北京清华附中2020届下学期高三年级三模考试物理试卷

第一部分

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．下列有关光现象的说法正确的是

A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的全反射现象

B．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变窄

D．光的偏振现象说明光是一种纵波

2．下列说法中正确的是

A．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力

B．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运动

C．一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大

D．一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大

3．列四幅图中，能正确反映分子间作用力和分子势能随分子间距离变化关系的图像是

4．如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法错误的是

A．图1：卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

B．图2：放射线在垂直纸面向外的磁场中偏转，可知射线甲带负电

C．图3：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关

D．图4：链式反应属于核裂变，铀核的一种裂变方式为

5．一理想变压器原、副线圈匝数比。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示。副线圈仅接入一个的电阻。则

A．流过电阻的电流是

B．变压器的输入功率是

C．经过1分钟电阻发出的热量是

D．与电阻并联的电压表的示数是

6．1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的同一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是

A．该束带电粒子带负电

B．速度选择器的极板带负电

C．在磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D．在磁场中运动半径越大的粒子，荷质比越小

7．2017年4月7日出现了”木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为”木星冲日”。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转，相关数据见下表。则

	质量	半径	与太阳间距离
地球
木星	约	约	约

A．木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大

B．木星运行的速度比地球运行的速度大

C．木星运行的加速度比地球运行的加速度大

D．在木星表面附近发射飞行器的速度至少为

8．如图，左边为竖直弹簧振动系统，振子连接一根水平很长的软绳，沿绳方向取轴。振子从平衡位置以某一初速度向A端开始运动，经处的绳开始振动，则下列说法正确的是

A．此绳的周期为

B．绳上各质点都沿轴方向运动，因此绳波为横波

C．绳上产生的波的传播速度决定于弹簧振子振动的频率

D．若振子振动频率，则绳波波长为

9．如图，黑板擦在手施加的恒力作用下匀速擦拭黑板。已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为，不计黑板擦的重力，则它所受的摩擦力大小为

A. B. C. D.

10．关于下列四幅图的说法，正确的是

A．图甲中摆开始振动后，三个摆中摆的振幅最大

B．图乙为两列水波在水槽中产生的干涉图样，这两列水波的频率不一定相同

C．图丙是两种光现象图案，上方为光的衍射条纹、下方为光的干涉条纹

D．图丁说明气体压强的大小既与分子动能有关也与分子的密集程度有关

11．小俊同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路，电阻的阻值以及电源的电动势和内阻均未知，电压表另一端的接线位置待定。通过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据，并描绘出关系图像（分别为电压表和电流表的示数）。不计电表对电路的影响。下列说法正确的是

A．若接，利用该图像可得到电阻的阻值

B．若接，利用该图像可得到电阻的阻值

C．若接，利用该图像可得到电源的电动势和内阻

D．若接，利用该图像可得到电源的电动势和内阻

12．在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（）所示，碰撞前后两壶运动的v－t图线如图（）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，则

A．碰后红壶将被反弹回来

B．碰后蓝壶速度为

C．碰后蓝壶移动的距离为

D．碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力

13．实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律。如果电子具有足够大的初速度，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射，这一现象已被实验证实。关于上述逆康普顿散射，下列说法正确的是

A．相对于散射前的入射光，散射光在介质中的传播速度变大

B．若散射前的入射光照射某金属表面时能发生光电效应，则散射光照射该金属时，光电子的最大初动能将变大

C．散射后电子的速度一定变大

D．散射后电子的能量一定变大

14．电蚊拍利用电子电路让两电极间的直流电压可升高达上千伏特，且两电极间串联着一个电阻值很大的电阻。它酷似网球拍的网状拍外形，一般具有三层金属导线网，其中构成上、下拍面的两层较疏的金属网彼此相通，构成同一电极，处于电路的低电势；夹在中间的一层金属网则是电路中电势较高的另一电极。已知在标准大气压下，当电场超过时，空气通常会被电离而放电。以下仅考虑两电极的间距为之金属网，且两电极间的电压不足以使空气电离的电蚊拍。依据上述信息，下列说法正确的是

A.电蚊拍中间夹层的金属网电势高达上千伏特，若人体碰触金属网，会因电击而产生严重伤害

B.闪电生成的基本原理与电蚊拍电离空气放电的原理是一样的

C.电蚊拍拍面上的电子由较高的原子能级跃迁回低能级时释放的能量可使空气电离

D.该电蚊拍两电极间的电压可升高至

第二部分

本部分共6题，共58分。

15．（6分）在电学实验设计电路时，要思考以下两个问题：

（1）电流表内接还是外接？

如图1所示，某同学测量灯泡电阻时采用试接的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数无明显变化，说明小灯泡的阻值与
（填写”电流表”或”电压表”）的阻值接近，应选择电流表
（填写”内接”或”外接”）的电路。

（2）如何选择滑动变阻器？

某负载电阻，有四种规格的滑动变阻器，最大阻值分别为5Ω、20Ω、50Ω、200Ω。将它们分别接入如图3（甲）所示的电路。保持间电压恒定，从左向右移动滑片，研究电压表的电压与滑动变阻器接入电路的长度的关系，画出图像，如图3（乙）所示。

设，要求滑动变阻器对电压的调节最好是线性的，不要突变，电压的变化范围要尽量大。满足上述要求的值的理想范围为

A． B． C．

16．（12分）某同学利用单摆测定当地的重力加速度。

（1）实验室有多种足够长的细线可用来制作单摆，由于材质不同，这些线的质量、弹性各不相同，为更好的完成实验，该同学应选择怎样的线材？请分析说明。

（2）该同学经测量得到6组摆长和对应的周期，画出图线，然后在图线上选取两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式
。处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样
（选填”影响”或”不影响”）重力加速度的计算。

（3）该同学在实验时有以下操作：

A．摆线偏离竖直方向的最大摆角小于5°

B．当小球通过平衡位置时开始计时

C．摆球未在竖直面内摆动，摆成了圆锥摆

D．计时开始后测得摆球第n次经过平衡位置所用的时间，记录单摆的周期为以上操作你认为
存在问题，试分析说明该操作对测量结果有何影响
。

17．（9分）如图所示，宽度为的固定平行金属导轨水平放置，一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。将质量为m，电阻为r的导体棒放在导轨上，与导轨接触良好，其长度恰好等于导轨间距，导轨的电阻忽略不计，导轨足够长。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒从静止开始沿导轨向右运动。当导体棒速度为时：

（1）求导体棒产生的感应电动势；

（2）求电路中的感应电流及导体棒两端的电压；

（3）若已知此过程中导体棒产生的电热为，因摩擦生热为，求拉力做的功。

18．（9分）如图1所示，一小车放于平直木板上（木板一端固定一个定滑轮），木板被垫高一定角度，该角度下，小车恰能做匀速直线运动（假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比，比例系数为），小车总质量为，重力加速度为。

（1）请推导与应满足的定量关系；并分析说明若增大小车质量，仍使小车做匀速直线运动，角度是否需要重新调整。

（2）如图2所示，将小车上栓一根质量不计，且不可伸长的细绳，细绳通过滑轮（滑轮与细绳之间摩擦不计）下挂钩码，在木板上某位置静止释放小车后，小车做匀加速直线运动。已知钩码的质量为，求：

①a．如果，小车所受细绳拉力与钩码重力的比值；

b．用表示小车所受细绳的拉力，如果要求，此时应该满足的条件；

②小车沿木板运动距离为的过程中，其机械能的变化量。

19．（10分）如图所示，两平行金属板与一直流电源两极相连，上极板接地，电源的电动势为，内阻不可忽略，两板间形成的电场可认为是匀强电场。有质量为，电荷量为的粒子，不间断的从两平行板左侧中点以初速度沿垂直场强的方向射入电场，从右侧射出电场。已知单位时间入射的粒子数为，两平行板的间距为，金属板长度为，不计粒子重力。