2023年北京十二重点中学高考物理冲刺试卷及答案解析

这是一份2023年北京十二重点中学高考物理冲刺试卷及答案解析，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2023年北京十二重点中学高考物理冲刺试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.  如图所示，水平传送带的质量，两端点、间距离，传送带以加速度由静止开始顺时针加速运转的同时，将一质量为的滑块可视为质点无初速度地轻放在点处，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为，取，电动机的内阻不计。传送带加速到的速度时立即开始做匀速转动而后速率将始终保持不变，则滑块从运动到的过程中(    )A. 系统产生的热量为 B. 滑块机械能的增加量为
C. 滑块与传送带相对运动的时间是 D. 传送滑块过程中电动机输出的电能为2.  与下列图片相关的物理知识说法正确的是(    )

 A. 甲图，汤姆生通过粒子散射实验，提出了原子核的概念，建立了原子核式结构模型
B. 乙图，氢原子的能级结构图，大量处于能级的原子向低能级跃迁时，能辐射种不同频率的光子
C. 丙图，“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了相对论学说，建立了光电效应方程
D. 丁图，重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续得进行，称为链式反应，其中一种核裂变反应方程为3.  如图所示，半径为的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场，为磁场边界上的一点，大量质量为、电荷量为的带正电的粒子，在纸面内沿各个方向一速率从点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于圆弧上且点为最远点，已知圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则(    )A. 这些粒子做圆周运动的半径
B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 该匀强磁场的磁感应强度大小为
D. 该圆形磁场中有粒子经过的区域面积为4.  如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分．在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向端移动的情况是(    )
 A. 降低环境温度
B. 在竖直平面内以点为轴逆时针缓慢转动玻璃管
C. 保持角不变，使玻璃管减速上升
D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动5.  已知一足够长的传送带与水平面的倾角为，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块如图甲所示，以此时为记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，，已知传送带的速度保持不变，则(    )
 A. 物块在内运动的位移比在内运动的位移小
B. 若物块与传送带间的动摩擦因数为，那么
C. 内，传送带对物块做功为
D. 内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量6.  如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落。主要原因是(    )A. 铅分子做无规则热运动
B. 铅柱间存在磁力的作用
C. 铅柱间存在万有引力的作用
D. 铅柱间存在分子引力的作用
 二、多选题（本大题共4小题，共20.0分）7.  在轴上和处，固定两点电荷和，两电荷之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，在处电势最低，下列说法中正确的是(    )
A. 两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为
B. 两个电荷是同种电荷，电荷量大小关系为
C. 处的位置电场强度不为
D. 在与之间的连线上电场强度为的点有个8.  如图所示，两个等量异种点电荷、固定在同一条水平线上，电荷量分别为和是水平放置的足够长的光滑绝缘细杆，细杆上套着一个中间穿孔的小球，其质量为，电荷量为可视为试探电荷，不影响电场的分布。现将小球从点电荷的正下方点由静止释放，到达点电荷的正下方点时，速度为，为的中点。则(    )A. 小球从至先做加速运动，后做减速运动
B. 小球运动至点时速度为
C. 小球最终可能返回至点
D. 小球在整个运动过程中的最终速度为9.  一列简谐横波在介质中沿轴传播，在时刻的波形图如图所示，、为介质中的两质点。此时质点正在向动能减小的方向运动，质点横坐标为。时，质点第一次回到平衡位置，时，质点第一次回到平衡位置。下列说法正确的是(    )
A. 波沿轴负方向传播 B. 时，质点向轴负方向运动
C. 波长为 D. 时，质点位于波峰10.  如图所示，光滑水平面上放置、两物体相互接触但并不黏合，两物体的质量分别为，。从开始，作用力和作用力分别作用在、两物体上，、随时间的变化规律分别为，则(    )
A. A、两物体一直以的加速度做匀加速运动
B. 当时，、两物体分离
C. 时物体的运动速度为
D. 物体在时的加速度为三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）11.  利用如图甲所示装置研究双缝干涉现象，安装好仪器，调整光源的位置，使光源发出的光能平行地进入遮光筒并照亮光屏。放置单缝和双缝，使缝相互平行，调整各部件的间距，观察白光的双缝干涉图样，在光源和单缝间放置滤光片，使单一颜色的光通过后观察单色光的双缝干涉图样。用米尺测出双缝到屏的距离，用测量头测出相邻的两条亮或暗纹间的距离，换用不同颜色的滤光片，观察干涉图样的异同，并求出相应的波长。

关于该实验，下列说法正确的是______ 填正确答案标号。
A.增大单缝到双缝的距离。干涉条纹间距变窄
B.将蓝色滤光片换成红色滤光片，干涉条纹间距变窄
C.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
D.去掉滤光片后，将观察到彩色的干涉条纹
实验装置中分划板与螺旋测微器相连，第一次分划板中心刻度线对齐第条亮纹中心，螺旋测微器读数为，转动手轮第二次分划板中心刻度线对齐第条亮纹中心，螺旋测微器的示数如图乙所示。已知双缝的间距为，从双缝到屏的距离为，则图乙中螺旋测微器的示数是______ ，求得相邻亮纹的间距为______ ，所测光波的波长为______ 结果保留两位有效数字。12.  某实验小组成员用如图所示的装置做“探究弹力与掸簧伸长关系”的实验。
   将弹簧悬挂在支架上，弹簧上端刚好与竖直刻度尺的零刻度对齐，当弹簧下端挂上一个钩码且处于静止时，弹簧下端的指针指在刻度尺上的位置如图所示，此时弹簧的长度为_________。  对于实验中的操作，下列说法正确的是____________。  测量弹簧原长时，需要把弹簧水平放稳后进行测量读数  挂钩上挂的钩码越多，实验误差越小  弹簧的自重不会影响弹簧的劲度系数测量  由于弹簧的自重，会使测量的劲度系数有一定的误差在弹簧弹性限度内，改变弹簧下端所挂钩码的个数，同时测出对应弹簧的长度，已知每个钩码的质量为，在坐标系中描点作图如图所示，当地的重力加速度取，则由图象可以得到弹簧的劲度系数____________结果保留三位有效数字。 四、计算题（本大题共3小题，共38.0分）13.  如图所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置，玻璃管的下部封有长的空气柱，中间有一段长的水银柱，上部空气柱的长度，已知大气压强为，现将一活塞图中未画出从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为，假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。
 14.  如图所示，光滑水平导轨的端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为的物块可视为质点，物块与弹簧不粘连，点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带的长度的长为，沿逆时针方向以恒定速度匀速转动．为光滑的水平轨道，点与传送带的右端刚好平齐接触，是竖直放置的半径为的光滑半圆轨道，与相切于点．已知物块与传送带间的动摩擦因数，取．
若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达点，求弹簧储存的弹性势能；
若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过点，并经过圆弧轨道，从其最高点飞出，最终落在上距点的距离为处长大于，求物块通过点时受到的压力大小；
满足条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能．
15.  某空间区域内存在水平方向的匀强电场，在其中一点处有一质量为、带电量为的小球。现将小球由静止释放，小球会垂直击中斜面上的点。已知斜面与水平方向夹角为，之间的距离为，重力加速度为。求：
场强的大小和方向；
带电小球从点运动到点机械能增量；
在点给带电小球一个平行斜面向上的初速度，小球落到斜面上时与点之间的距离。
答案和解析 1.【答案】 【解析】解：、传送带初始做匀加速运动，加速时间：
根据牛顿运动定律，滑块的加速度满足：
滑块加速过程的位移为：，所以滑块先加速再匀速。
滑块加速的时间为：，在时间内传送带的位移为：，解得：
相对位移为：
产生的热为：，代入数据解得：，故A正确；
B、滑块机械能的增加量为：，故B错误；
C、根据选项分析可知，滑块与传送带相对运动的时间是，故C错误；
D、根据功能关系可得传送滑块过程中电动机输出的电能为：，代入数据解得：，故D错误。
故选：
 2.【答案】 【解析】解：甲图为卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的概念，建立了原子的核式结构模型，故A错误；
B.乙图中，大量处于能级的原子向低能级跃迁时，能辐射的光子种类为，即辐射出种不同频率的光子，故B正确；
C.丙图中，爱因斯坦为此提出了光子说，建立了光电效应方程，“光电效应”实验揭示了光的粒子性，故C错误；
D.重核裂变生成的多个中子继续作为反应物又轰击铀核称为链式反应，反应方程为，故D错误。
故选：。
A.粒子散射实验是卢瑟福为了证明汤姆生的“西瓜”模型，却成了推翻的证据，并提出了原子核的概念，建立原子核式结构模型；
B.大量处于能级的原子向低能级跃迁时，能辐射的光子种类为，即共辐射出种不同频率的光子；
C.“光电效应”实验揭示了光的粒子性，爱因斯坦为此提出了光子说，建立了光电效应方程；
D.重核裂变称为链式反应是因为生成的多个中子继续作为反应物又轰击铀核，反应方程为；
了解能级跃迁的特点；掌握常见的核反应方程；
 3.【答案】 【解析】解：、设圆的半径为，磁感应强度为时，从点射入的粒子与磁场边界的最远交点为，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，圆弧的弧长是圆周长的。
则：，如图所示：
所以粒子做圆周运动的半径为：，故A错误；
、粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，
根据洛伦兹力提供向心力可得：
联立该匀强磁场的磁感应强度大小：，故B正确，C错误；
D、该圆形磁场中有粒子经过的区域面积：，故D错误。
故选：。
画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可。
本题考查带电粒子在有界磁场中的运动，解题关键是要画出粒子轨迹过程图，找到临界几何条件，再运用洛伦兹力提供向心力与几何关系结合求解即可。
 4.【答案】 【解析】解：、假定两段空气柱的体积不变，即，不变，初始温度为，当温度降低时，空气柱的压强由减至，，空气柱的压强由减至，．
由查理定律得：，，因为，所以，即水银柱应向移动．故A错误．
B、在竖直平面内以点为轴逆时针缓慢转动玻璃管，使角变大，如果将玻璃管竖直的时候，很明显增大了对下部气体的压力，向端移动，故B错误；
C、玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，把加速度沿管方向分解和垂直方向分解，有沿管向下的加速度，说明上部分气体压强增大，体积应减小，故水银柱向端移动，所以C正确
D、使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响竖直方向上的受力，故压强不变，活塞的位置不变；故D错误；
故选：．
先对液柱进行分析，得出封闭气体的压强；再以管中封闭气体为研究对象，由理想气体的状态方程可求得其他量的变化．
这类题目只能按等容过程求解．因为水银柱的移动是由于受力不平衡而引起的，而它的受力改变又是两段空气柱压强增量的不同造成的，所以必须从压强变化入手．
 5.【答案】 【解析】解：、由图示图象可知，内图象与坐标轴所形成的三角形面积大于图象在内与坐标轴所围成的三角形面积，由此可知，物块在内运动的位移比在内运动的位移大，故A错误；
B、在内，物块向上运动，则有，解得：，故B错误。
C、内，由图“面积”等于位移可知，物块的总位移沿斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为，根据动能定理得：，则传送带对物块做功，故C错误。
D、内，物块的重力势能减小、动能也减小，减小的重力势能与动能都转化为系统产生的内能，则由能量守恒得知，系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小，即：内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热，故D正确。
故选：。
图象与坐标轴所围成图形的面积等于物体位移大小，根据图示图象比较在两时间段物体位移大小关系；由图看出，物块先向下运动后向上运动，则知传送带的运动方向应向上。内，物块对传送带的摩擦力方向沿传送带向下，可知物块对传送带做功情况。由于物块能向上运动，则有根据动能定理研究内，传送带对物块做功。根据能量守恒判断可知，物块的重力势能减小、动能也减小都转化为系统产生的内能，则系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小。
本题由速度图象要能分析物块的运动情况，再判断其受力情况，得到动摩擦因数的范围，根据动能定理求解功是常用的方法。
 6.【答案】 【解析】解：分子间的引力的斥力是同时存在的，但它们的大小与分子间的距离有关。分子间距离稍大时表现为引力，两铅块紧密结合，分子距离靠的比较近，是分子间引力发挥了主要作用，使铅块间有了较大的分子引力作用，故D正确，ABC错误。
故选：。
压紧的铅块间分子距离靠的比较近，此时引力发挥了主要的作用，使铅块间有了较大的分子引力作用。
本题主要考查分子间的作用力的理解和掌握，知道它们的大小与分子间距离的关系。
 7.【答案】 【解析】解：、根据图象可知两边电势高，中间电势低，故两电荷都为正电荷，图象的斜率代表场强，故在处场强为零，即，
 所以，故A正确，B错误；
C、图象的斜率代表场强，故处场强不为零，故C正确；
D、两电荷为同种电荷，故其连线上只有一个点场强为零，故D错误。
故选：。
根据图象可以判断两电荷的电性，图象的斜率代表场强，根据最低点场强为零并结合点电荷电场强度公式求解两电荷的电荷量之比；根据图象斜率判断处的场强；根据电场强度的叠加判断场强为零的点。
本题考查图象问题，关键是通过图象读出电势大小关系以及图象的斜率代表场强。
 8.【答案】 【解析】解：、根据等量异种电荷的电场分布特点可以知道，小球从点到点的过程中受电场力方向在段向右下方，在段受电场力方向是右上方，受合力方向一直向右，所以小球从到一直做加速运动，故A错误；
B、根据等量异种电荷的等势面分布规律可以知道，两点间的电势差等于两点间的电势差即，且点的电势为零。小球从到根据动能定理有，小球运动到点的速度为，则，代入数据联立方程可以解得，故B正确；
C、小球在运动过程中，只有电场力做功，所以动能和电势能之和为定值，根据等量异种电荷的电场特点知道，点右边的电势小于零，虽然过了点，电场力对小球要做负功，但点与右边无穷远处的电势差小于之间的电势差，所以克服电场力做的功小于从到电场力做的功，所以小球速度不可能为零，会一直向右运动下去，不会返回，故C错误；
D、小球到无穷远处的速度为最终速度，到无穷远处的电势为零，根据能量守恒以及电场力做功的特点可以知道，小球到无穷远处的速度等于经过点的速度，所以小球的最终速度为，故D正确。
故选：。
根据等量异种电荷的电场分布特点可以知道小球在运动过程中受到电场力的变化情况，进而可以判断所受合力情况，可以得到小球加速度的变化情况；根据动能定理可以计算出到达点时的速度；
小球在运动过程中，只有电场力做功，所以动能和电势能之和为定值，到无穷远处时的电势能为零，但速度不为零，所以小球会一直向右运动下去；到无穷远处的动能等于经过点时的动能。
掌握等量异种电荷的电场分布特点以及等势面的特点是解题的关键，另外还要知道只有电场力做功的时候，只有动能和电势能之间的相互转化，所以动能和电势能之和为定值，即能量守恒。
 9.【答案】 【解析】解：、当时，质点正在向动能减小的方向运动，即点向轴正方向运动，根据上下坡法，机械波向轴正方向传播，故A错误；
B、当经过，质点由轴上方位置第一次回到平衡位置，应该向轴负方向运动，故B正确；
C、当时，质点第一次回到平衡位置，则有：，由于时质点第一次回到平衡位置，
设波速为，在时间内，波传播的距离为，也可表示为，而，解得：，故C正确；

D、波峰与点水平距离为，传播时间为，故D错误；
故选：。
由质点的动能变化，从而判定速度变化，进而可知，波的传播方向；
根据时，质点第一次回到平衡位置，可知，波的传播周期，从而可确定与时，质点的位置；
依据在时间内，波的传播距离与波形图变化，寻找距离间的关系，从而求解波长。
本题考查了波动规律，要求学生能准确的从题干中提取出相关的信息，熟练的利用质点位置关系结合周期性确定波长，注意选项是解题的难点，本题从波的传播距离与波形图变化来求解波长。
 10.【答案】 【解析】解：、、的大小都随时间而变化，但合力不变，故开始一段时间内、以相同的加速度做匀加速运动。
A、分离前，对整体有：
设、间的弹力为，对有：
由于加速度恒定，则随着的增大，增大，弹力逐渐减小，当、恰好分离时，、间的弹力为零，即：
将，代入式解得：。
联立式得：，此时，，
所以在内，、两物体一直以的加速度做匀加速运动，后、两物体分离，故AB错误。
C、时物体的运动速度为，故C正确。
D、物体在时的加速度为，故D正确。
故选：。
A、开始一起做匀加速运动，抓住分离时、间的作用力为零，求出经历的时间，再根据速度时间公式求时物体的运动速度。根据牛顿第二定律求物体在时的加速度。
本题是连接体问题，能灵活运用整体法与隔离法处理多个对象的连接体问题。连接体脱离的临界条件满足接触力为零，且在同一直线运动方向上相对运动速度为零及加速度相等的条件。
 11.【答案】       【解析】解：根据双缝干涉条纹间距公式，为双缝间距，为双缝到屏的距离，为光波的波长，则
A、增大单缝到双缝的距离，干涉条纹间距不变，故A错误；
B、将蓝色滤光片换成红色滤光片，由于红光的波长比蓝光长，干涉条纹间距变宽，故B错误；
C、换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄，故C正确；
D、去掉滤光片后，将观察到白光彩色的干涉条纹，故D正确。
故选：。
根据螺旋测微器的读数规则可知读数为，第条亮纹中心与第条亮纹中心有个间距，故

双缝的间距为，双缝到屏的距离为
根据双缝干涉条纹间距公式得
 
代入数据解得：
故答案为：；，，。
根据双缝干涉条纹间距公式，分析干涉条纹间距的变化情况。
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读一位；第条亮纹中心与第条亮纹中心有个间距，求出相邻干涉条纹间距，再根据双缝干涉条纹间距公式求解波长。
解决本题的关键要掌握基本实验原理，掌握双缝干涉条纹间距公式，搞清公式中各个量的准确含义。
 12.【答案】均可    均可 【解析】解：由毫米刻度尺的读数方法可知图中的读数为：；
、弹簧自身有重力，弹簧竖直悬挂时，由于自身重力，必然有一定的伸长，故弹簧竖直悬挂时，测出的长度，才能作为实验中弹簧的原长，故A错误。
B、悬挂的钩码太多，有可能会超过弹簧的弹性限度，故B正确；
、由于，即与弹力的变量及对应的形变量有关，与弹簧的自身重力无关，故C正确；D错误；
故选：。
根据图象，则有
故答案为：均可；；均可。
根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数，注意估读一位。
根据实验原理，结合弹簧的自重，及弹性限度，即可求解。
根据胡克定律列式，分析图象斜率的意义来求弹簧的劲度系数。
本题考查探究弹簧的弹力与弹簧伸长量之间的关系，关键是理解实验原理，同时注意掌握相应仪器的测量方法。
 13.【答案】解：上部气体：
下部气体：
活塞下移的距离
联立解得： 
答：活塞下推的距离为 【解析】对下部空气运用玻意耳定律，设活塞下推距离为，分别求解出上、下两端封闭气体下推前的压强和长度，在表示出下推后的压强和长度，对两端封闭气体分别运用玻意耳定律列式后联立求解即可。
本题考查气体定律的综合运用，解题关键是要分析好压强、体积、温度三个参量的变化情况，选择合适的规律解决，难点在于确定两端气体的压强以及其与大气压强的关系。
 14.【答案】解滑块经过传送带时，摩擦力做的功等于滑块动能的变化，故有：
                                         
可知滑块释放时的动能

弹簧释放时弹簧的弹性势能完全转化为木块的动能，所以滑块刚好到达传送带点时弹簧储存的弹性势能为：；                                         
小滑块离开点做平抛运动，由平抛知识有：
水平方向：                                                  
竖直方向：                                          
由此可得，滑块在点的速度为：
根据牛顿第二定律有：在点有：                      
可得滑块受到的压力为：      
根据动能定理有：滑块从到的过程中只有重力做功：
，
代入数据解得：滑块经过点时的速度为：        
滑块经过传送带时只有阻力做功，根据动能定理有：
代入数据可解得：，
因为滑块做匀减速运动，故有：
，可得滑块在传送带上运动的时间为：         
由此可知滑块在传送带上滑动时，滑块相对于传送带的位移为：
                                                 
所以滑块因摩擦产生的热量为：
答：若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达点，弹簧储存的弹性势能为；
若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带能够通过点，并经过圆弧轨道，从其最高点飞出，最终落在上距点的距离为处长大于，物块通过点时受到的压力大小为；
满足条件时，求物块通过传送带的过程中产生的热能为 【解析】弹簧弹性的势能完全转化为木块的动能，木块通过传送带时滑动摩擦力做的功等于木块动能的变化，据此计算可得；
滑块从点开始做平抛运动，根据平势运动规律求得木块经过点时的速度，再根据牛顿第二定律求得木块在点受到的压力；
求出木块经过传送带时与传送带间的相对位移，根据求得因摩擦产生的热能
本题是传送带与平抛运动的结合，关键是能掌握物体在传送带上做匀减速运动，能根据平抛运动规律求解平抛运动问题，以及摩擦生热由两物体间的相对位移决定
 15.【答案】解：小球运动过程受到重力和电场力作用做直线运动，则有：
代入数据解得：，方向水平向右。
带电小球从点运动到点过程中电场力做功为：
所以机械能的增量为：。
在点给带电小球一个平行斜面向上的初速度，小球做类平抛运动，垂直于斜面方向做匀加速直线运动。
当运动到斜面上时，其垂直于斜面方向的位移为：
而沿着初速度方向的位移大小为：
答：场强的大小为，方向水平向右。
带电小球从点运动到点机械能增量为。
在点给带电小球一个平行斜面向上的初速度，小球落到斜面上时与点之间的距离为。 【解析】小球受到电场力和重力做直线运动，根据三角形定则求解场强。
分析电场力做的功，从而分析小球从点运动到点机械能增量。
小球做类平抛运动，根据垂直于初速度方向位移求解运动时间，以此求解沿着初速度方向的位移。
解决该题的关键是知道小球从静止开始做直线运动时的合力在方向，掌握三角形定则分析求解力的大小，掌握类平抛运动的解题规律。