2023年北京市东城区广渠门中学高考物理三模试卷

一、单选题

• 1．有关物体的内能，下列说法正确的是（　　）

  A．物体温度升高，组成物体的分子的平均动能增大

  B．由于物体被举高，组成物体的分子的分子势能增大

  C．物体吸收热量，其内能一定增大

  D．物体对外界做功，其内能一定减小
  组卷：185引用：4难度：0.8

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• 2．如图所示，一束光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直的边上，在玻璃砖与空气的界面上发生反射和折射，入射角为θ₁，折射角为θ₂。下列说法正确的是（　　）

  A．反射光的频率大于入射光的频率

  B．折射光的波长等于入射光的波长

  C．若增大入射角θ1，则折射角θ2将减小

  D．若增大入射角θ1，则折射光将减弱
  组卷：363引用：6难度：0.7

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• 3．氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）

  A．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级，该氢原子的能量增加

  B．氢原子从n=3能级跃迁到n=4能级，该氢原子向外辐射光子

  C．大量处于n=3能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子

  D．处于基态的氢原子电离时将向外辐射13.6eV的能量
  组卷：329引用：3难度：0.8

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• 4．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图1所示，K、L是介质中的两个质点。图2是质点K的振动图像。下列说法正确的是（　　）

  A．t=0时刻质点K的加速度比质点L的大

  B．t=0时刻后质点K比质点L先到达正向最大位移处

  C．波沿x轴正方向传播，速度为v=1.0m/s

  D．波沿x轴负方向传播，速度为v=0.5m/s
  组卷：465引用：5难度：0.4

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• 5．如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为10：1，其原线圈两端接入正弦式交变电压u,u=311sin100πtV，副线圈通过电流表与变阻器R相连，若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法正确的是（　　）

  A．电压表的示数为31.1V

  B．滑动变阻器的滑片向上滑动，电压表的示数增大

  C．滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表的示数增大

  D．滑动变阻器的滑片向上滑动，变压器的输入功率减小
  组卷：272引用：4难度：0.4

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• 6．如图所示，轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，杆上O点有一竖直方向的固定转动轴，A、B的质量之比m_A：m_B=4：1，A、B到O点的距离之比r_A：r_B=1：2。当轻杆绕轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）

  A．A对杆的作用力大小等于B对杆的作用力大小

  B．A的向心加速度大小大于B的向心加速度大小

  C．A的动能等于B的动能

  D．A的周期小于B的周期
  组卷：443引用：5难度：0.6

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三、解答题

• 19．电动机是第二次科技革命中的最重要的发明之一，在生产、生活中起着极为重要的作用。
  （1）直流电动机的工作原理可以简化为图1所示的模型。在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。质量为m、电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道左端接有直流电源，电源电动势为E、内阻不计。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。在导体棒运动过程中，导体棒上的电流I与速度v的大小关系满足

  I

  =

  E

  -

  BL

  v

  R

  ，导体棒始终受到大小为f的阻力作用。求：
  a.闭合S瞬间，导体棒受到的安培力的大小F₀；
  b.导体棒速度为v时，导体棒加速度的大小a。
  （2）某兴趣小组根据直流电动机的工作原理设计了模型飞机的电磁弹射装置。如图2所示，用于弹射模型飞机的线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B，线圈可沿导轨滑动。开关接通，电动势为E、内阻不计的电源与线圈连接，线圈推动飞机从静止开始加速，运动过程中线圈和飞机受到的总阻力恒为f。线圈总电阻为R，匝数为n,每匝周长为l。
  a.若导轨足够长，求飞机能够获得的最大速度v_m。
  b.为了让线圈在模型飞机弹出后尽快停下来，该小组在图2的基础上改进了电路。如图3所示，单刀双掷开关接通1，线圈推动飞机加速；飞机弹出后，将单刀双掷开关接通2，让线圈减速。请说明这一设计的原理。
  
  组卷：384引用：3难度：0.3

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• 20．无处不在的引力场，构建出一幅和谐而神秘的宇宙图景。
  
  （1）地球附近的物体处在地球产生的引力场中。地球可视为质量分布均匀的球体，已知地球的质量为M，引力常量为G。请类比电场强度的定义，写出距地心r处的引力场强度g₀的表达式。（已知r大于地球半径，结果用M、G和r表示）
  （2）物体处于引力场中，就像电荷在电场中具有电势能一样，具有引力势能。
  中国科学院南极天文中心的巡天望远镜追踪到由孤立的双中子星合并时产生的引力波。已知该双中子星的质量分别为m₁、m₂，且保持不变。在短时间内，可认为双中子星绕二者连线上的某一点做匀速圆周运动。请分析说明在合并过程中，该双中子星系统的引力势能、运动的周期T如何变化。
  （3）我们可以在无法获知银河系总质量的情况下，研究太阳在银河系中所具有的引力势能。通过天文观测距银心（即银河系的中心）为r处的物质绕银心的旋转速度为v,根据g=

  v

  2

  r

  ，可得到银河系在该处的引力场强度g的数值，并作出g-r图像，如图所示。已知太阳的质量m=2.0×10³⁰kg,太阳距离银心r₀=2.5×10²⁰m。
  a.某同学根据表达式g=

  v

  2

  r

  认为：引力场强度g的大小与物质绕银心的旋转速度v²成正比，与到银心的距离r成反比。请定性分析说明该同学的观点是否正确。
  b.将物质距银心无穷远处的引力势能规定为零，请利用题中信息估算太阳所具有的引力势能E_p。
  组卷：194引用：2难度：0.3

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