2023年北京市通州區(qū)高考物理一模試卷

一、選擇題，本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。

• 1．如圖為氫原子能級(jí)圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級(jí)時(shí)，下列說法正確的是（　　）

  A．這些氫原子躍遷時(shí)最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光子

  B．由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)發(fā)出光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)

  C．核外電子動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加

  D．該氫原子放出光子，能量減少
  組卷：277引用：2難度：0.8

  解析

• 2．一束復(fù)色光由空氣斜射向平行玻璃磚，入射角為θ，從另一側(cè)射出時(shí)分成a、b兩束單色光，如圖所示，下列說法正確的是（　　）

  A．增大θ（θ＜90°），b光會(huì)先消失

  B．a(chǎn)光從玻璃磚射入空氣后，頻率變大

  C．該玻璃磚對(duì)a光的折射率大于b光的折射率

  D．a(chǎn)光在該玻璃磚中的傳播速度大于b光在該玻璃磚中的傳播速度
  組卷：251引用：1難度：0.5

  解析

• 3．為歡迎同學(xué)們新學(xué)期回歸校園，老師用氣球布置教室，給氣球緩慢打氣過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變。下列說法正確的是（　　）

  A．由于氣體把氣球充滿，球內(nèi)氣體分子間表現(xiàn)為斥力

  B．由于該老師對(duì)氣球內(nèi)氣體做功，氣球內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大

  C．氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生

  D．氣球內(nèi)氣體的體積等于所有氣體分子的體積之和
  組卷：278引用：1難度：0.8

  解析

• 4．如圖所示，S₁和S₂是兩相干水波波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同，振幅A=10cm。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。已知兩列波的波長(zhǎng)均為5cm,A、B、C三質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上，且B點(diǎn)為AC連線的中點(diǎn)。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．此時(shí)B點(diǎn)正豎直向下運(yùn)動(dòng)

  B．C點(diǎn)處于振動(dòng)的減弱區(qū)

  C．此時(shí)A、C兩點(diǎn)的豎直高度差為20cm

  D．再經(jīng)過半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)至A處
  組卷：392引用：3難度：0.6

  解析

• 5．如圖甲為交流發(fā)電機(jī)的原理圖，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的電阻為5.0Ω，線圈與外電路連接的定值電阻為95.0Ω，電壓表為理想交流電表。線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　?。?br />

  A．交流電的頻率為100Hz

  B．電壓表的讀數(shù)為220V

  C．t=1.0×10-2s時(shí)，線框平面與磁場(chǎng)平面平行

  D．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J
  組卷：206引用：1難度：0.8

  解析

• 6．2022年6月5日，我國(guó)的神舟十四號(hào)載人飛船與距地表約400km的空間站完成徑向交會(huì)對(duì)接。徑向交會(huì)對(duì)接是指飛船沿與空間站運(yùn)動(dòng)方向垂直的方向和空間站完成對(duì)接。對(duì)接前，飛船在空間站正下方200米的“保持點(diǎn)”處調(diào)整為垂直姿態(tài)（如圖所示），并保持相對(duì)靜止。準(zhǔn)備好后，再逐步上升到“對(duì)接點(diǎn)”與空間站完成對(duì)接。飛船和空間站對(duì)接后，組合體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球同步衛(wèi)星位于地面上方高度約36000km處。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．飛船維持在“保持點(diǎn)”的狀態(tài)時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)速度大于空間站運(yùn)動(dòng)速度

  B．飛船維持在“保持點(diǎn)”的狀態(tài)時(shí)，需要開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)給飛船提供一個(gè)背離地心的推力

  C．與地球同步衛(wèi)星相比，組合體的運(yùn)動(dòng)周期更大

  D．飛船一直加速才能從“保持點(diǎn)”上升到“對(duì)接點(diǎn)”
  組卷：156引用：1難度：0.8

  解析

二、非選擇題，本部分共6題，共58分

• 19．地球?qū)ζ渲車奈矬w產(chǎn)生的萬(wàn)有引力是通過地球周圍的引力場(chǎng)產(chǎn)生的，物體在引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能我們稱為引力勢(shì)能。在物理學(xué)中，動(dòng)能、引力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。若規(guī)定距地球無限遠(yuǎn)處為引力勢(shì)能零點(diǎn)，可得到在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星引力勢(shì)能的表達(dá)式

  E

  p

  =

  -

  GM

  m

  r

  ，其中M為地球的質(zhì)量，m為衛(wèi)星的質(zhì)量，G為萬(wàn)有引力常量。
  （1）求：①該衛(wèi)星的動(dòng)能；
  ②該衛(wèi)星的機(jī)械能；
  ③若該衛(wèi)星變軌后到達(dá)高軌道繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)說明隨著軌道半徑的增大，該衛(wèi)星的機(jī)械能變化情況及原因。（不計(jì)衛(wèi)星質(zhì)量的變化）
  （2）已知在地球表面附近，對(duì)于質(zhì)量為m的物體離開地面高度為h時(shí)，若規(guī)定地球表面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，物體重力勢(shì)能的表達(dá)式E₀=mgh（g為重力加速度），這個(gè)表達(dá)式雖然與題干中引力勢(shì)能的表達(dá)式在形式上有很大的差別，但二者本質(zhì)相同
  試證明在忽略地球自轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)h遠(yuǎn)小于地球半徑R時(shí)，重力勢(shì)能和引力勢(shì)能的表達(dá)式是一致的。（可能用到的數(shù)學(xué)知識(shí)：當(dāng)|x|?1時(shí)，

  1

  1

  +

  x

  ≈

  1

  -

  x

  ）
  組卷：121引用：1難度：0.5

  解析

• 20．為尋找可靠的航天動(dòng)力裝置，科學(xué)家們正持續(xù)進(jìn)行太陽(yáng)帆推進(jìn)器和離子推進(jìn)器的研究。太陽(yáng)帆推進(jìn)器是利用太陽(yáng)光作用在太陽(yáng)帆的壓力提供動(dòng)力，離子推進(jìn)器則是利用電場(chǎng)加速后的離子氣體的反沖作用加速航天器。
  （1）由量子理論可知每個(gè)光子的動(dòng)量為

  p

  =

  h

  λ

  （h為普朗克常量，λ為光子的波長(zhǎng)），光子的能量為ε=hv（v為光子的頻率），調(diào)整太陽(yáng)朝使太陽(yáng)光垂直照射，已知真空中光速為c,光子的頻率v,普朗克常量h,太陽(yáng)帆面積為S，時(shí)間t內(nèi)太陽(yáng)光垂直照射到太陽(yáng)帆每平方米面積上的太陽(yáng)光能為E，宇宙飛船的質(zhì)量為M，所有光子照射到太陽(yáng)帆上后全部被等速率反射，求：
  ①時(shí)間t內(nèi)作用在太陽(yáng)帆的光子個(gè)數(shù)N；
  ②在太陽(yáng)光壓下宇宙飛船的加速度a的大小
  （2）離子推進(jìn)器的原理如圖所示：進(jìn)入電離室的氣體被電離，其中正離子飄入電極A、B之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)（離子初速度忽略不計(jì)），A，B間電壓為U，使正離子加速形成離子束，在加速正離子束的過程中所消耗的功率為P，推進(jìn)器獲得的恒定推力為F。為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，即要使

  F

  P

  盡量大，請(qǐng)通過論證說明可行的方案。設(shè)正離子質(zhì)量為m,電荷量為q。
  組卷：150引用：1難度：0.6

  解析