📚 原卷真题 · 精编解析
2022西城区高三统一测试试卷（一模）
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．关于分子动理论，下列说法正确的是
2．如图所示，光束沿AO方向从空气射向某种介质，折射光线沿OB方向。下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
3．氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上，下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
4．一列横波某时刻的波形如图1所示，图2表示介质中质点L此后一段时间内的振动图像。由此可判断出
【答案】B
【详解】待补
5．如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
6．ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s，然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s，减速过程的图像如图所示，则
【答案】C
【详解】待补
7．中国自行研制、具有完全知识产权的“神舟”飞船，目前已经达到国际第三代载人飞船技术水平。如图所示，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由“长征”运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，通过变轨进入预定圆轨道。则
【答案】D
【详解】待补
8．某同学想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端系上一支圆珠笔，细绳的上端用胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。若要根据这张照片估算此时地铁的加速度，只需要测量
【答案】C
【详解】待补
9．两个带等量正电的点电荷Q₁，和Q₂的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、c两点关于两电荷连线对称，a、d两点在两电荷连线上，且a点到Q₁的距离和d点到Q₂的距离相等。则
【答案】C
【详解】待补
10．如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个的电阻相连。线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量按图2所示规律变化。己知线圈的电阻是，则
【答案】D
【详解】待补
11．如图所示，光滑的水平绝缘桌面上有一个铝制圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。若条形磁铁沿水平方向向右匀速运动，则
【答案】B
【详解】待补
12．2022年2月5日，中国短道速滑运动员在混合团体接力决赛中为中国队拿下北京冬奥会首金，这也是这一新增项目的奥运历史首金。短道速滑接力比赛中运动员在直道上采用推接方式进行替换（如图）。若忽略推接过程中冰面对运动员的摩擦力，则在甲运动员用力将乙运动员推出的过程中，以下说法一定正确的是
【答案】D
【详解】待补
13．很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出
【答案】A
【详解】待补
14．从外太空来到地球的宇宙线，以原子核为主，还包括少量的正、负电子和γ射线，它们传递了来自宇宙深处的信息。2021年，我国高海拔宇宙线观测站“拉索”（LHAASO）记录到1.4拍电子伏（1拍=10¹⁵）的γ射线。这是迄今为止，人类发现的最高能量的γ射线。从此打开了探索极端宇宙秘密的新窗口，直接开启了“超高能γ天文学”的新时代。 γ射线在天文探测方面有着独特优势和特殊意义，但由于数量极少，很难直接测量。当高能γ射线进入大气后，立即和大气层中的气体作用而产生各种次级粒子。这些次级粒子又继续与空气作用，使次级粒子数目呈几何级数增加，这个过程称为“空气簇射”。随着“空气簇射”向地面发展，空气对次级粒子的吸收会逐渐增多。观测站的粒子探测器需要将更多的次级粒子记录下来，进而反推γ射线进入大气层顶部时的信息。 结合所学知识，判断下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
二、非选择题
本部分共6题。
15．实验测量、数据分析和误差分析是物理实验的重要环节。
【答案】（1）0.703（0.702~0.705） （2分）
（2）（2分） （2分）
（3）偏小。（1分） 如果50次全振动测量时间t偏大，则周期的测量值会偏大。根据周期公式，推导出计算重力加速度的公式为，如果周期T的测量值偏大，那么重力加速度的测量值会偏小。（2分）
（2）（2分） （2分）
（3）偏小。（1分） 如果50次全振动测量时间t偏大，则周期的测量值会偏大。根据周期公式，推导出计算重力加速度的公式为，如果周期T的测量值偏大，那么重力加速度的测量值会偏小。（2分）
【详解】待补
16．测量一节旧干电池的电动势和内电阻。
【答案】（1）A，C （2分，每空各1分）
（2）如答图1（1分） 1.45（1.44~1.46）（1分） 0.70（0.68~0.72）（2分） 根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流，路端电压。若水果电池的内电阻r很大，且远大于电阻R，则会使电路电流I很小，路端电压U很小，那么电流表和电压表的指针几乎不偏转。（3分）
（2）如答图1（1分） 1.45（1.44~1.46）（1分） 0.70（0.68~0.72）（2分） 根据闭合电路欧姆定律可知，电路电流，路端电压。若水果电池的内电阻r很大，且远大于电阻R，则会使电路电流I很小，路端电压U很小，那么电流表和电压表的指针几乎不偏转。（3分）
【详解】待补
17．冰壶是冬奥会上极具观赏性的项目之一。比赛中，运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。己知冰壶的质量为19kg，初速度为3m/s，最初冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02，g取10m/s²。
【答案】（1）根据牛顿第二定律 （2分）
解得 （1分）
（2）根据动能定理 （3分）
（3）设通过摩擦冰面使冰面的动摩擦因数变为m´ 根据动能定理 （2分） 解得 （1分）
（2）根据动能定理 （3分）
（3）设通过摩擦冰面使冰面的动摩擦因数变为m´ 根据动能定理 （2分） 解得 （1分）
【详解】待补
18．如图所示，在xOy坐标系第一象限的矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子在M点以垂直于y轴的方向射入磁场，并从另一侧边界的N点射出。已知带电粒子质量为m，电荷量为q，入射速度为v，矩形区域的长度为L，MN沿y轴方向上的距离为。不计重力。
【答案】（1）如答图2（1分）
由几何关系可得
解得 （1分）
（2）根据左手定则可以判断出磁场方向为 垂直于纸面向外 （1分） 根据牛顿第二定律 （1分） 解得 （1分）
（3）设粒子由N点射出磁场和电场时速度方向与x轴的夹角分别为q₁和q₂ 由几何关系可得 （2分） 粒子在电场中运动 x方向 y方向 可得 （2分） 可见，粒子由N点射出磁场和电场时速度方向不相同
（2）根据左手定则可以判断出磁场方向为 垂直于纸面向外 （1分） 根据牛顿第二定律 （1分） 解得 （1分）
（3）设粒子由N点射出磁场和电场时速度方向与x轴的夹角分别为q₁和q₂ 由几何关系可得 （2分） 粒子在电场中运动 x方向 y方向 可得 （2分） 可见，粒子由N点射出磁场和电场时速度方向不相同
【详解】待补
19．
【详解】（1）a. 根据电场强度的定义 以及库仑定律
可推得 （2分）
b. 0； （2分，每空各1分）
（2）a. （2分）
b. 见答图3 （2分）
设地球质量为M，在位置x处将地球分为两部分，一部分是以x为半径的球，另一部分是以（R-x）为厚度的球壳。
类比金属球壳在其内部产生的电场可知，地球球壳在其内部产生的引力场场强为0。
类比金属球在其外部产生的电场可知，半径为x的球在位置x处产生的引力场场强大小
其中
代入得
由于隧道中x>0时场强方向为负，x<0时场强方向为正，因此EG随x变化的规律为。 （2分）
可推得 （2分）
b. 0； （2分，每空各1分）
（2）a. （2分）
b. 见答图3 （2分）
设地球质量为M，在位置x处将地球分为两部分，一部分是以x为半径的球，另一部分是以（R-x）为厚度的球壳。
类比金属球壳在其内部产生的电场可知，地球球壳在其内部产生的引力场场强为0。
类比金属球在其外部产生的电场可知，半径为x的球在位置x处产生的引力场场强大小
其中
代入得
由于隧道中x>0时场强方向为负，x<0时场强方向为正，因此EG随x变化的规律为。 （2分）
20．19世纪末、20世纪初，通过对光电效应的研究，加深了对光的本性的认识。科学家利用如图所示的电路研究光电效应，图中K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K极受到光照时可能发射电子。已知电子电荷量为e，普朗克常量为h。
【详解】（1）由电流定义
t时间内的电荷量 q=ne
解得 （2分）
（2）设K极金属的逸出功为W，在普通光源照射下发生光电效应光电子的最大初动能为Ek
根据光电效应方程 （1分）
根据动能定理 （1分）
在超强激光照射下，恰好能发生光电效应时有 （1分）
解得 （1分）
（3）a. 1s内垂直照射到1 m²面积上的光子个数
原子的截面积S的数量级为10⁻²⁰m²
1s内照射到一个原子范围内的光子个数 N = N₀S
可得 1s内照射到一个原子范围内的光子个数约为3×10⁴个 （3分）
b. 在t=10⁻⁸s内1m²面积上的光子个数 N₁=N₀t
1m²所含原子（电子）个数
在t=10⁻⁸s一个电子能够吸收到一个光子的概率为
在t=10⁻⁸s一个电子能够吸收到n个光子的概率为
可见是极小的，因此一个电子在极短时间内不能吸收多个光子。 （3分）
说明：其他分析方法合理也可得分。
t时间内的电荷量 q=ne
解得 （2分）
（2）设K极金属的逸出功为W，在普通光源照射下发生光电效应光电子的最大初动能为Ek
根据光电效应方程 （1分）
根据动能定理 （1分）
在超强激光照射下，恰好能发生光电效应时有 （1分）
解得 （1分）
（3）a. 1s内垂直照射到1 m²面积上的光子个数
原子的截面积S的数量级为10⁻²⁰m²
1s内照射到一个原子范围内的光子个数 N = N₀S
可得 1s内照射到一个原子范围内的光子个数约为3×10⁴个 （3分）
b. 在t=10⁻⁸s内1m²面积上的光子个数 N₁=N₀t
1m²所含原子（电子）个数
在t=10⁻⁸s一个电子能够吸收到一个光子的概率为
在t=10⁻⁸s一个电子能够吸收到n个光子的概率为
可见是极小的，因此一个电子在极短时间内不能吸收多个光子。 （3分）
说明：其他分析方法合理也可得分。