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(jí)第二學(xué)期期末練習(xí) 理科綜合能力測(cè)試 2015.5 本試卷共14頁(yè)，共300分?？荚嚂r(shí)長(zhǎng)150分鐘?？忌鷦?wù)必將答案寫(xiě)在答題紙上，在試卷上作答無(wú)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(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。 13．下列說(shuō)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(gè)已知量，便可計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù) B．氣體壓強(qiáng)的大小只與氣體的溫度有關(guān) C．固體很難被壓縮是因?yàn)槠鋬?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(shuō)法中正確的是 A．愛(ài)因斯坦根據(jù)對(duì)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(qiáng) C．四個(gè)核子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦核的過(guò)程釋放的核能等于氦核質(zhì)量與c2的乘積 D．溫度升高時(shí)鈾238的半衰期會(huì)變小 15．下列說(shuō)法中正確的是 A．光波是電磁波 B．干涉現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性 C．光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性 D．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)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(guò)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(guò)

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(dòng)的過(guò)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(yáng) 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(yùn)行論》印出的第一本書(shū)簽上了自己的姓名。這部書(shū)預(yù)示了地心宇宙論的終結(jié)。哥白尼提出行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖所示。假設(shè)行星只受到太陽(yáng)的引力，按照哥白尼上述的觀點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是 A．太陽(yáng)對(duì)各行星的引

4、力相同 B．土星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度比火星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度小 C．水星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期大于一年 D．木星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度比地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的線速度大 O O1 L 乙 甲 O1 O y x 18．如圖甲所示，細(xì)線下懸掛一個(gè)除去了柱塞的注射器，注射器可在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，且在擺動(dòng)過(guò)程中能持續(xù)向下流出一細(xì)束墨水。沿著與注射器擺動(dòng)平面垂直的方向勻速拖動(dòng)一張硬紙板，擺動(dòng)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(dòng)中注射器重心的高度變化可忽略不計(jì)。若按圖乙所示建立xOy坐標(biāo)系，則硬紙板上的墨跡所呈現(xiàn)的圖樣可視為注射器振動(dòng)的

5、圖像。關(guān)于圖乙所示的圖像，下列說(shuō)法中正確的是 A．x軸表示拖動(dòng)硬紙板的速度 B．y軸表示注射器振動(dòng)的位移 C．勻速拖動(dòng)硬紙板移動(dòng)距離L的時(shí)間等于注射器振動(dòng)的周期 D．拖動(dòng)硬紙板的速度增大，可使注射器振動(dòng)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?fàn)顟B(tài)，且所有接觸面均光滑?，F(xiàn)設(shè)法使物塊A以一定的初速度沿木板B向右運(yùn)動(dòng)，在此后的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(shuō)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(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大

6、 C．木板B的速度最大時(shí)彈簧最長(zhǎng) D．木板B的速度最大時(shí)物塊A的速度為零 20．物理學(xué)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(gè)負(fù)電子和一個(gè)正電子繞它們連線的中點(diǎn)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)形成相對(duì)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(yùn)動(dòng)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(duì)應(yīng)的能量狀態(tài)（能級(jí)）也是不連續(xù)的。若規(guī)定兩電子相距無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)該系統(tǒng)的引力勢(shì)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(duì)應(yīng)的電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r。已知正、負(fù)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(shuō)法中正確的

7、是 A．“電子偶素”系統(tǒng)處于基態(tài)時(shí)，一個(gè)電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為 B．“電子偶素”系統(tǒng)吸收特定頻率的光子發(fā)生能級(jí)躍遷后，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(zhǎng)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(xué)根據(jù)圖1所示電路采用“半偏法”測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表內(nèi)阻（約3kΩ）。 ①為使測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電阻箱R應(yīng)選用 ，滑動(dòng)變阻器R0應(yīng)

8、選用 ，電源E應(yīng)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(dòng)變阻器（0～50Ω） D．滑動(dòng)變阻器（0～2kΩ） E．電源（電動(dòng)勢(shì)1.5V） F．電源（電動(dòng)勢(shì)4.5V） ②該同學(xué)檢查電路連接無(wú)誤后，在開(kāi)關(guān)S1、S2均斷開(kāi)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(kāi)開(kāi)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(shí)電阻箱R接入電路中的阻值為3150Ω，則被測(cè)電壓表的內(nèi)阻測(cè)量值為 Ω，該測(cè)量

9、值 實(shí)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(xué)將一個(gè)電流計(jì)改裝成量程為3V的電壓表。該電流計(jì)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(jì)的滿偏電流Ig和r的阻值，他采用如圖2所示電路進(jìn)行測(cè)量。 實(shí)驗(yàn)中使用的電源電動(dòng)勢(shì)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(dòng)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(jì)滿偏，記錄此時(shí)電阻箱接入電路的阻值R和電壓表的示數(shù)U； c．?dāng)嚅_(kāi)S，將滑動(dòng)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(fù)步驟b、c，直到將電阻箱接入電路的阻值R調(diào)為0Ω，斷開(kāi)S，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)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(shí)驗(yàn)中為使電壓的測(cè)量值盡可能準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的圖像，并考慮實(shí)驗(yàn)中存在的誤差，可以推測(cè)出該表頭的滿偏電流Ig以及定值電阻r的值應(yīng)為 。（選填選項(xiàng)前的字母） A．30μA，2.4kΩ B．300μA，5.0kΩ C．300μA，2.4kΩ D．30μA，5.0kΩ ③乙同學(xué)參考②中判斷的結(jié)果，他若將電流計(jì) 聯(lián)（選填“串”或“并”）一個(gè)阻值為 kΩ的電阻，就可以將該電流計(jì)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(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上

12、端連接一開(kāi)關(guān)S。長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦，導(dǎo)體棒ab的電阻R＝0.40Ω，質(zhì)量m=0.20kg。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于與導(dǎo)軌平面垂直的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B＝0.50T，方向垂直紙面向里。空氣阻力可忽略不計(jì)，取重力加速度g= 10m/s2。 （1）當(dāng)t0=0時(shí)ab棒由靜止釋放， t=1.0s時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S。求： ①閉合開(kāi)關(guān)S瞬間ab棒速度v的大??； ②當(dāng)ab棒向下的加速度a=4.0 m/s2時(shí)，其速度v′的大??； （2）若ab棒由靜止釋放，經(jīng)一段時(shí)間后閉合開(kāi)關(guān)S，ab棒恰能沿導(dǎo)軌勻速下滑，求ab棒勻速下滑時(shí)電路中的電功率P。 

13、23．（18分） 粒 子 源 加 速 電 場(chǎng) 準(zhǔn) 直 管 電 場(chǎng) 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(xué)元素的其它類型的同位素去除而達(dá)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(guò)電壓為U0的加速電場(chǎng)加速后勻速通過(guò)準(zhǔn)直管，從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板左端中央沿垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)后通過(guò)位于下極板中心位置的小孔S離開(kāi)電場(chǎng)，進(jìn)入范圍足夠大、上端和左端有理想邊界、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域的上端以偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的下極

14、板為邊界，磁場(chǎng)的左邊界MN與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的下極板垂直，且MN與小孔S左邊緣相交于M點(diǎn)。已知偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為其板間距離的2倍，整個(gè)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(chǎng)的邊緣效應(yīng)均可忽略不計(jì)。 （1）求氕核通過(guò)孔S時(shí)的速度大小及方向； （2）若氕核、氘核進(jìn)入電場(chǎng)強(qiáng)度為E的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)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(guò)推導(dǎo)y隨x變化的關(guān)系式說(shuō)明偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡相同）； （3）在磁場(chǎng)邊界MN上設(shè)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(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的趣味實(shí)驗(yàn)來(lái)研究碰撞問(wèn)題，用材料和長(zhǎng)度相同的不可伸長(zhǎng)的輕繩依次將N個(gè)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(shí)彼此接觸但無(wú)相互作用力，小球編號(hào)從左到右依次為1、2、3、……、N，每個(gè)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(gè)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(diǎn)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(gè)懸掛小球完全

16、相同的P小球，所有小球的球心等高。現(xiàn)將1號(hào)小球由最低點(diǎn)向左拉起高度h，保持繩繃緊狀態(tài)由靜止釋放1號(hào)小球，使其與2號(hào)小球碰撞，2號(hào)小球再與3號(hào)小球碰撞……。所有碰撞均為在同一直線上的正碰且無(wú)機(jī)械能損失。已知重力加速度為g，空氣阻力、小球每次碰撞時(shí)間均可忽略不計(jì)。 （1）求1號(hào)小球與2號(hào)小球碰撞之前的速度v1的大??； （2）若N=3，求第3個(gè)小球與P小球發(fā)生第一次碰撞前的速度v3的大??； （3）若N=5，當(dāng)半圓形軌道半徑時(shí)，P小球第一次被碰撞后恰好能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)D，求k值的大小。 海淀區(qū)高三年級(jí)第二學(xué)期期末練習(xí) 物理學(xué)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(dǎo)體棒做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有（3分） ②設(shè)導(dǎo)體棒以加速度a=4.0m/s2向下運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dǎo)體棒沿軌道勻速下滑時(shí)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為Im，則（2分） 解得：Im=10A（1分） 此時(shí)電路中的電功率P= Im2R=40W（2分） 解法2：導(dǎo)體棒沿軌道勻速下滑時(shí)受安培力為FA′，速度為vm 則，（2分） 解得：（1分） 此時(shí)電路中的電功率（2分） 23．（18分） （1）設(shè)氕核經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度為v， 根據(jù)動(dòng)能定理有（2分） 解得：（2分） 氕核垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，在平行極板方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在垂直極板方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 設(shè)偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)為l，極板間距為d，氕核從S孔射出時(shí)速度為vS，垂直極板方向的速度為vy， 因?yàn)椋?，l=2d（1

19、分） 所以v=vy（1分） 氕核通過(guò)小孔S時(shí)速度大?。?分） 氕核通過(guò)小孔S時(shí)速度方向與極板成45（1分） （2）設(shè)氕、氘核經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度分別為v、v′ 根據(jù)動(dòng)能定理有，（1分） 解得：，（1分） 設(shè)氕、氘核在平行極板方向通過(guò)所用時(shí)間分別為t、t′ 則，（1分） 設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，氕核、氘核在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是相同的。（1分） （3）設(shè)氕、氘核在磁場(chǎng)中的做圓運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑之比（1分） 氕核、氘在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)都是半徑的倍， 所以S1和S2之間的距離（1分） 24．（20分） （1）設(shè)1號(hào)小球的質(zhì)量為m1，碰前的速度為v1， 對(duì)于1號(hào)小球由h高運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒有 （2分） 解得：（2分） （2）設(shè)1號(hào)、2號(hào)小球碰撞后的速度分別為v1′和v2，取水平向右為正方向。 對(duì)于1、2號(hào)小球碰撞的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 （2分） 根據(jù)機(jī)械能守恒有 （2分） 解得：（1分） 設(shè)2號(hào)、3號(hào)小球碰撞后的速度分別為v2′和v3， 對(duì)于2、3號(hào)小球碰撞的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有 根據(jù)機(jī)械能守恒有 同理可解得：3號(hào)小球被碰后的速度 （2分） 即3號(hào)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(hào)小球被碰后的速度 （2分） 因?yàn)?號(hào)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(guò)圓軌道的最高點(diǎn)D，設(shè)其通過(guò)最高點(diǎn)的速度為vD， 根據(jù)牛頓第二定律P小球在D點(diǎn)有 （1分） 解得：（1分） P小球由A到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，機(jī)械能守恒有 （2分） 解得：（1分）將代入上式聯(lián)立解得 ：（1分）