2023届北京市朝阳区人大附中高三3月联考物理试题文试卷

这是一份2023届北京市朝阳区人大附中高三3月联考物理试题文试卷，共18页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。

2023届北京市朝阳区人大附中高三3月联考物理试题文试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、下列说法正确的是
A．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性
B．铀核裂变的核反应是
C．原子从低能级向高能级跃迁，不吸收光子也能实现
D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大
2、如图所示，理想变压器的原线圈两端接在交流电源上，电压有效值为U。理想电压表接在副线圈两端，理想电流表接在原线圈电路中，有三盏相同的灯泡接在副线圈电路中。开始时开关S闭合，三盏灯都亮。现在把开关S断开，三盏灯都没有烧毁，则下列说法正确的是（　　）

A．电流表和电压表的示数都不变
B．灯变暗
C．灯变暗
D．电源消耗的功率变大
3、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法正确的是（ ）
A．查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了质子
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构
C．汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质子时产生的射线
D．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素
4、如图，在两等量正点电荷连线的中垂线上，有a、b两个点电荷绕O点做匀速圆周运动，且a、b与O始终在一条直线上。忽略a、b间的库仑力，已知sinα＝0.6，sinβ＝0.8，则a、b两个点电荷的比荷之比为（ ）

A． B． C． D．
5、如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根质量为m、竖直悬挂的条形磁铁，细绳对磁铁的拉力为F。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列图中能正确描述拉力F随时间t变化的图像是（ ）

A． B．
C． D．
6、横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。它们的竖直边长都是底边长的一半。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是

A．a球落在斜面上的速度方向与斜面平行
B．三小球比较，落在c点的小球飞行时间最长
C．三小球比较，落在b点的小球飞行过程速度变化最快
D．无论小球抛出时初速度多大，落到斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）一端固定在A点，弹性绳自然长度等于AB，跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。空间中还存在着水平向右的匀强电场（图中未画出），且电场强度E= 。初始时A、B、C在一条竖直线上，小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动，滑到E点时速度恰好为零。已知C、E两点间距离为L，D为CE的中点，小球在C点时弹性绳的拉力为，小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是

A．小球在D点时速度最大
B．若在E点给小球一个向左的速度v，小球恰好能回到C点，则v=
C．弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功
D．若保持电场强度不变，仅把小球电荷量变为2q，则小球到达E点时的速度大小v=
8、一列简谐波以1m/s的速度沿x轴正方向传播。t=0时，该波传到坐标原点O，O点处质点的振动方程为y=10sin10πt（cm）。P、Q是x轴上的两点，其坐标xP=5cm、xQ=10cm，如图所示。下列说法正确的是 。

A．该横波的波长为0.2m
B．P处质点的振动周期为0.1s
C．t=0.1s时，P处质点第一次到达波峰
D．Q处质点开始振动时，P处质点向-y方向振动且速度最大
E.当O处质点通过的路程为1m时，Q处质点通过的路程为0.8m
9、如图所示为粗细均匀的裸铜导线制成的半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左侧上方的圆面积内存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆环的电阻为2R。一根长度为2r、电阻为R的均匀金属棒MN以圆环的圆心O点为旋转中心，紧贴着网环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与圆环始终接触良好，开始时MN与PQ重合（　　）

A．金属棒中感应电动势的最大值为
B．时间内通过金属棒MN的横截面电荷量为
C．金属棒中电流的有效值是
D．金属棒旋转一周电路中产生的热量为
10、如图所示，灯泡A、B完全相同，理想变压器原副线圈匝数比n1：n2=5：1，指示灯L的额定功率是灯泡A的，当输入端接上的交流电压后，三个灯泡均正常发光，两个电流表均为理想电流表，且A2的示数为0.4A，则（ ）

A．电流表A1的示数为0.08A
B．灯泡A的额定电压为22V
C．灯泡L的额定功率为0.8W
D．原线圈的输入功率为8.8W
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）要测量一个待测电阻Rx（190Ω～210Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计
电流表A1：量程0～10mA，内阻r1约50Ω
电流表A2：量程0﹣500μA，内阻r2为1000Ω
电压表V1：量程0～1V，内阻RV1约为1kΩ
电压表V2：量程0～10V，内阻RV2约为10kΩ
滑动变阻器R：最大阻值20Ω，额定电流2A
定值电阻R1＝500Ω
定值电阻R2＝2000Ω
定值电阻R3＝5000Ω
电键S及导线若干
求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：
（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电表___（选填“A1”、“A2”或“V1”、“V2“）串联定值电阻__（选填“R1”、“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
（2）利用所给器材，在虚线框内画出测量待测电阻Rx阻值的实验原理图（所有的器材必须用题中所给的符号表示）。（________）
（3）根据以上实验原理图进行实验，若测量电路中一只电流表的读数为6.2mA，另外一只电流表的读数为200.0μA．根据读数并结合题中所给数据求出待测电阻Rx＝_____Ω。

12．（12分）从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电阻Rx的阻值。要求方法简捷，得到多组数据，有尽可能高的测量精度。

(1)电流表应选用______，电压表应选用_______。
(2)完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。_____

(3)在实验中，有的同学连成下图所示的电路，其中a，b，c，…，k 是表示接线柱的字母。请将图中接线错误（用导线两端接线柱的字母表示）、引起的后果、改正的方法（改接、撤消或增添），填在图中表格相应的位置中。

接线错误
引起的后果
改正的方法
____________________
____________________
____________________

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图甲所示，弯折成90°角的两根足够长金题导轨平行放置，形成左右两导执平面，左导轨平面与水平面成53°角，右导轨平面与水平面成37°角，两导轨相距L=0.2m，电阻不计．质量均为m=0.1kg，电阻均为R=0.1Ω的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，整个装置处于磁感应强度大小为B=1.0T，方向平行于左导轨平面且垂直右导轨平面向上的匀强磁场中．t=0时刻开始，ab杆以初速度v1沿右导轨平面下滑，t=ls时刻开始，对ab杆施加一垂直ab杆且平行右导轨平面向下的力F，使ab开始作匀加速直线运动．cd杆运动的v-t图象如图乙所示（其中第1s、第3s内图线为直线）．若两杆下滑过程均保持与导轨垂直且接触良好，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：

（1）在第1秒内cd杆受到的安培力的大小
（2）ab杆的初速度v1
（3）若第2s内力F所做的功为9J，求第2s内cd杆所产生的焦耳热
14．（16分）如图，在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场．从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子，速度方向范围是与+y方向成30°～150°，且在xOy平面内．结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限的匀强电场区．已知带电粒子电量为q，质量为m，重力不计．求：

（1）垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1；
（2）粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向；
（3）从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上的点，求该粒子经过点的速度大小．
15．（12分）如图所示，在光滑绝缘的水平面上有两个质量均为m的滑块A、B，带电量分别为+ q、+Q，滑块A以某一初速度v从远处沿AB连线向静止的B运动，A、B不会相碰。求：运动过程中，A、B组成的系统动能的最小值Ek。




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】A项，1924年，德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到实物粒子，如电子、质子等，他提出实物粒子也具有波动性，故A项错误。
B项，铀核裂变有多种形式，其中一种的核反应方程是 ，故B项错误。
C项，原子从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞，故C项正确。
D项，根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小，故D项错误。
故选C
2、B
【解析】
A．S断开，副线圈负载电阻增大，而电压由初级电压和匝数比决定，则U2不变，原、副线圈中的电流都减小，选项A错误；
BC．副线圈中电流减小，两端电压减小、两端电压增大，灯变暗、灯变亮，选项B正确，C错误；
D．减小，则减小，电源的功率减小，选项D错误。
故选B。
3、D
【解析】
A．查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了中子。卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，故A错误；
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，故B错误；
C．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，但阴极射线不是原子核中的中子变为质子时产生的β射线，故C错误；
D．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素，故D正确。
故选D。
4、A
【解析】
设两等量正电荷的电荷量均为Q，a、b两点电荷的电荷量分别为qa和qb，质量分别为ma和mb，O到正点电荷的距离为l，由题意知a、b做圆周运动的周期相同，设为T。根据库仑定律、牛顿第二定律，对a，有

对b，有

整理得

故A正确，BCD错误。
故选A。
5、B
【解析】
铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量最大，没有感应电流，铀环对磁铁没有力的作用，细绳对磁铁拉力等于重力。
A.靠近和远离时拉力都小于重力，与上述结论不符，故A错误；
B. 靠近和远离时拉力都大于重力，与上述结论相符，故B正确；
C.靠近时拉力大于重力，远离时拉力小于重力，与上述结论不符，故C错误；
D.靠近时拉力小于重力，远离时拉力大于重力，与上述结论不符，故D错误。
6、D
【解析】
A．根据平抛运动的推论可知，设a球落在斜面上的速度方向与水平方向夹角为θ，对应处位置位移与水平方向偏转角为α，即 ，根据题意 ，所以θ=45°，不可能与斜面平行，选项A错误。
B．根据平抛运动规律 ，a球竖直方向下落距离最大，所以a球飞行时间最长，选项B错误；
C．三个球都做平抛运动，即速度变化快慢（加速度）均相同，选项C错误。
D．通过A的分析可知，a球不可能与斜面垂直。对于b、c点而言，竖直方向分速度gt，水平速度v0，假设能与斜面垂直，则

对应的竖直方向的距离为

水平方向的距离为

显然这是不可能满足的，因此选项D正确。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ABD
【解析】
A.对小球分析可知，在竖直方向

由与，故支持力为恒力，即，故摩擦力也为恒力大小为

从C到E，由动能定理可得

由几何关系可知，代入上式可得

在D点时，由牛顿第二定律可得

由，将可得，D点时小球的加速度为

故小球在D点时的速度最大，A正确；
B.从E到C，由动能定理可得

解得

故B正确；
C.由于弹力的水平分力为，和均越来越大，故弹力水平分力越来越大，故弹性绳在小球从C到D阶段做的功小于在小球从D到E阶段做的功，C错误；
D.将小球电荷量变为，由动能定理可得

解得

故D正确；
故选ABD。
8、ACE
【解析】
B．O点处质点振动方程为可知，波的振幅，起振方向为y轴正向，波动周期

P点振动周期与O点振动周期相同，为0.2s，故B错误；
A．波长

故A正确；
C．振动从O点传到P点所需时间为

故P处质点振动时间

由于P处质点起振方向沿y轴向上，故经达到波峰，故C正确；
D．由题意知，P、Q之间的距离为

结合起振方向可知，Q处质点开始振动时，P处质点位移波峰，此时速度为零，故D错误；
E．当O处质点通过的路程为1m时，有

故经历的时间为

因为

所以振动形式从O点传到Q点所需时间为，所以Q处质点振动时间为，Q处质点通过的路程

故E正确。
故选ACE。
9、BD
【解析】
A．只有当MO、NO分别切割磁感线时，环中才有电流。MO、NO中感应电动势

故A错误；
B．金属棒中有电流时，电流为

半个周期内通过金属棒MN的电荷量

故B正确；
C．在一个周期内，只有半个周期的时间内金属棒中才有电流，即

所以金属棒中电流的有效值

故C错误；
D．依题意的

即

故D正确。
故选BD。
10、AC
【解析】
A．副线圈的总电流即A2的示数为I2＝0.4A，由理想变压器两端的电流比等于匝数的反比，可得

即电流表A1的示数为0.08A，故A正确；
BC．变压器的输入电压的有效值为U=110V，根据全电路的能量守恒定律有

而指示灯L的额定功率是灯泡A的，即

联立解得
，
由电功率

可得

故B错误，C正确；
D．对原线圈电路由，可得原线圈的输入功率

故D错误。
故选AC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、A2 R3 200.0
【解析】
（1）[1]．将小量程的电流表改装成电压表，电流表需要知道两个参数：量程和内阻，故电流表选A2。
[2]．根据串联电路特点和欧姆定律得：串联电阻阻值为：
R＝＝﹣1000Ω＝5000Ω
故选定值电阻R3；
（2）[3]．由①知电压表的内阻
RV＝R2+r2＝1000+5000＝6000Ω
由于≈3.8～4.2，≈31.6～28.6，则

故电流表应用用外接法；又滑动变阻器最大电阻远小于待测电阻阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如图所示

（3）[4]．根据串并联电路特点和欧姆定律得：
==200.0Ω
12、A1 V1 ce 不利于调节电压，调节不当，电源可能短路，损坏电源 撤消ce连线
【解析】
（1）[1]器材中的电源为3V，被测电阻约为10kΩ，故通过电阻的电流最大约为
I=3V/10kΩ=0.3mA=300μA
刚好不超A1的量程，而A2的量程是0.6A就太大了；
[2]电压表就选3V量程的V1，因为V2的量程也是太大了。
（2）[3]因为题中要求得到多组数据，所以用分压式较好，再说所给的变阻器的最大阻值是50Ω，它比被测电阻小多了，也不能用限流的方法连接，又因为需要尽可能高的测量精度，所以电阻测量需要用电压表外接法，因为被测电阻的电阻值较大，外接法的误差较小；又因为使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏，所以闭合开关前，应该使电压表的示数接近0，故电路的实物图如图所示；

（3）[4][5][6]接线错误的两个接线柱是ce，因为它接起来后，电压表与电源直接连接，变阻器的滑片如何滑动都不会影响电压表示数的变化了，当滑动滑片移动到最下端时，电源也可能短路，故是不可以的，应该将其去掉才行。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）0.2N（2）1m/s（3）3J
【解析】
（1）对cd杆，由v-t图象得：
a1==4m/s2，
由牛顿第二定律得：mgsin53°-μ(mgcos53°+F安）=ma
解得：F安=0.2N
（2）对ab杆，感应电动势：E=BLv1
电流：
cd杆的安培力：F安=BIL
解得：v1=lm/s.
（3）由题意得第3s内cd的加速度：a2=-4m/s2
设2s时ab杆的速度为v2，对cd杆，由牛顿第二定律得：
mgsin53°-μ(mgcos53°+）=ma2
解得：v2=9m/s
有运动学知识得2s内ab杆的位移：
由动能定理得：WF+WG+Wf+W安=
又WF=9J
WG=mgx2sin37°
Wf=-μmgx2cos37°
-W安=2Qcd
解得：Qcd=3J
点睛：本题是电磁感应和图象结合的题目，分析清楚运动过程、合理的利用图象得到关键的加速度，再由牛顿第二定律和运动学公式及动能定理求解即可．
14、（1）（2）（3）
【解析】
（1）如图所示，粒子运动的圆心在O点，轨道半径

由
得
（2）当粒子初速度与y轴正方向夹角30°时，粒子运动的时间最长
此时轨道对应的圆心角
粒子在磁场中运动的周期
综上可知
（3）如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ，

则有

可得，
此粒子进入磁场的速度v0，则：
设粒子到达y轴上速度为v，根据动能定理，有：
解得：
15、
【解析】
两滑块相距最近时，速度相同，系统总动能最小， 由动量守恒定律有：
mv=2mv共
所以系统的最小动能为：
Ek=