后让排球从一定的高度自由落下，在白

6、纸上留下球的水印再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值该同学研究中用到的主要方法与下列物理学习或研究中用到的方法相同的是（）a建立“合力与分力”的概念b建立“质点”的概念c建立“瞬时速度”的概念d研究“加速度与合力、质量”的关系参考答案：a【考点】物理学史【分析】通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法【解答】解：a、合力和分力是等效的，它们是等效

7、替代的关系，故a正确；b、质点是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，故b错误；c、瞬时速度是把很短的短时间内的物体的平均速度近似的认为是瞬时速度，是采用的极限的方法，故c错误；d、研究加速度与合力、质量的关系的时候，是控制其中的一个量不变，从而得到其他两个物理量的关系，是采用的控制变量的方法，故d错误；故选：a5. （单选）如图所示，是氢原子四个能级的示意图当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b则以下判断正确的是（）aa光和b光由同一种介质射入空气中时a光更容易发生全反射b光子a和光子b使同一种金属发生光电效应，由光

8、子a照射产生的光电子的最大初动能大于光子b照射而产生的c光子a的波长大于光子b的波长d在真空中光子a的传播速度大于光子b的传播速度参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁.专题：原子的能级结构专题分析：能级间跃迁辐射光子的能量等于能级之差，根据能极差的大小比较光子能量，从而比较出光子的频率频率大，波长小，波长越长，越容易发生衍射频率大，折射率大，根据v=比较在介质中的速度大小当入射光的频率大于金属的极限频率时，发生光电效应解答：解：a、氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级的能极差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能极差，根据emen=h，知，光子a的能量小于光子b的能量所以a光的频率小于

9、b光的频率，则a光和b光由同一种介质射入空气中时b光更容易发生全反射，故a错误b、光子a和光子b使同一种金属发生光电效应，光子a的能量小于光子b的能量由光子a照射产生的光电子的最大初动能小于光子b照射而产生的故b错误；c、光子a的频率小于光子b的频率，所以b的频率大，波长小，故c正确；d、在真空中光子a的传播速度等于光子b的传播速度，故d错误；故选：c点评：解决本题的突破口是比较出光子a和光子b的频率大小，从而得知折射率、在介质中速度等大小关系二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是，球的质量都是m，球都是用轻绳系住处

10、于平衡状态，则球对斜面压力最大的是           图情况；球对斜面压力最小的是          图情况。参考答案：乙、丙7. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器，当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图9所示装置探究物体的加速度与合外力，质量关系，其 nq是水平桌面，pq是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）

11、小车上固定着用于挡光的窄片k，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片k的挡光时间分别为t1和t2。该实验中，在改变小车的质量m或沙桶的总质量m时，保持m >>m，这样做的目的是                          ；为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量 &

12、#160;        ，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a =                 ；参考答案：（1）小车所受合外力大小等于（或约等于）mg          （2）两光电门之间的距离（或小车由光电门1运动至光电门2所用的时间）  

13、; （或8. 质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左参考答案：考点：运动的合成和分解.专题：运动的合成和分解专题分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒规定向左为正方向设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv      0=40×360×3+100v解得：v=0.6m/s速度v为正值，说明方向向左故答案为：0.6，

14、向左点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键9. 为了研究电阻rx的伏安特性，某同学设计了甲、乙两个电路，如图所示。图中对应的同种仪器的规格都相同，滑动变阻器r的最大阻值为20，电池的电动势e=6 v，忽略内阻。接通电路，调节变阻器r的滑片p，电阻rx的电压变化范围为06 v的是      图；当两电路中变阻器的滑片p都滑到最右端时，发现甲、乙两电路消耗的电功率之比为31，则此时rx的阻值为     。  参考答案：  &

15、#160; 答案：甲、    4010. 如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光， 闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光     （选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变 （选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁  短（11. 如图，宽为l的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高h=2m的质点与障碍物相距x。在障碍物以vo=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落.为使质点能穿过该孔，

16、l的最大值为    m;若l =0.6m, x的取值范围是   m。(取g=10m/s2)参考答案：0.8；0.8mx1m以障碍物为参考系，相当于质点以vo的初速度，向右平抛，当l最大时从抛出点经过孔的左上边界飞到孔的右下边界时,l最大，;从孔的左上边界飞入临界的x有最小值为0.8从孔的右下边界飞出时, x有最大值：【考点】平抛运动的规律   运动的合成和分解12. 2014年5月10日南京发生放射源铱-192丢失事件，铱-192化学符号是ir，原子序数77，半衰期为74天铱-192通过衰变放出射线，射线可以穿透10-100

17、mm厚钢板设衰变产生的新核用x表示，写出铱-192的衰变方程                ；若现有1g铱-192，经过148天有    g铱-192发生衰变参考答案：  （2分）；0.7513. 将两个相同的灵敏电流计改装成量程较大的电流表a1和a2，a1的量程是06 a，a2的量程是3 a测得灵敏电流计的内阻为rg=200，表头显示其满偏电流为ig=1 ma(1)要完成电流表a1的改装，需要给灵敏电流计_联一个阻值为_的电阻(2)将

18、电流表a1、a2改装成功后，一位同学欲进行以下操作，则将会看到的实验现象是：若将两表串联起来接入电路，a1指针偏角_a2指针偏角（填大于、小于、等于）若将两表并联起来接入电路，a1指针偏角_a2指针偏角（填大于、小于、等于）参考答案：（1）并联；0.33  每空2分(2)大于  等于  每空1分三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片k）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出a、b两点，

19、b点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片k的宽度d如图乙所示，则d=_mm，测量长木板上a、b两点间的距离l和竖直高度差h。（2）从a点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为t=2.50×10-3s，算出木块经b点时的速度v=_m/s，由l和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为=_（用题中所给字母h、l、a和重力加速度g表示）参考答案：    (1). (1)2.50；  

20、0;  (2). （2）1.0；     (3). （3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片k的宽度；(2) 木块经b点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：15. （9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球

21、。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动, 悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿, 这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下, 他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式, 只要测出单摆摆长和摆动周期, 即可测出月球表面上的自由落体加速度据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

22、0;     四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图19所示，质量为m的长方形木板静止在光滑水平面上，木板的左侧固定一劲度系数为k的轻质弹簧，木板的右侧用一根伸直的并且不可伸长的轻绳水平地连接在竖直墙上。  绳所能承受的最大拉力为t，一质量为m的小滑块以一定的速度在木板上无摩擦地向左运动，而后压缩弹簧。弹簧被压缩后所获得的弹性势能可用公式计算，k为劲度系数，x为弹簧的形变量。   (1)若在小滑块压缩弹簧过程中轻绳始终未断，求此情况下小滑块压缩弹簧前的速度v0；   (2)若小滑块压缩弹簧前的速度为v，求此情况下弹簧压缩量最大时的弹性势能；为使木板获得的动能最大，求木板的质量与滑块质量之比？ 参考答案：见解析 17. 如图所示，半径为r的光滑圆环上套有一质量为m的小环，当圆环以角速度绕