北京市怀柔区

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北京市怀柔区2021届高三零模物理试题

物理

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1．下列说法中正确的是

A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象

B．通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象

C．白光经过三棱镜得到彩色图样光的干涉现象

D．白光照射水面油膜呈现彩色图样是光的衍射现象

2．下列说法中正确的是

A．天然放射现象说明原子具有复杂的结构

B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变

C．原子核分成单个核子的过程一定有质量亏损，释放出能量

D

．一群处于

n=3

能级的氢原子自发跃迁，可能发出

3

种不同频率的光子

3.

关于热学中的一些基本概念，下列说法正确的是

A

．物体是由大量分子组成的，分子是不可再分的最小单元

B

．宏观物体的温度是物体内大量分子的平均动能的标志

C

．分子关于元宵节的传说 做永不停息的无规则热运动，布朗运动就是分子的热运动

D

．分子间的斥力和引力总是同时存在的，且随着分子之间的距离增大而增大

4．如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状

态温度T

A

、T

B

和T

C

的关系，正确的是

A．T

A

＝T

B

，从状态A到状态B的过程中，气体的内能不变

BT

A

＞T

B

，从状态A到状态B的过程中，气体的内能减少

C．T

B

＜T

C

，从状态B到状态C的过程中，气体的内能增加

D．T

B

＞T

C

，从状态B到状态C的过程中，气体的内能减少

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5

．火星探测任务

“

天问一七上地理书 号

”

的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公

转轨道半径与地球公转轨道半径之比为

3

∶

2

，则火星与地球绕太阳运动的（）

A.

轨道周长之比为

2

∶

3

B.拖鞋英语

线速度大小之比为3:2

C.

角速度大小之比为22:33

D.

向心加速度大小之比为

9

∶

4

6

．一列简谐横波沿

x

轴正方向传播，周期为

T

，0t时的波形如图所示。

4

T

t

时（）

A.

质点

a

速度方向沿

y

轴负方向

B.

质点

b

沿

x

轴正方向迁移了

1m

C.

质点

c

的加速度为零

3/11

D.

质点

d

的位移为

-5cm

7．空间P、Q两处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分

布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（）

A.e

点的电势大于

0

B.a

点和

b

点的电场强度相同

C.b

点的电势低于

d

点的电势

D.

负电荷从

a

点移动到

c

点时电势能增加

8

．手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别

安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正

弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中（）

A.

送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化

B.

受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变

C

送电线圈和受电线圈无法通过互感现象实现能量传递

D.

手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失

9．图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想

变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n

1

、n

2

，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈.

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电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确

的是

A．电压表的示数为5V

B．若没有转换器则变压器副线圈输出的是直流电

C．若1

2

1

1000

n

n

桂附地黄丸的作用

则可以实现燃气灶点火

D．穿过原、副线圈的磁通量之比为1:1

10．如图是“中国天眼”

500m

口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作

人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大

小为

5

6

mg

、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工

作人员（）

A.

受到的重力大小为

1

6

mg

B.

受到的合力大小为

1

6

mg

C.

对球面的作用力大小为

1

6

mg

D.

对球面的压力大小为

1

6

mg

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11．绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当条形磁铁沿水平方向

向右移动时，圆环始终未动。若圆环的质量为m，桌面对它的支持力为F

N

。在此过程中

A．F

N

小于mg，圆环有向右的运动趋势

B．F

N

小于mg，圆环有向左的运动趋势

C．F

N

大于mg，圆环有向右的运动趋势

D．F

N

大于mg，圆环有向左的运动趋势

12

．

“

测温枪

”

（学名

“

红外线辐射测温仪

”

）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规

律（如图

3

）设计出来的，能将接网络推广策略 收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射

强度

I

及其极大值对应的波长的变化情况是（）

A.I

增大，增大

B.I

增大，减小

C.I

减小，增大

D.I

减小，减小

13．疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧

图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图1所示。停止摄像，从视频中截

取三帧图片，图片中的小球和刻度如图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为

1

6

s，刻度

尺的分度值是

1mm

，由此测得重力加速度约为

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A．9.62

2m/s

B.9.85

2m/s

C.9.93

2m/s

D.9.25

2m/s

14．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合

过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部吃多了胃疼 分，它与光学显微

镜相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微镜中，电子束相

当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆

环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势

N

>

M

，

图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压U加速后，沿

着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。根据题目信息和所学知识，下列推断正确的是

A．电子比可见光的波动性强，衍射更为明显

B．增大电子的加速电压U，可提升该显微镜的分辨率

C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用

D．电子在穿越电子透镜的过程中速度不断减小

第二部分

本部分共6题，共58分。

15．（8分）

7/11

某同学描绘一种电子元件的IU关系图象，采用的实验电路图如题图

1

所示，

V

为电压表，

mA

为电

流表，

E

为电源（电动势约6V），

R

为滑动变阻器（最大阻值20），

0

R

为定值电阻，

S

为开关。

(1)

请用笔画线代替导线，将题图

2

所示的实物电路连接完整

____________

。

(2)

调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表：

电压/VU0.0000.2500.5000.6500.7000.7250.750

电流/mAI0.000.100.250.601.704.307.50

请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的IU图线

____________

。

(3)

根据作出的IU图线可知，该元件是

_________

（选填

“

线性

”

或

“

非线性

”

）元件。

(4)

在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻

0

R

，会导致的两个后果是

_________

。

A

．电压和电流的测量误差增大

B

．可能因电流过大烧坏待测元件

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C

．滑动变阻器允许的调节范围变小

D

．待测元件两端电压的可调节范围变小

16．（8分）

某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为

d

的

遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：

（

1

）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间

________

时，

可认为气垫导轨水平；

（

2

）用天平测砝码与砝码盘的总质量

m

1、滑块（含遮光片）的质量

m

2；

（

3

）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

（

4

）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过

A

、

B

两处的光电门的遮光时间

t

1、

t

2及遮光片从

A

运动到

B

所用的时间

t

12；

（

5

）在遮光片随滑块从

A

运动到

B

的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力

冲量的大小

I=________

，滑块动量改变量的大小

p=________

；（用题中给出的物理量及重力加速度

g

表示）

（

6

）某次测量得到的一组数据为：

d=1.000cm

，

m

1

=1.50



10-2kg

，

m

2

=0.400kg

，△

t

1

=3.900



10-2s

，

t

2

=1.270



10-2s

，

t

12

=1.50s

，取

g=9.80m/s2。定义

=100%

Ip

I







，本次实验

=________%

（保留

1

位有效数字）。

17．（10分）

9/11

如图

1

所示，有一质量

200kgm

的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定

位置。当加速运动到总位移的

1

4

时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的Ft图线如图

2

所示，

34st末速度减为

0

时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力（取

g=10.0m/s2），求物件：

(1)

做匀减速运动的加速度大小和方向；

(2)

匀速运动的速度大小；

(3)

总位移的大小。

18．（10分）

如图

1

所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度为

L

，一端连接阻值为

R

的电阻。导轨所在空

间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为

B

。电阻为

r

的导体棒

MN

放在导轨上，其长度恰好等于导

轨间距，与导轨接触良好，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度大小为

v

。导轨的电阻可忽略不计。

（

1

）求回路中的感应电流

I

和导体棒两端的电压

U

；

（

2

）通过公式推导证明：导体棒向右匀速运动

t

时间内，拉力做的功

W

等于电路获得的电能

W

电

；

（

3

）若要使回路中不不要在我寂寞 产生感应电流，在导体棒运动的过程中，磁感应强度

B

应随时间

t

变化。设

t=0

时刻磁场的磁感应强度大小为

B

0，请在图

2

中作出相应的

B-t

图像，并通过推导说明作图依据。

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19．（10分）

在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以

O

为圆心，半径为

R

的圆，

AB

为圆的直径，如图所示。

质量为

m

，电荷量为

q

（

q>0

）的带电粒子在纸面内自

A

点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电

场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的

C

点以速率

v

0穿出电场，

AC

与

AB

的

夹角

=60

。运动中粒子仅受电场力作用。

（

1

）求电场强度的大小；

（

2

）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？

（

3

）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为

mv

0，该粒子进入电场时的速度应为多大？

20．（12分）

生活中经常会看到流体（如空气、水等）的旋涡现象。例如风由于旗杆父亲的生日礼物 的阻碍而产生旋涡，旋涡又引起

空气、旗帜、旗杆在垂直于风速方向上的振动，风速越大这种振动就越快。

（

1

）利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图甲所示（为截面图），旋涡发生体垂直于管道放置，在

特定条件下，由于旋涡现象，液体的振动频率

f

与旋涡发生体的宽度

D

、液体的流速有关青春的作文

v

有简单的正比或

反比的关系。请结合物理量的单位关系写出频率

f

与

v

、

D

之间的关系式（比例系数可设为

k

，

k

是一个

没有单位的常量）。

（

2

）液体的振动频率可利用电磁感应进行检测。如图乙所示，将横截面直径为

d

的圆柱形金属信号电

极垂直于流体流动方向固定于管道中，其所在区域有平行于信号电极、磁感应强度为

B

的匀强磁场，图

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丙为俯视的截面图。流体振动时带动信号电极在垂直于流速的方向上振动，若信号电极上的感应电动势

e

随时间

t

的变化规律如图丁所示，图中的

E

m和

T

均为已知量。求流体的振动频率

f

以及信号电极振动

的最大速率

v

m；

（3）为了探测电极产生的信号，关于检测元件的设计，有人设想：选用电阻率为的某导电材料制成

横截面积为S、半径为r的闭合圆环，某时刻在圆环内产生一瞬时电流，由于自感该电流会持续一段短

暂的时间，以便仪器检测。已知电流在环内产生的磁场可视为均匀磁场，磁感应强度的大小与电流成正

比，方向垂直于圆环平面。若圆环内的瞬时电流恰好经

4

T

减为零（T为流体的振动周期），且此过程中

电流的平均值与初始时刻的电流成正比。结合（1）问的结果，请推导r与v、、D以及S之间的关系。