📚 原卷真题 · 精编解析
2020年北京市通州区高三年级期中考试
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．关于分子的热运动，下列说法正确的是（ ）
2．关于泊松亮斑，下列说法正确的是（ ）
3．关于核反应方程，下列说法正确的是（ ）
4．如图所示，理想变压器的原线圈接入的交变电压，副线圈对“220V880W”的用电器RL供电，该用电器正常工作。由此可知（ ）
5．一弹簧振子做简谐振动，在t=0时位移为零，它的能量E随时间t的变化关系示意图如图所示，其中正确的是（ ）
6．如图所示为氢原子能级图，现有大量处于n=3能级的氢原子，向n=1能级跃迁时，会辐射一些不同频率的光，分别标记为①、②、③，让这些光照射一个逸出功为2.29eV的金属板。下列说法正确的是（ ）
7．在垂直纸面向外的匀强磁场B中，有不计重力的a、b两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图所示。下列说法正确的是（ ）
8．如图所示，是一条形磁铁周围部分磁感线分布示意图，线OO'是条形磁铁的中轴线。在磁场中取两个圆环S₁、S₂位置进行研究，圆环S₁、S₂面积相等，P、Q两点位于圆环S₁上下对称点上，P、P＇两点位于两圆环S₁、S₂相同位置的点上。下列说法正确的是（ ）
9．如图所示，上、下表面平行的玻璃砖放在空气中，光以入射角θ从玻璃砖的上表面A点射入，从下表面的B点射出的光线相对于入射光线的侧移距离为d，当θ增大一个小角度时，下列说法正确的是（ ）
10．某同学在测量金属丝电阻Rx的实验时，采用试触的方法，电路如图所示，让电压表的一端接在c点，另一端先后接到a点和b点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。下列说法正确的是（ ）
11．如图1所示，把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置可探究条形磁铁在穿过铜线圈的过程中，产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图2、3所示的电流—时间图线（两次用同一条形磁铁，在距铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，始终保特直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计），下列说法正确的是（ ）
12．真空中有一半径为r₀的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势分布如图，r表示该直线上某点到球心的距离，r₁、r₂分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法正确的是（ ）
13．用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板Ａ的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 表中给出了6次实验的结果。 由表中数据得出的论断中不正确的是（ ）
14．当温度从低到高变化时，通常物质会经历固体、液体和气体三种状态，当温度进一步升高，气体中的原子、分子将出现电离，形成电子、离子组成的体系，这种由大量带电粒子（有时还有中性粒子）组成的体系便是等离子体。等离子体在宏观上具有强烈保持电中性的趋势，如果由于某种原因引起局部的电荷分离，就会产生等离子体振荡现象。其原理如图，考虑原来宏观电中性的、厚度为l的等离子体薄层，其中电子受到扰动整体向上移动一小段距离（xl），这样在上、下表面就可分别形成厚度均为x的负、正电薄层，从而在中间宏观电中性区域形成匀强电场E，其方向已在图中示出。设电子电量为-e（e>0）、质量为m、数密度（即单位体积内的电子数目）为n，等离子体上下底面积为S。电荷运动及电场变化所激发的磁场及磁相互作用均可忽略不计。（平行板电容器公式，其中为真空介电常量，s为电容器极板面积，d为极板间距）结合以上材料，下列说法正确的是（ ）
二、非选择题
本部分共6题。
15．某同学利用如图1所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进行实验：
【答案】（1）用手握住注射器前端温度
（2）<
（2）<
【详解】待补
16．某同学探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
【答案】（1）AC
（2）ABC
（3）匀速
（4）相等
（5）说明：直线，有截距，标出截距大小
（2）ABC
（3）匀速
（4）相等
（5）说明：直线，有截距，标出截距大小
【详解】待补
17．如图1所示，一个匝数n=10的圆形导体线圈，面积S₁=0.4m²，电阻r=1Ω。线圈处于垂直线圈平面向里的匀强磁场区域中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示。有一个R=4Ω的电阻，将其两端与图1中的圆形线圈相连接，求：
【答案】解：
（1）（3分）由图象可知0-0.2s内磁感应强度B的变化率为：T/s 平均感应电动势为：=10×0.4×1V=4V
（2）（3分）电路中的平均感应电流为： 又，且 所以C=0.16C
（3）（3分）由于电流是恒定的，线圈电阻r消耗的功率为W
（1）（3分）由图象可知0-0.2s内磁感应强度B的变化率为：T/s 平均感应电动势为：=10×0.4×1V=4V
（2）（3分）电路中的平均感应电流为： 又，且 所以C=0.16C
（3）（3分）由于电流是恒定的，线圈电阻r消耗的功率为W
【详解】待补
18．我们通常采用如图1所示的装置验证动量守恒定律的实验。实验测得：A球的质量m₁，B球的质量m₂，水平轨道末端距地面的高度H。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，记录的落点平均位置Ｍ、N几乎与OP在同一条直线上，测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。
【答案】解：
（1）（3分）k=4H
（2）a.（4分）根据牛顿第三定律有F₁=-F₂ 根据牛顿第二定律有m₁a₁=-m₂a₂ 根据加速度定义a= 有m₁=-m₂ 有m₁v₁=-m₂v₂ b.（2分） 连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′，如图所示。分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许范围内，满足关系式m₁·OP＝m₁·OM′＋m₂·ON′，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。
（1）（3分）k=4H
（2）a.（4分）根据牛顿第三定律有F₁=-F₂ 根据牛顿第二定律有m₁a₁=-m₂a₂ 根据加速度定义a= 有m₁=-m₂ 有m₁v₁=-m₂v₂ b.（2分） 连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′，如图所示。分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许范围内，满足关系式m₁·OP＝m₁·OM′＋m₂·ON′，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。
【详解】待补
19．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。地可视为质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响。
【详解】解：
（1）（5分）设该卫星质量为m，根据万有引力定律和牛顿第二定律
万有引力提供向心力
解得线速度
（2）（5分）设小物体质量为m₀
在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有
在南极地面
联立得地球质量
（1）（5分）设该卫星质量为m，根据万有引力定律和牛顿第二定律
万有引力提供向心力
解得线速度
（2）（5分）设小物体质量为m₀
在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有
在南极地面
联立得地球质量
20．有些知识我们可能没有学过，但运用我们已有的物理思想和科学方法，通过必要的分析和推理可以解决一些新的问题。
【答案】解：
（1）（4分）单摆周期 所以其振动频率为
（2）（4分）频率f的单位是s⁻¹，质量m的单位是kg，长度L的单位是m，弹拨力F的单位是N=kg·m·s⁻²。从单位方面分析只有组合才能得到频率的单位。 增加一个系数c可得公式f=c
（3）（4分）当长度变化时， 即：当弦的长度L减小18%，，琴弦振动的频率将增大10%。
（1）（4分）单摆周期 所以其振动频率为
（2）（4分）频率f的单位是s⁻¹，质量m的单位是kg，长度L的单位是m，弹拨力F的单位是N=kg·m·s⁻²。从单位方面分析只有组合才能得到频率的单位。 增加一个系数c可得公式f=c
（3）（4分）当长度变化时， 即：当弦的长度L减小18%，，琴弦振动的频率将增大10%。
【详解】待补