📚 原卷真题 · 精编解析
朝阳区2020年高三年级第二学期质量检测一
物理
满分：100分
考生须知
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一、选择题
本部分共14题。
1．能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是
2．宇宙射线进入地球大气层时同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮核引发核反应，产生碳核和原子核X，则X为
3．图甲为一列简谐横波在t =0时的波动图象，图乙为该波中x =2cm处质点P的振动图象，则t =3.0s时的波动图象是
4．把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。用紫外线灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。下列推断合理的是
5．图示为一对同轴的螺线管（轴线水平）剖面图。现给线圈A通电，其中的电流方向用“·”和“×” 表示，且电流不断增大，线圈B中就会产生感应电流。下列说法正确的是
6．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是
7．中国探月工程三期主要实现采样返回任务，部分过程可简化如下：探测器完成样本采集后从月球表面发射升空，沿椭圆轨道在远月点与绕月圆轨道飞行的嫦娥五号完成对接。已知月球半径约为地球半径的，月球质量约为地球质量的，地球表面重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是
8．某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在220V电压下工作。下列说法正确的是
9．如图所示，一辆装满石块的货车在水平直道上以加速度a向右匀加速运动。货箱中石块B的质量为m。重力加速度为g。下列说法正确的是
10．如图所示，OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO 方向从真空射入玻璃分成OB、OC两束光。下列说法正确的是
11．修建高层建筑时常用塔式起重机。某段时间内，重物在竖直方向上被匀加速提升，同时在水平方向上向右匀速移动。不计空气阻力。在此过程中
12．彩虹圈有很多性质和弹簧相似，在弹性限度内彩虹圈间的弹力随着形变量的增加而增大，但彩虹圈的重力不能忽略。用手拿起彩虹圈的上端，让彩虹圈的下端自由下垂且离地面一定高度，然后由静止释放。设下落过程中彩虹圈始终没有超出弹性限度。则
13．如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O，图中AO=OB=d， A点的电场强度为零。下列说法正确的是
14．某同学查阅资料发现：石英钟的工作电流可视为定值I₀，当电源电压大于U₀时，其内部机芯能驱动表针走动；当电源电压小于U₀时，石英钟停止走动。他由此猜想：用充电电压相同、但电容不同的电容器作为石英钟电源，石英钟的走动时长t正比于电容C。为此，他设计了如图甲所示的实验，图中电源电动势E=1.5V。实验时先使开关S掷向1，对电容器充电完毕后再把开关S掷向2，电容器对石英钟供电，记录表针停止前的走动时长t。实验中分别更换7个不同的电容器重复上述实验，数据记录如表格所示。使用Excel处理数据得到图乙所示的图线，其斜率为k。下列推断正确的是
二、非选择题
本部分共6题。
15．在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，已知待测电池的电动势约1.5V，内阻约1.0Ω。某同学利用图甲所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表A₁：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω 电流表A₂：量程0~3A，内阻约0.025Ω 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ 滑动变阻器R₁：0~20Ω，额定电流2A 滑动变阻器R₂：0~100Ω，额定电流1A
【详解】（1）A₁；R₁ （2分）
（2）1.50（1.49～1.50）；0.83（0.81～0.85） （4分）
（3）电源内阻太小；可在电源旁边串联一个较小阻值的定值电阻 （2分）
（2）1.50（1.49～1.50）；0.83（0.81～0.85） （4分）
（3）电源内阻太小；可在电源旁边串联一个较小阻值的定值电阻 （2分）
16．在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
【详解】（1）单层；V/S （3分）
（2）DACB （3分）
（3）偏大 （2分）
（4） （2分）
（2）DACB （3分）
（3）偏大 （2分）
（4） （2分）
17．2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h =10m，C是半径R =20 m圆弧的最低点。质量m=60kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a = 4m/s²，到达B点时速度vB =30 m/s。取重力加速度g=10m/s²。
【详解】解：（1）根据匀变速直线运动公式，有
代入数据可得 t =7.5s （3分）
（2）根据动量定理有
代入数据可得 I=1.8×10³N·s （3分）
（3）运动员在BC段运动的过程中，
根据动能定理有
在C点，根据牛顿第二定律有
代入数据可得 FC =3.9×10³N （3分）
代入数据可得 t =7.5s （3分）
（2）根据动量定理有
代入数据可得 I=1.8×10³N·s （3分）
（3）运动员在BC段运动的过程中，
根据动能定理有
在C点，根据牛顿第二定律有
代入数据可得 FC =3.9×10³N （3分）
18．如图所示,质量为m、电荷量为+q的粒子从A（0，2l）点以初速度v₀沿x轴正方向射出，为使其打在x轴上的C（2l，0）点，可在整个空间施加电场或磁场。不计粒子所受重力。
【详解】解：（1）由题意可判断场强的方向沿y轴负方向。
粒子在x轴方向有 2l= v₀t
在y轴方向的加速度
联立以上各式可得 （4分）
（2）由题意可判断磁感应强度的方向垂直于xOy平面向外。
粒子在xOy平面内做半径R=2l的匀速圆周运动,根据牛顿运动定律有
可得 （3分）
（3）该同学的说法不正确。若粒子没有初速度，则粒子将在电场力的作用下，沿AC连线
做匀加速直线运动打到C点；由于粒子有x轴正向的初速度v₀，相当于还参与了一个沿x轴正向、速度为v₀的匀速运动，所以粒子一定打在C点的右侧。 （2分）
粒子在x轴方向有 2l= v₀t
在y轴方向的加速度
联立以上各式可得 （4分）
（2）由题意可判断磁感应强度的方向垂直于xOy平面向外。
粒子在xOy平面内做半径R=2l的匀速圆周运动,根据牛顿运动定律有
可得 （3分）
（3）该同学的说法不正确。若粒子没有初速度，则粒子将在电场力的作用下，沿AC连线
做匀加速直线运动打到C点；由于粒子有x轴正向的初速度v₀，相当于还参与了一个沿x轴正向、速度为v₀的匀速运动，所以粒子一定打在C点的右侧。 （2分）
19．由相互作用的物体所组成的系统中，能量和动量可以相互转化或传递，但其总量往往可以保持不变。
【详解】解：（1）a． A、B组成的系统动量守恒，有
解得 （3分）
b．在此过程中A、B系统减少的电势能等于增加的动能，即
代入数据得 （4分）
（2）因只研究这个物体下落给地球带来的影响，取地球和下落的物体组成的系统为研究对象，设地球的质量为M，物体落地时地球的速度大小为v₄，则根据动量守恒和机械能守恒定律有
解得：
又因为M远大于m，所以，
即 ，
可见，这样处理是合理的。 （3分）
解得 （3分）
b．在此过程中A、B系统减少的电势能等于增加的动能，即
代入数据得 （4分）
（2）因只研究这个物体下落给地球带来的影响，取地球和下落的物体组成的系统为研究对象，设地球的质量为M，物体落地时地球的速度大小为v₄，则根据动量守恒和机械能守恒定律有
解得：
又因为M远大于m，所以，
即 ，
可见，这样处理是合理的。 （3分）
20．小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，E为电源，L为线圈，闭合开关使灯泡A发光，然后断开开关，发现灯泡A不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。
【详解】解：（1）向左；变长 （4分）
（2）E₁=E₂；R₁>R₂ （4分）
（3）Φ-i图象如图所示。
由题意可知磁场能E₀应等于电路中电流所做的功W。设线圈匝数为n，在极短时间Δt内电流做功
即
由题意可知磁通量正比于电流，即Φ=ki（k为比例系数），断开开关瞬间线圈、灯泡回路中流过的电流初值为I₀，此时线圈中的磁通量为Φ₀=kI₀，则
式中为图中“阴影面积”，即
则 （4分）
（2）E₁=E₂；R₁>R₂ （4分）
（3）Φ-i图象如图所示。
由题意可知磁场能E₀应等于电路中电流所做的功W。设线圈匝数为n，在极短时间Δt内电流做功
即
由题意可知磁通量正比于电流，即Φ=ki（k为比例系数），断开开关瞬间线圈、灯泡回路中流过的电流初值为I₀，此时线圈中的磁通量为Φ₀=kI₀，则
式中为图中“阴影面积”，即
则 （4分）