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。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

• 1．如圖為氫原子能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，當(dāng)它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．這些氫原子躍遷時最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光子

  B．由n=4能級躍遷到n=1能級時發(fā)出光子的波長最長

  C．核外電子動能減少，電勢能增加

  D．該氫原子放出光子，能量減少
  組卷：277引用：2難度：0.8

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• 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)射出時分成a、b兩束單色光，如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．增大θ（θ＜90°），b光會先消失

  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

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• 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（　?。?/h2>

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

  C．氣球內(nèi)氣體的壓強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

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

  A．此時B點正豎直向下運動

  B．C點處于振動的減弱區(qū)

  C．此時A、C兩點的豎直高度差為20cm

  D．再經(jīng)過半個周期，質(zhì)點C運動至A處
  組卷：392引用：3難度：0.6

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• 5．如圖甲為交流發(fā)電機的原理圖，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動。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)生的電動勢隨時間變化的正弦規(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，線框平面與磁場平面平行

  D．發(fā)電機線圈內(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

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• 6．2022年6月5日，我國的神舟十四號載人飛船與距地表約400km的空間站完成徑向交會對接。徑向交會對接是指飛船沿與空間站運動方向垂直的方向和空間站完成對接。對接前，飛船在空間站正下方200米的“保持點”處調(diào)整為垂直姿態(tài)（如圖所示），并保持相對靜止。準(zhǔn)備好后，再逐步上升到“對接點”與空間站完成對接。飛船和空間站對接后，組合體繞地球做勻速圓周運動。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”的狀態(tài)時，它的運動速度大于空間站運動速度

  B．飛船維持在“保持點”的狀態(tài)時，需要開動發(fā)動機給飛船提供一個背離地心的推力

  C．與地球同步衛(wèi)星相比，組合體的運動周期更大

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

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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)生的萬有引力是通過地球周圍的引力場產(chǎn)生的，物體在引力場中具有的勢能我們稱為引力勢能。在物理學(xué)中，動能、引力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。若規(guī)定距地球無限遠(yuǎn)處為引力勢能零點，可得到在半徑為r的軌道上做勻速圓周運動的人造地球衛(wèi)星引力勢能的表達(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為萬有引力常量。
  （1）求：①該衛(wèi)星的動能；
  ②該衛(wèi)星的機械能；
  ③若該衛(wèi)星變軌后到達(dá)高軌道繼續(xù)做勻速圓周運動，請說明隨著軌道半徑的增大，該衛(wèi)星的機械能變化情況及原因。（不計衛(wèi)星質(zhì)量的變化）
  （2）已知在地球表面附近，對于質(zhì)量為m的物體離開地面高度為h時，若規(guī)定地球表面為重力勢能零點，物體重力勢能的表達(dá)式E₀=mgh（g為重力加速度），這個表達(dá)式雖然與題干中引力勢能的表達(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，重力勢能和引力勢能的表達(dá)式是一致的。（可能用到的數(shù)學(xué)知識：當(dāng)|x|?1時，

  1

  1

  +

  x

  ≈

  1

  -

  x

  ）
  組卷：121引用：1難度：0.5

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• 20．為尋找可靠的航天動力裝置，科學(xué)家們正持續(xù)進(jìn)行太陽帆推進(jìn)器和離子推進(jìn)器的研究。太陽帆推進(jìn)器是利用太陽光作用在太陽帆的壓力提供動力，離子推進(jìn)器則是利用電場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光子的動量為

  p

  =

  h

  λ

  （h為普朗克常量，λ為光子的波長），光子的能量為ε=hv（v為光子的頻率），調(diào)整太陽朝使太陽光垂直照射，已知真空中光速為c,光子的頻率v,普朗克常量h,太陽帆面積為S，時間t內(nèi)太陽光垂直照射到太陽帆每平方米面積上的太陽光能為E，宇宙飛船的質(zhì)量為M，所有光子照射到太陽帆上后全部被等速率反射，求：
  ①時間t內(nèi)作用在太陽帆的光子個數(shù)N；
  ②在太陽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之間的勻強電場（離子初速度忽略不計），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

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