📚 原卷真题 · 精编解析
平谷区2019—2020学年度第二学期高三统一测试
物理
满分：58分
考生须知
- 题量与分值以下方各题标注为准；点击题卡可展开答案与解析。
- 在线作答仅供练习参考，如需书面作答请下载学生版 PDF。
一、选择题
本部分共14题。
1．本试卷共8页，包括两部分，满分100分，考试时间90分钟。
2．在答题卡上准确填写学校名称、班级、姓名和考号。
3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。
4．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他题用黑色字迹签字笔作答。
5．考试结束后，请将答题卡交回。 第一部分 选择题（共42分） 一、单项选择题（本题共14小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。每小题3分，共42分） 1. 核反应方程表示中子轰击原子核可能发生的一种核反应，该核反应中质量亏损了。关于这个核反应，下列说法中正确的是
6．2019年11月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第五十、五十一颗北斗导航卫星。如图所示的为中国北斗卫星导航系统中的三颗轨道为圆的卫星。是地球同步卫星，是轨道半径与卫星相同的卫星，是轨道半径介于近地卫星和同步卫星之间的卫星。下列关于这些北斗导航卫星的说法，正确的是
7．在如图所示的理想变压器供电线路中，原线圈接在有效值恒定的交流电源上，副线圈接有两个灯泡，电流表、电压表均为理想电表。开关原来是断开的，现将开关闭合，则
8．一定质量的理想气体由状态沿轴的直线变化到状态，然后沿过原点的直线由状态变化到状态图像如图所示。关于该理想气体在状态、状态和状态时的体积的关系正确的是
9．在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在滑动变阻器的滑动端由向缓慢滑动的过程中
10．木箱内的地板上放置一个的物体，钢绳吊着木箱静止在某一高度处。从计时时刻开始钢绳拉着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为,至第末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做与减速运动，到达最高点后开始竖直下落末落至地面。木箱在空中运动的过程中地板始终保持水平，重力加速度取。下列说法正确的是
11．如图所示，在某电场中建立坐标轴，为轴上的两点，分别为两点在轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿轴运动，该电子的动能随其坐标变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是
12．2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布，有一半的奖金归属了一对师徒——瑞士的天文学家Michel Mayor和Didier Queloz，以表彰他们“发现了一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星”。 由于行星自身不发光，所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星，天文学家通常都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星，视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。行星自身的质量使得行星和恒星围绕着他们共同的质量中心在转动，在地球上用望远镜就有可能看到行星引力对于恒星的影响。在视线方向上，恒星受行星引力作用，时而远离时而靠近我们，这种细微的摇摆反应在光谱上，就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。 结合以上信息，下列说法正确的是
13．如图甲所示用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。实验中分别用最大阻值是的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别作出电流表读数随(指滑片移动的距离与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值)变化的关系曲线,如图乙所示。则图乙中的图线对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻器是
14．有人做过这样一个实验：将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起，放入一个浅平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液态氮，降低温度，使锡出现超导性。这时可以看到，小磁铁竟然离开锡块表面，飘然升起，与锡块保持一定距离后，便悬空不动了。产生该现象的原因是：磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即超导体内部没有磁通量（迈斯纳效应）。如果外界有一个磁场要通过超导体内部，那么在磁场作用下，超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，这就形成了一个斥力。当磁铁收到的向上的斥力大小刚好等于它重力大小的时候，磁铁就可以悬浮在空中。根据以上材料可知
二、非选择题
本部分共6题。
15．某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。
【答案】（
【详解】待补
16．研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器，也可以用光电门传感器。
【答案】（
【详解】待补
17．如图所示，虚线的右侧空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，一质量为的带电粒子以速度垂直电场和磁场方向从点射入场中，恰好沿纸面做匀速直线运动。已知匀强磁场的磁场应强度为，粒子的电荷量为,不计粒子的重力。
【答案】（1）粒子的受力示意图如图所示
根据物体的平衡条件 qvB=qE 【2分】
得 E=vB 【1分】
（2）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿运动定律 【2分】 得 【1分】
（3）粒子在磁场中运动的周期 【1分】 得 【1分】
（2）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力， 由牛顿运动定律 【2分】 得 【1分】
（3）粒子在磁场中运动的周期 【1分】 得 【1分】
【详解】待补
18．如图所示，半径 竖直半圆形光滑轨道与水平面相切，间的距离。质量的小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处，另一质量为的小滑块1，从A点以的初速度在水平面上滑行，到达B处两滑块相碰，碰撞时间极短，碰撞后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数。重力加速度g取。两滑块均可视为质点。求：
【详解】（1）滑块1从A运动到B，
根据动能定理 -μm₁gx= 【2分】
得 v₁=8m/s 【1分】
（2）设两滑块碰后的共同速度为v，
根据动量守恒定律 m₁v₁=(m₁+m₂)v 【1分】
得 v=5m/s
根据能量守恒定律 【1分】
得 ΔE=3J 【1分】
（3）设两滑块到达最高点C处时的速度为vC，
根据机械能守恒定律 (m₁+m₂)v²=(m₁+m₂)+ (m₁+m₂)g×2R 【2分】
得 vC=3m/s
两滑块在C点的受力示意图如图所示
根据牛顿第二定律 FN+(m₁+m₂)g=(m₁+m₂) 【1分】
得 FN=5N 【1分】
根据动能定理 -μm₁gx= 【2分】
得 v₁=8m/s 【1分】
（2）设两滑块碰后的共同速度为v，
根据动量守恒定律 m₁v₁=(m₁+m₂)v 【1分】
得 v=5m/s
根据能量守恒定律 【1分】
得 ΔE=3J 【1分】
（3）设两滑块到达最高点C处时的速度为vC，
根据机械能守恒定律 (m₁+m₂)v²=(m₁+m₂)+ (m₁+m₂)g×2R 【2分】
得 vC=3m/s
两滑块在C点的受力示意图如图所示
根据牛顿第二定律 FN+(m₁+m₂)g=(m₁+m₂) 【1分】
得 FN=5N 【1分】
19．研究比较复杂的运动时，可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动，从而使问题变得容易解决。
【答案】（1）a．沿垂直电场方向粒子不受外力，做匀速直线运动 【1分】
b．粒子在偏转电场中运动的加速度 【1分】
根据运动学公式 【1分】
得 【1分】
（2）箭能够射中小球【1分】。 如答图1所示。箭射出后，若不受重力，将沿初速度方向做匀速直线运动，经时间t从P运动至小球初始位置D处，位移为x₁=L；脱离弓后，若箭的初速度为零，将沿竖直方向做自由落体运动，经相同时间t从P运动至E，位移为x₂；箭射出后的实际运动，同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和（遵循平行四边形定则），即此时箭将到达F处。 小球由静止释放后做自由落体运动，经相同时间t运动的位移与箭在竖直方向的分位移x₂相同，即小球与箭同时到达F处，能够射中小球。 【2分】 若不受重力，箭从P运动至小球初始位置D处的时间 【1分】 射中时小球下落的高度 h=gt² 【1分】 解得 h= 【1分】
（2）箭能够射中小球【1分】。 如答图1所示。箭射出后，若不受重力，将沿初速度方向做匀速直线运动，经时间t从P运动至小球初始位置D处，位移为x₁=L；脱离弓后，若箭的初速度为零，将沿竖直方向做自由落体运动，经相同时间t从P运动至E，位移为x₂；箭射出后的实际运动，同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和（遵循平行四边形定则），即此时箭将到达F处。 小球由静止释放后做自由落体运动，经相同时间t运动的位移与箭在竖直方向的分位移x₂相同，即小球与箭同时到达F处，能够射中小球。 【2分】 若不受重力，箭从P运动至小球初始位置D处的时间 【1分】 射中时小球下落的高度 h=gt² 【1分】 解得 h= 【1分】
【详解】待补
20．在电磁感应现象中，感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”，在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
【详解】（1）金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力 f₁=evB 【1分】
棒方向的分力f₁做的功 W₁= f₁L 【1分】
得 W₁=evBL 【1分】
（2）a．金属环中感应电动势 E感=I(R₀+R) 【1分】
b．金属环中电子从a沿环运动b的过程中，感生电场力F做的功
WF=F•2πr 【1分】
由电动势的定义式 【1分】
得 【1分】
（3）a．杆ab在加速的过程中，杆切割磁感线的速度v增大。
杆切割磁感线产生的感应电动势 E′=BLv，故E′增大，
由可知，电路中的电流I减小，
杆所受安培力 F=BIL 故F减小。 【1分】
设细绳的拉力为T，杆的质量为m₀，根据牛顿第二定律 F-T=m₀a
物块以相同的加速度大小向上做加速运动，根据牛顿第二定律 T-mg=ma
得 F-mg=(m+m₀)a
F减小，杆的加速度a减小，当F=mg时，a为零，此时，杆达到最终速度vm。
此时杆上产生的感应电动势 E′=BLvm 【1分】
得 【1分】
b．由
得IR=E-E′
两边同乘以I，经整理得 EI=I²R+E′I 【1分】
由上式可以看出，电源提供的电能（功率为EI），一部分转化为了电路中产生的焦耳热（热功率为I²R），另一部分即为克服反电动势做功（功率为E′I）消耗的电能，这部分能量通过电磁感应转化为了杆和物块的机械能。 【1分】
棒方向的分力f₁做的功 W₁= f₁L 【1分】
得 W₁=evBL 【1分】
（2）a．金属环中感应电动势 E感=I(R₀+R) 【1分】
b．金属环中电子从a沿环运动b的过程中，感生电场力F做的功
WF=F•2πr 【1分】
由电动势的定义式 【1分】
得 【1分】
（3）a．杆ab在加速的过程中，杆切割磁感线的速度v增大。
杆切割磁感线产生的感应电动势 E′=BLv，故E′增大，
由可知，电路中的电流I减小，
杆所受安培力 F=BIL 故F减小。 【1分】
设细绳的拉力为T，杆的质量为m₀，根据牛顿第二定律 F-T=m₀a
物块以相同的加速度大小向上做加速运动，根据牛顿第二定律 T-mg=ma
得 F-mg=(m+m₀)a
F减小，杆的加速度a减小，当F=mg时，a为零，此时，杆达到最终速度vm。
此时杆上产生的感应电动势 E′=BLvm 【1分】
得 【1分】
b．由
得IR=E-E′
两边同乘以I，经整理得 EI=I²R+E′I 【1分】
由上式可以看出，电源提供的电能（功率为EI），一部分转化为了电路中产生的焦耳热（热功率为I²R），另一部分即为克服反电动势做功（功率为E′I）消耗的电能，这部分能量通过电磁感应转化为了杆和物块的机械能。 【1分】