北京市海淀區(qū)高三二模理綜物理試題含參考答案

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1、海淀區(qū)高三年級第二學期期末練習 理科綜合能力測試 2015.5 本試卷共14頁，共300分?？荚嚂r長150分鐘?？忌鷦毡貙⒋鸢笇懺诖痤}紙上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。 第一部分（選擇題 共120分） 本部分共20小題，每小題6分，共120分，在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。 13．下列說法中正確的是 A．僅利用氧氣的摩爾質(zhì)量和氧氣的密度這兩個已知量，便可計算出阿伏加德羅常數(shù) B．氣體壓強的大小只與氣體的溫度有關(guān) C．固體很難被壓縮是因為其內(nèi)部的分子之間存在斥力作用 D．只要物體與外界不發(fā)生熱量

2、交換，其內(nèi)能就一定保持不變 14．下列說法中正確的是 A．愛因斯坦根據(jù)對陰極射線的觀察提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B．γ射線比α射線的貫穿本領(lǐng)強 C．四個核子聚變?yōu)橐粋€氦核的過程釋放的核能等于氦核質(zhì)量與c2的乘積 D．溫度升高時鈾238的半衰期會變小 15．下列說法中正確的是 A．光波是電磁波 B．干涉現(xiàn)象說明光具有粒子性 C．光電效應現(xiàn)象說明光具有波動性 D．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 A1 A2 V2 V1 R ～ R0 P 16．如圖所示為模擬街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖，變壓器輸入的交流電壓可視為不變。變壓器輸出的低壓交流電通過

3、輸電線輸送給用戶。定值電阻R0表示輸電線的電阻，變阻器R表示用戶用電器的總電阻。若變壓器為理想變壓器，電表為理想電表，則在變阻器的滑片P向上移動的過程中 A．V2示數(shù)變小 B．V1示數(shù)變大 C．A2示數(shù)變大 D．A1示數(shù)變小 太陽 地球 水星 金星 火星 木星 土星 17．公元1543年，哥白尼臨終前在病榻上為其畢生致力的著作《天體運行論》印出的第一本書簽上了自己的姓名。這部書預示了地心宇宙論的終結(jié)。哥白尼提出行星繞太陽做勻速圓周運動，其運動的示意圖如圖所示。假設行星只受到太陽的引力，按照哥白尼上述的觀點。下列說法中正確的是 A．太陽對各行星的引

4、力相同 B．土星繞太陽運動的向心加速度比火星繞太陽運動的向心加速度小 C．水星繞太陽運動的周期大于一年 D．木星繞太陽運動的線速度比地球繞太陽運動的線速度大 O O1 L 乙 甲 O1 O y x 18．如圖甲所示，細線下懸掛一個除去了柱塞的注射器，注射器可在豎直面內(nèi)擺動，且在擺動過程中能持續(xù)向下流出一細束墨水。沿著與注射器擺動平面垂直的方向勻速拖動一張硬紙板，擺動的注射器流出的墨水在硬紙板上形成了如圖乙所示的曲線。注射器噴嘴到硬紙板的距離很小，且擺動中注射器重心的高度變化可忽略不計。若按圖乙所示建立xOy坐標系，則硬紙板上的墨跡所呈現(xiàn)的圖樣可視為注射器振動的

5、圖像。關(guān)于圖乙所示的圖像，下列說法中正確的是 A．x軸表示拖動硬紙板的速度 B．y軸表示注射器振動的位移 C．勻速拖動硬紙板移動距離L的時間等于注射器振動的周期 D．拖動硬紙板的速度增大，可使注射器振動的周期變短 19．如圖所示，放置在水平地面上的木板B的左端固定一輕彈簧，彈簧右端與物塊A相連。已知A、B質(zhì)量相等，二者處于靜止狀態(tài)，且所有接觸面均光滑。現(xiàn)設法使物塊A以一定的初速度沿木板B向右運動，在此后的運動過程中彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，且物塊A始終在木板B上。下列說法中正確的是 A B A．物塊A的加速度先減小后增大 B．物塊A的速度最大時彈簧的彈性勢能最大

6、 C．木板B的速度最大時彈簧最長 D．木板B的速度最大時物塊A的速度為零 20．物理學家在微觀領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了“電子偶素”這一現(xiàn)象。所謂“電子偶素”就是由一個負電子和一個正電子繞它們連線的中點，做勻速圓周運動形成相對穩(wěn)定的系統(tǒng)。類比玻爾的原子量子化模型可知：兩電子做圓周運動的可能軌道半徑的取值是不連續(xù)的，所以“電子偶素”系統(tǒng)對應的能量狀態(tài)（能級）也是不連續(xù)的。若規(guī)定兩電子相距無限遠時該系統(tǒng)的引力勢能為零，則該系統(tǒng)的最低能量值為E（E<0），稱為“電子偶素”的基態(tài)，基態(tài)對應的電子運動的軌道半徑為r。已知正、負電子的質(zhì)量均為m，電荷量大小均為e，靜電力常量為k，普朗克常量為h。則下列說法中正確的

7、是 A．“電子偶素”系統(tǒng)處于基態(tài)時，一個電子運動的動能為 B．“電子偶素”系統(tǒng)吸收特定頻率的光子發(fā)生能級躍遷后，電子做圓周運動的動能增大 C．處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最大波長為 D．處于激發(fā)態(tài)的“電子偶素”系統(tǒng)向外輻射光子的最小頻率為 第二部分（非選擇題 共180分） 本部分共11小題，共180分。 21．（18分） 圖1 V R R0 S1 S2 E P a b （1）甲同學根據(jù)圖1所示電路采用“半偏法”測量一個量程為3V的電壓表內(nèi)阻（約3kΩ）。 ①為使測量值盡量準確，在以下器材中，電阻箱R應選用 ，滑動變阻器R0應

8、選用 ，電源E應選用 （選填器材前的字母）。 A．電阻箱（0～999.9Ω） B．電阻箱 (0～9999Ω) C．滑動變阻器（0～50Ω） D．滑動變阻器（0～2kΩ） E．電源（電動勢1.5V） F．電源（電動勢4.5V） ②該同學檢查電路連接無誤后，在開關(guān)S1、S2均斷開的情況下，先將R0的滑片P調(diào)至a端，然后閉合S1、S2，調(diào)節(jié)R0，使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，再斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)R的阻值，使電壓表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半。如果此時電阻箱R接入電路中的阻值為3150Ω，則被測電壓表的內(nèi)阻測量值為 Ω，該測量

9、值 實際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）。 V R R0 G P S E 圖2 a b R0 （2）乙同學將一個電流計改裝成量程為3V的電壓表。該電流計內(nèi)部由表頭和定值電阻r串聯(lián)組成，其中表頭電阻rg=100Ω，r約為幾千歐。為確定該電流計的滿偏電流Ig和r的阻值，他采用如圖2所示電路進行測量。 實驗中使用的電源電動勢E=3.0V，電阻箱R的最大阻值為9999Ω。具體操作步驟如下： a．將滑動變阻器R0的滑片P調(diào)到a端，電阻箱接入電路的阻值R調(diào)到5000Ω； R/103Ω U/V 0 0.5 1 2 3 4 5 6 1.0

10、 1.5 2.0 2.5 3.0 + + + + 圖3 + b．閉合S，僅調(diào)節(jié)R0使電流計滿偏，記錄此時電阻箱接入電路的阻值R和電壓表的示數(shù)U； c．斷開S，將滑動變阻器R0的滑片P再次調(diào)到a端，將電阻箱接入電路的阻值R減小1000Ω； d．重復步驟b、c，直到將電阻箱接入電路的阻值R調(diào)為0Ω，斷開S，結(jié)束實驗。 根據(jù)實驗測量出的多組數(shù)據(jù)繪制電壓表示數(shù)U隨電阻箱接入電路中的阻值R變化的圖像，如圖3所示。 ①現(xiàn)有如下三種量程的電壓表，在該實驗中為使電壓的測量值盡可能準確，電壓表應選用的量程為 （選填器材前的字母）。 A．0~15 V B．0

11、~3V C．0~0.5V ②根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)繪制出的圖像，并考慮實驗中存在的誤差，可以推測出該表頭的滿偏電流Ig以及定值電阻r的值應為 。（選填選項前的字母） A．30μA，2.4kΩ B．300μA，5.0kΩ C．300μA，2.4kΩ D．30μA，5.0kΩ ③乙同學參考②中判斷的結(jié)果，他若將電流計 聯(lián)（選填“串”或“并”）一個阻值為 kΩ的電阻，就可以將該電流計改裝成量程為3V的電壓表。 22．（16分） S a b B 如圖所示，豎直平面內(nèi)有間距l(xiāng)=40cm、足夠長的平行直導軌，導軌上

12、端連接一開關(guān)S。長度恰好等于導軌間距的導體棒ab與導軌接觸良好且無摩擦，導體棒ab的電阻R＝0.40Ω，質(zhì)量m=0.20kg。導軌電阻不計，整個裝置處于與導軌平面垂直的水平勻強磁場中，磁場的磁感強度B＝0.50T，方向垂直紙面向里?？諝庾枇珊雎圆挥嫞≈亓铀俣萭= 10m/s2。 （1）當t0=0時ab棒由靜止釋放， t=1.0s時，閉合開關(guān)S。求： ①閉合開關(guān)S瞬間ab棒速度v的大??； ②當ab棒向下的加速度a=4.0 m/s2時，其速度v′的大小； （2）若ab棒由靜止釋放，經(jīng)一段時間后閉合開關(guān)S，ab棒恰能沿導軌勻速下滑，求ab棒勻速下滑時電路中的電功率P。 

13、23．（18分） 粒 子 源 加 速 電 場 準 直 管 電 場 偏 轉(zhuǎn) M N S B S1 S2 有一種利用電磁分離同位素的裝置，可以將某種化學元素的其它類型的同位素去除而達到濃縮該種特殊的同位素的目的，其工作原理如圖所示。粒子源A產(chǎn)生的初速度為零、電荷量為e、質(zhì)量為m的氕核和質(zhì)量為2m氘核，經(jīng)過電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準直管，從偏轉(zhuǎn)電場的極板左端中央沿垂直電場方向射入勻強偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過位于下極板中心位置的小孔S離開電場，進入范圍足夠大、上端和左端有理想邊界、磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場區(qū)域的上端以偏轉(zhuǎn)電場的下極

14、板為邊界，磁場的左邊界MN與偏轉(zhuǎn)電場的下極板垂直，且MN與小孔S左邊緣相交于M點。已知偏轉(zhuǎn)極板的長度為其板間距離的2倍，整個裝置處于真空中，粒子所受重力、小孔S的大小及偏轉(zhuǎn)電場的邊緣效應均可忽略不計。 （1）求氕核通過孔S時的速度大小及方向； （2）若氕核、氘核進入電場強度為E的偏轉(zhuǎn)電場后，沿極板方向的位移為x，垂直于極板方向的位移為y，試通過推導y隨x變化的關(guān)系式說明偏轉(zhuǎn)電場不能將氕核和氘核兩種同位素分離（即這兩種同位素在偏轉(zhuǎn)電場中運動軌跡相同）； （3）在磁場邊界MN上設置同位素收集裝置，若氕核的收集裝置位于MN上S1處，氘核的收集裝置位于MN上S2處。求S1和S2之間的距離。

15、 24．（20分） …… …… A B C D P N 2 1 4 5 3 某同學設計了如圖所示的趣味實驗來研究碰撞問題，用材料和長度相同的不可伸長的輕繩依次將N個大小相同、質(zhì)量不等的小球懸掛于水平天花板下方，且相鄰的小球靜止時彼此接觸但無相互作用力，小球編號從左到右依次為1、2、3、……、N，每個小球的質(zhì)量為其相鄰左邊小球質(zhì)量的k倍（k<1）。在第N個小球右側(cè)有一光滑軌道，其中AB段是水平的，BCD段是豎直面內(nèi)的半圓形，兩段光滑軌道在B點平滑連接，半圓軌道的直徑BD沿豎直方向。在水平軌道的A端放置一與第N個懸掛小球完全

16、相同的P小球，所有小球的球心等高?，F(xiàn)將1號小球由最低點向左拉起高度h，保持繩繃緊狀態(tài)由靜止釋放1號小球，使其與2號小球碰撞，2號小球再與3號小球碰撞……。所有碰撞均為在同一直線上的正碰且無機械能損失。已知重力加速度為g，空氣阻力、小球每次碰撞時間均可忽略不計。 （1）求1號小球與2號小球碰撞之前的速度v1的大小； （2）若N=3，求第3個小球與P小球發(fā)生第一次碰撞前的速度v3的大小； （3）若N=5，當半圓形軌道半徑時，P小球第一次被碰撞后恰好能通過軌道的最高點D，求k值的大小。 海淀區(qū)高三年級第二學期期末練習 物理學科參考答案 2

17、015.5 （共120分） 選擇題（共48分，13題~20題每題6分） 13．C 14．B 15．A 16．D 17．B 18．B 19．D 20．A 21．（18分） （1）①B；C；F（各2分）②3150；略大于（各2分） （2）①B（2分）② C（2分）③串；7.5（各2分） 22．(16分) （1） ①導體棒做自由落體運動，根據(jù)運動學公式有（3分） ②設導體棒以加速度a=4.0m/s2向下運動時其所受安培力為FA，速度為v′ 根據(jù)牛頓第二定律有（3分） 解得：FA=1.2N（1分） ，，（3分） 解得：（1分） （2）解

18、法1： 導體棒沿軌道勻速下滑時通過導體棒的電流為Im，則（2分） 解得：Im=10A（1分） 此時電路中的電功率P= Im2R=40W（2分） 解法2：導體棒沿軌道勻速下滑時受安培力為FA′，速度為vm 則，（2分） 解得：（1分） 此時電路中的電功率（2分） 23．（18分） （1）設氕核經(jīng)加速電場加速后的速度為v， 根據(jù)動能定理有（2分） 解得：（2分） 氕核垂直射入勻強偏轉(zhuǎn)電場，在平行極板方向做勻速直線運動，在垂直極板方向做勻加速直線運動。 設偏轉(zhuǎn)極板長為l，極板間距為d，氕核從S孔射出時速度為vS，垂直極板方向的速度為vy， 因為， ，l=2d（1

19、分） 所以v=vy（1分） 氕核通過小孔S時速度大?。?分） 氕核通過小孔S時速度方向與極板成45（1分） （2）設氕、氘核經(jīng)加速電場加速后的速度分別為v、v′ 根據(jù)動能定理有，（1分） 解得：，（1分） 設氕、氘核在平行極板方向通過所用時間分別為t、t′ 則，（1分） 設偏轉(zhuǎn)電場的場強為E，氕核、氘核在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度分別為a、a′ 則，（1分） 氕核、氘核在垂直極板方向， （1分） 即氕、氘核在偏轉(zhuǎn)電場中的運動軌跡是相同的。（1分） （3）設氕、氘核在磁場中的做圓運動的速度分別為vS、vS′，半徑分別為R1、R2 根據(jù)牛頓第二定律有，（2分） 根據(jù)（1）中，

20、 可知氕核、氘核在磁場中運動半徑之比（1分） 氕核、氘在磁場中做圓周運動所對應的弦長都是半徑的倍， 所以S1和S2之間的距離（1分） 24．（20分） （1）設1號小球的質(zhì)量為m1，碰前的速度為v1， 對于1號小球由h高運動到最低點過程，根據(jù)機械能守恒有 （2分） 解得：（2分） （2）設1號、2號小球碰撞后的速度分別為v1′和v2，取水平向右為正方向。 對于1、2號小球碰撞的過程，根據(jù)動量守恒定律有 （2分） 根據(jù)機械能守恒有 （2分） 解得：（1分） 設2號、3號小球碰撞后的速度分別為v2′和v3， 對于2、3號小球碰撞的過程，根據(jù)動量守恒定律有 根據(jù)機械能守恒有 同理可解得：3號小球被碰后的速度 （2分） 即3號小球與P小球發(fā)生第一次碰撞前的速度大小 （1分） （3）由（2）中的結(jié)果可推知5號小球被碰后的速度 （2分） 因為5號小球與P小球質(zhì)量相等，可知二者發(fā)生碰撞后交換速度， 所以P小球第一次被碰撞后的速度 （1分） P小球第一次被碰撞后恰好能通過圓軌道的最高點D，設其通過最高點的速度為vD， 根據(jù)牛頓第二定律P小球在D點有 （1分） 解得：（1分） P小球由A到D的運動過程，機械能守恒有 （2分） 解得：（1分）將代入上式聯(lián)立解得 ：（1分）