2022届北京市第二十中学高三第三次模拟考试物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项1考生要认真填写考场号和座位序号。2试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接一电阻。时，一导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且方向始终与斜面底边平行。下列有关下滑过程导体棒的位移、

2、速度、流过电阻的电流、导体棒受到的安培力随时间变化的关系图中，可能正确的是（）ABCD2、核反应方程表示中子轰击原子核可能发生的一种核反应，该核反应中质量亏损了。关于这个核反应，下列说法中正确的是（）A该反应属于核聚变B中的X为33C中含有56个中子D该核反应释放出的核能为3、P、Q两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P光发生全反射，Q光射入空气，则（）A玻璃对P光的折射率小于对Q光的折射率B玻璃中P光的波长大于Q光的波长C玻璃中P光的速度大于Q光的速度DP光的光子能量大于Q光的光子能量4、如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角30。现用水平力F推物体A，

3、在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（ ）A地面对B的支持力随着力F的变化而变化BA所受摩擦力方向始终沿斜面向上CA所受摩擦力的最小值为 ，最大值为mgDA对B的压力的最小值为mg，最大值为mg5、如图所示，实线表示某电场中的电场线，但方向未知，虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，A、B是运动轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，在A、B两点的电势分别为、，加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能大小分别为、，则下列说法正确的是（ ）A， B， ， D 6、一质点做匀加速直线运动时，速度变化时发生位移，紧接着速度变化

4、同样的时发生位移，则该质点的加速度为（ ）ABCD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、在如图所示的电路中，灯泡L的电阻小于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）A灯泡L变亮B电流表读书变小，电压表读数变大C电源的输出功率变小D电容器C上电荷量增多8、如图，质量分别为mA=2kg、mB=4kg的A、B小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H=25m处，两球同时由静止开始向下运动，已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.

5、5倍，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两侧轻绳下端恰好触地，取g=10m/s2，不计细绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是( )AA与细绳间为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力BA比B先落地CA,B落地时的动能分别为400J、850JD两球损失的机械能总量250J9、如图所示，小车质量为，小车顶端为半径为的四分之一光滑圆弧，质量为的小球从圆弧顶端由静止释放，对此运动过程的分析，下列说法中正确的是（g为当地重力加速度）（ ）A若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为B若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为C若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为D若地面光

6、滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为10、质量为m电量为的小滑块(可视为质点)，放在质量为M的绝缘长木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑块与木板之间的动障擦因数为，木板长为L，开始时两者都处于静止状态，所在空间存在范围足够大的一个方向竖直向下的匀强电场E，恒力F作用在m上，如图所示，则（ ）A要使m与M发生相对滑动，只须满足B若力F足够大，使得m与M发生相对滑动，当m相对地面的位移相同时，m越大，长木板末动能越大C若力F足够大，使得m与M发生相对滑动，当M相对地面的位移相同时，E越大，长木板末动能越小D若力F足够大，使得m与M发生相对滑动，E越大，分离时长本板末动能越大三、实验题：本题共2

7、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）油膜法估测分子大小的实验，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL这样的溶液共计80滴。现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上，这滴溶液中纯油酸的体积是_m 3；待油膜形状稳定后，在玻璃板上描绘出油膜的轮廓。若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则计算得到的油膜面积_，估算的油酸分子直径_。（后两空选填“偏大”或“偏小”）12（12分）某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，A、B为固定在铁架台上的光电门，计时电脑记录小球通过光电门的时间，使用该装置研究小球下落运动过程中的机械能情

8、况。计时电脑记录小球通过A、B两光电门的遮光时间分布是和，当地的重力加速度为g。(1)用20分度游标卡尺测量小球直径，刻度线如图乙所示，则_cm；(2)为了验证小球自A到B过程中机械能是否守恒，还需要进行哪些实验测量_A用天平测出小球的质量B测出小球到光电门A的竖直高度CA、B光电门中点间的竖直高度(3)根据实验测得的物理量，如果满足_关系，即能证明小球在自A到B过程中机械能守恒；(4)若计时电脑还记录了小球自A到B的时间，本实验还可以测量当地的重力加速度，则重力加速度_。（使用、和表示）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

9、骤。13（10分）一列简谐横波沿x轴传播，t=0时的图像如图所示，此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为 0.2s，Q质点回到平衡位置的最短时间为1s，已知t=0 时，P、Q 两质点相对平衡位置的位移相同，则： (1)波的传播周期为多少秒？ (2)传播速度是多大？(3)t=0.8s 时刻算起到质点Q第二次回到平衡位置波传播的距离？14（16分）如图所示，横截面为半圆形的玻璃砖，在其直径上A点嵌入一个单色点光源，已知，玻璃对该单色光的折射率n=2，求：(1)该单色光在玻璃和空气界面发生全反射时的临界角C；(2)图中横截面半圆弧上单色光无法射出的部分所对应的圆心角。15（12分）如图，某种透

10、明材料做成的三棱镜ABC，其截面为等腰直角三角形，已知BC的边长为a，现用一束宽度为a的单色平行光束，以垂直于BC面的方向正好入射到该三棱镜的AB、AC面上，结果所有从AB、AC面入射的光线进入后全部直接到达BC面。某同学用遮光板挡住AC，发现光从BD间射出(D未在BC边标出)，已知该材料对此平行光束的折射率。求：单色平行光束到达BC边的范围BD的长度；拿掉遮光板这些直接到达BC面的光线从BC面折射而出后，如果照射到一块平行于BC的屏上形成光斑，则当屏到BC面的距离d满足什么条件时，此光斑分不成两部分？(结果可以保留根式)可能用到的三角函数公式：sin()sincoscossin；sin()s

11、incoscossin；cos()coscossinsincos()coscossinsin）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】AB根据牛顿第二定律可得可得随着速度的增大，加速度逐渐减小，图象的斜率减小，当加速度为零时导体棒做匀速运动，图象的斜率表示速度，斜率不变，速度不变，而导体棒向下运动的速度越来越大，最后匀速，故图象斜率不可能不变，故AB错误；C导体棒下滑过程中产生的感应电动势感应电流由于下滑过程中的安培力逐渐增大，所以加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，最后匀速运动时电流不变，C正确；D、根据安

12、培力的计算公式可得由于加速度a逐渐减小，故图象的斜率减小，D错误。故选：C。2、D【解析】A裂变反应是较重的原子核在其它粒子的轰击下，分裂成几个中等的原子核，可知该反应属于裂变反应，故A错误；B根据电荷数守恒、质量数守恒知，的核电荷数X为故B错误；CBa的核子数为144，其中的质子数为56，所以中子数为故C错误；D该核反应释放出的核能为E，根据爱因斯坦质能方程可知故D正确。故选D。3、D【解析】A根据临界角公式，光束的折射率小，光束的折射率大，故A错误；B在玻璃球体中，光的波长是光在真空中的波长，光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由知在玻璃球体中，光的波长小于光的波长，故B错误；C根据可

13、知玻璃中光的速度小于光的速度，故C错误；D光的折射率大，频率大，根据可知光的光子能量大，所以光的光子能量大于光的光子能量，故D正确。故D正确。4、D【解析】A对AB组成的整体受力分析，整体受力平衡，竖直方向受到重力和地面对B的支持力，所以地面对B的支持力等于，保持不变，A错误；B拉力F最大时沿斜面向上的分力为重力沿斜面向下的分力为故此时摩擦力沿斜面向下，B错误；C对A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，当拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，摩擦力为零，所以摩擦力最小为零，当时，f最大，C错误；D垂直于斜面方向有当时， 最小，最小为当时，最大，最大为D正确。故选D。5、C【

14、解析】虚线是某一带负电的粒子通过该电场区域的运动轨迹，带电粒子在运动中只受电场力作用，粒子的受力方向和场强方向如图：若粒子由A运动到B，电场力方向和运动方向成钝角，电场力做负功，粒子的电势能增大，即；粒子在运动中只受电场力作用，电场力做负功，粒子动能减小，；，粒子带负电，。A处电场线比B处密集，粒子在A处受到的电场力比B处大，则粒子在A处的加速度大于B处，即。故C项正确，ABD三项错误。6、D【解析】设质点做匀加速直线运动，由A到B：由A到C由以上两式解得加速度故选D。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

15、对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】AB将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，滑动变阻器的电阻变大，根据串反并同，灯泡L中电流减小，电流表读数变小，电压表读数变大，灯泡L变暗，选项A错误，B正确；C当外电路的总电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。虽然灯泡L的电阻小于电源的内阻r，但外电路的总电阻与电源的内阻大小不确定，故电源的输出功率变化情况不确定，故选项C错误； D将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，电容器C上电压增大，电容器C上电荷量增多，选项D正确。故选BD。8、ACD【解析】A项：由于A、B两球对细绳的摩擦力必须等大，且A、B的质量不相等，A球由静止释放后与细绳间

16、为滑动摩擦力，B与细绳间为静摩擦力，故A正确；B项：对A：mAg-fA=mAaA，对B：mBg-fB=mBaB，fA=fB，fA=0.5mAg，联立解得：，设A球经ts与细绳分离，此时，A、B下降的高度分别为hA、hB，速度分别为VA、VB，则有：，H=hA+hB，VA=aAt，VB=aBt联立解得：t=2s，hA=10m，hB=15m，VA=10m/s，VB=15m/s，分离后，对A经t1落地，则有：，对B经t2落地，m则有： 解得：， ，所以b先落地，故B错误；C项：A、B落地时的动能分别为EkA、EkB，由机械能守恒，有： 代入数据得：EkA=400J、EkB=850J，故C正确；D项：

17、两球损失的机械能总量为E，E=（mA+mB）gH-EkA-EkB，代入数据得：E=250J，故D正确。故应选：ACD。【点睛】解决本题的关键理清A、B两球在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。要注意明确B和绳之间的滑动摩擦力，而A和绳之间的为静摩擦力，其大小等于B受绳的摩擦力。9、BC【解析】AB若地面粗糙且小车能够静止不动，设圆弧半径为R，当小球运动到半径与竖直方向的夹角为时，速度为v根据机械能守恒定律有：mv2=mgRcos由牛顿第二定律有：N-mgcos=m解得小球对小车的压力为：N=3mgcos其水平分量为 Nx=3mgcos

18、sin=mgsin2根据平衡条件知，地面对小车的静摩擦力水平向右，大小为：f=Nx=mgsin2可以看出：当sin2=1，即=45时，地面对车的静摩擦力最大，其值为fmax=mg故A错误，B正确CD若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车的速度设为v，小球的速度设为v小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv-Mv=0；系统的机械能守恒，则得：mgR=mv2+Mv2，解得：v=故C正确，D错误故选BC【点睛】本题中地面光滑时，小车与小球组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，但系统的总动量并不守恒10、BD【解析】A、m所受的最大静摩擦力

19、为 ,则根据牛顿第二定律得 ,计算得出 .则只需满足 ,m与M发生相对滑动.故A错误.B、当M与m发生相对滑动,根据牛顿第二定律得,m的加速度 ,知m越大,m的加速度越小,相同位移时,所以的时间越长,m越大,m对木板的压力越大,摩擦力越大,M的加速度越大,因为作用时间长,则位移大,根据动能定理知,长木板的动能越大.所以B选项是正确的.C、当M与m发生相对滑动,E越大,m对M的压力越大,摩擦力越大,则M相对地面的位移相同时,根据动能定理知,长木板的动能越大.故C.错误D、根据 知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知时间越长,因为E越大,M的加速度越大,则M的位移越大,根据动能定理知,分离

20、时长木板的动能越大.所以D选项是正确的.，故选BD点睛：当m与M的摩擦力达到最大静摩擦力,M与m发生相对滑动,根据牛顿第二定律求出F的最小值.当F足够大时,M与m发生相对滑动,根据牛顿第二定律,结合运动学公式和动能定理判断长木板动能的变化.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、2.51011 偏小 偏大 【解析】1这滴溶液中纯油酸的体积23若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积，则没有计算到不完整方格的面积，所以计算得到的油膜面积偏小，由可知，估算的油酸分子直径偏大12、1.025 C 【解析】(1)1游标卡尺的主尺刻度为10mm，游标尺刻度为50.05mm=0.25mm，所以小球直径=10mm+0.25mm=10.25mm=1.025cm(2)2如果机械能守恒，则小球减小的重力势能等于增加的动能，则即所以不需要测量小球的质量。研究的过程是小球在两光电门之间的能量变化，需要