北京各区高三物理一模Word文档格式.docx
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21.(18分)
⑴用多用电表测量小灯泡两端电压时应该采用图________所示的连接方式。
⑵实验小组的同学们用如图3所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
①用l表示单摆的摆长,用T表示单摆的周期,重力加速度g=。
②实验时除用到秒表、刻度尺外,还应该用到下列器材中的__________(选填选项前的字母)。
A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳
C.直径约1cm的均匀铁球D.直径约10cm的均匀木球
③选择好器材,将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,应采用图_______中所示的固定方式。
④将单摆正确悬挂后进行如下操作,其中正确的是:
___________(选填选项前的字母)。
A.测出摆线长作为单摆的摆长。
B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动。
C.在摆球经过平衡位置时开始计时。
D.用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期。
⑤甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期,他根据测量数据画出了如图6所示的图像,但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。
你认为横坐标所代表的物理量是_________(选填“
”、“
”),若图线斜率为k,则重力加速度g=____________(用k表示)。
⑥乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是(选填选项前的字母)。
A.开始摆动时振幅较小
B.开始计时时,过早按下秒表
C.测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间。
⑦丙同学画出了单摆做简谐运动时的振动图像如图7所示,则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为(结果保留一位有效数字)。
22.(16分)如图所示,将一个质量为m、电荷量为+q的小球,以初速度v0自h高处水平抛出。
不计空气阻力影响。
重力加速度为g。
(1)求小球落地点与抛出点的水平距离。
(2)若在空间中加一个匀强电场,小球水平抛出后做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小及方向。
(3)若在空间中除加
(2)中电场外,再加一个垂直纸面的匀强磁场,小球水平抛出后做匀速圆周运动,且落地点与抛出点的水平距离也为h,求磁场的磁感应强度大小及方向。
23.(18分)能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律,在微观粒子的相互作用过程中也同样适用。
卢瑟福发现质子之后,他猜测:
原子核内可能还存在一种不带电的粒子。
(1)为寻找这种不带电的粒子,他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验。
当他用α粒子(
)轰击铍原子核(
)时发现了一种未知射线,并经过实验确定这就是中子,从而证实了卢瑟福的猜测。
请你完成此核反应方程
。
(2)为了测定中子的质量mn,查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。
实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是
已知氮核质量与氢核质量的关系是
,将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞。
请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值。
(3)以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中,裂变时放出的中子有的速度很大,不易被铀235俘获,需要使其减速。
在讨论如何使中子减速的问题时,有人设计了一种方案:
让快中子与静止的粒子发生碰撞,他选择了三种粒子:
铅核、氢核、电子。
以弹性正碰为例,仅从力学角度分析,哪一种粒子使中子减速效果最好,请说出你的观点并说明理由。
2017西城高三一模
13.下列说法正确的是
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都减小
C.热力学温度T与摄氏温度t的关系是T=t+
D.物体对外做功,其内能一定减小
14.下列核反应方程中,属于核聚变的是
A.
B.
C.
D.
15.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为s。
某时刻的波形如图所示,下列说法正确的
A.这列波的周期为
B.这列波的振幅为10cm
C.此时x=4m处的质点加速度最大
D.此时x=6m处的质点沿y轴正方向运动
17.在粒子物理学的研究中,经常应用“气泡室”装置。
粒子通过
气泡室中的液体时能量降低,在它的周围有气泡形成,显示出
它的径迹。
如图所示为带电粒子在气泡室运动径迹的照片,气
泡室处于垂直纸面向里的匀强磁场中。
下列有关甲、乙两粒子
的判断正确的是
A.甲粒子带正电B.乙粒子带负电
C.甲粒子从b向a运动D.乙粒子从c向d运动
18.冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置。
如图所示,将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来,一颗子弹水平射入砂箱,砂箱发生摆动。
若子弹射击砂箱时的速度为v,测得冲击摆的最大摆角为?
,砂箱上升的最大高度为h,则当子弹射击砂箱时的速度变为2v时,下列说法正确的是
θθ
A.冲击摆的最大摆角将变为2?
B.冲击摆的最大摆角的正切值将变为2tan?
C.砂箱上升的最大高度将变为2h
D.砂箱上升的最大高度将变为4h
19.在探究变压器的两个线圈的电压关系时,某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上,如图所示。
线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端,线圈b接小灯泡。
他所用的线圈电阻忽略不计。
当闭合学生电源的开关时,他发现电源过载(电流过大,超过学生电源允许的最大值)。
如果仅从解决电源过载问题的角度考虑,下列采取的措施中,最可能有效的是
A.增大电源电压
B.适当增加原线圈a的匝数
C.换一个电阻更小的灯泡
D.将线圈a改接在学生电源直流输出端
20.通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间,经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品,被广泛应用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展示等领域,能够实现玻璃的通透性和保护隐私的双重要求。
我们将其工作原理简化为如图所示的模型,在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,玻璃呈乳白色,即不透明,像一块毛玻璃;
通电以后,弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃。
结合以上内容和你所学知识,关于通电雾化玻璃,你认为
下列叙述中比较合理的是
A.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过
B.不通电时,入射光在液晶层发生了干涉,导致光线无法通过
C.通电时,入射光在通过液晶层后方向发生了改变
D.通电时,入射光在通过液晶层后按原有方向传播
22.(16分)
如图所示,水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,两导轨间距为l=,电阻均可忽略不计。
在M和P之间接有阻值为R=Ω的定值电阻,导体杆ab的质量为m=、电阻r=Ω,并与导轨接触良好。
整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B=的匀强磁场中。
导体杆ab在水平向右的拉力F作用下,沿导轨做速度v=s的匀速直线运动。
求:
(1)通过电阻R的电流I的大小及方向;
(2)拉力F的大小;
(3)撤去拉力F后,电阻R上产生的焦耳热QR。
23.(18分)静电场有很多性质,其中之一就是电场力做功只与电荷运动的初末位置有关,与运动的
路径无关。
(1)如图1所示,电子以初速度v0沿平行于板面的方向从A点射入偏转电场,并从另一侧的
C点射出。
已知电子质量为m,电荷量为e。
偏转电场可以看作匀强电场,极板间电压
为U,极板长度为L,板间距为d。
忽略电子所受重力,求电子通过偏转电场的过程中,沿垂直板面方向偏移的距离y和电场力对电子所做的功W;
(2)在原有电场区域加一个垂直纸面方向的匀强磁场,如图2所示。
使另一电子以初速度v0?
沿平行于板面的方向也从A点射入,在电场和磁场的共同作用下,电子经过一段复杂的路径后仍从另一侧的C点射出。
求此过程中电场力对电子所做的功W?
和电子经过C点时的速度大小vc;
(3)某同学认为在两个带电导体之间可以存在如图3所示的静电场,它的电场线相互平行,
但间距不等。
请你结合静电场的基本性质,判断这种电场是否存在,并分析论证。
24.(20分)在长期的科学实践中,人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法,其中一种能量是势能。
势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。
如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。
(1)如图1所示,内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上,
将一个质量为m的小球(可视为质点)放在碗底的中心位置
C处。
现给小球一个水平初速度v0(
),使小球在
碗中一定范围内来回运动。
已知重力加速度为g。
a.若以AB为零势能参考平面,写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式;
b.求小球能到达的最大高度h;
说明小球在碗中的运动范围,并在图1中标出。
(2)如图2所示,a、b为某种物质的两个分子,以a为原点,沿两分子连线建立x轴。
如果
选取两个分子相距无穷远时的势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距
离x的Ep-x关系图线如图3所示。
a.假设分子a固定不动,分子b只在ab间分子力的作用下运动(在x轴上)。
当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0<
Ep0)。
求a、b分子间的最大势能Epm;
并利用图3,结合画图说明分子b在x轴上的运动范围;
b.若某固体由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀。
试结合图3所示的Ep-x关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。
2017海淀高三一模
13.核反应方程
U+
n→
Ba+
Kr+3
n表示中子轰击
U原子核可能发生的一种核反应,该核反应释放出的核能为ΔE。
关于这个核反应,下列说法中正确的是
A.该反应属于核聚变
B.
Ba中的X为146
Ba中含有56个中子
D.该反应的质量亏损为ΔE/c2
14.下列说法中正确的是
A.悬浮在液体中的微粒质量越大,布朗运动越显着
B.将红墨水滴入一杯清水中,一会儿整杯清水都变成红色,说明分子间存在斥力
C.两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起,说明分子间存在引力
D.用打气筒向篮球内充气时需要用力,说明气体分子间有斥力
15.如图1所示,两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面,进入玻璃砖中形成复合光束c,则下列说法中正确的是
A.若用a光照射某金属的表面能发生光电效应,则用b光照射也能发生
B.在相同条件下进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹间距较小
C.在玻璃砖中a光的速度较小
D.从水中射向空气发生全反射时,a光的临界角较小
16.一列简谐横波在t=0时刻波的图象如图2所示,其中a、b、c、d为介质中的四个质点,在该时刻
A.质点a的速度最大
B.质点b的加速度最大
C.若质点c向下运动,则波沿x轴正方向传播
D.若质点d向上运动,则波沿x轴正方向传播
19.课堂上,老师演示了一个有趣的电磁现象:
将一铝管竖立,把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放,强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。
可以观察到,相比强磁铁自由下落,强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后,好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上,再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上(用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响),如图4所示,重复上述实验操作。
在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前,关于电子秤示数的变化,下列情况可能发生的是
A.始终不变
B.先变小后变大
C.不断变大
D.先变大后变小
20.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,下列说法中正确的是
A.该过程不遵循能量守恒定律B.该过程不遵循动量守恒定律
C.散射光中存在波长变长的成分D.散射光中存在频率变大的成分
22.(16分)如图9所示,分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场,右侧存在垂直纸面向里的有界匀强磁场。
电场强度E=200N/C,磁感应强度B=。
一质量m=×
10-12kg、电荷量q=+×
10-10C的带电质点,从A点由静止开始在电场中加速运动,经t1=×
10-3s,在O点处沿垂直边界的方向射入磁场,在磁场中做匀速圆周运动。
不计带电质点所受重力及空气阻力。
求:
(1)带电质点刚离开电场时的速度大小v;
(2)带电质点在磁场中做匀速圆周运动的半径R;
(3)带电质点在磁场中运动半周的时间t2。
2017朝阳高三一模
13.开发更为安全、清洁的能源是人类不懈的追求。
关于核反应
,下列说法正确的是
A.该核反应属于重核的裂变
B.该核反应属于轻核的聚变
C.该核反应过程没有质量亏损
D.目前核电站利用的就是该核反应所释放的能量
14.关于红、紫两束单色光,下列说法正确的是
A.在空气中红光的波长较长
B.在同一玻璃中红光的速度较小
C.红光的光子能量较大
D.用同一装置做双缝干涉实验时,红光的干涉条纹间距较小
16.图甲为一列横波在t=0时刻的波动图像,图乙为图甲中P质点的振动图像。
则
A.该波沿x轴正方向传播
B.该波的周期为
C.该波的波速为40m/s
D.P质点在时的速度最大
20.骑自行车有很多益处,可缓解交通压力,可节能减排;
骑自行车时,人做功要消耗体能,
还可强身健体。
成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20N。
近来多个城市推出摩拜单车,车锁内主要集成了
芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于掌控自行车的
具体位置和状态,其工作原理如图所示。
使用摩
拜单车APP,用户可以查看并找到单车位置,扫描车
身上的二维码,通过手机网络发送到云端请求解锁,
云端收到后识别该车辆并发送解锁指令,摩拜单车执
行解锁指令自动开锁,用户便可开始骑行。
据此材料,
以下推断错误的是
A.摩拜单车车锁工作过程中需要用电,车内有供电系统
B.摩拜单车车锁直接接收了手机的电磁辐射信号后自动开锁,无需用电
C.无线电信号非常弱时,摩拜单车的定位将受到影响
D.成人在平路上骑自行车时,每秒钟平均消耗的体能约100J左右
21.(18分)
(1)在“用油膜法估测分子直径”的实验中,某同学配置好油酸酒精溶液,并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V,之后又进行了下列操作,其中错误的一项是;
其余正确操作的合理顺序是。
A.将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜
B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C.向浅水盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上
D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S,再根据d=
估算出油酸分子的直径
E.将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
22.(16分)足够长的平行光滑金属导轨水平放置,间距L=,一端连接R=1Ω的电阻,导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T,其俯视图如图所示。
导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,其电阻r=1Ω,与导轨接触良好,导轨电阻不计。
在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。
(1)通过导体棒的电流I的大小;
(2)导体棒两端的电压U,并指出M、N两点哪一点的电势高;
(3)拉力F的功率PF以及整个电路的热功率PQ。
23.(18分)物理学对电场和磁场的研究促进了现代科学技术的发展,提高了人们的生活水平。
(1)现代技术设备中常常利用电场或磁场来改变或控制带电粒子的运动。
现有一质量为m、电荷量为e的电子由静止经电压为U的加速电场加速后射出(忽略电子所受重力)。
a.如图甲所示,若电子从加速电场射出后沿平行极板的方向射入偏转电场,偏转电场可看作匀强电场,板间电压为U′,极板长度为L,板间距为d,求电子射入偏转电场时速度的大小v以及射出偏转电场时速度偏转角θ的正切值;
b.如图乙所示,若电子从加速电场射出后沿直径方向进入半径为r的圆形磁场区域,该磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。
设电子射出磁场时的速度方向与射入时相比偏转了θ′角,请推导说明增大偏转角θ′的方法(至少说出两种)。
(2)磁场与电场有诸多相似之处。
电场强度的定义式
,请你由此类比,从运动电荷所受的洛仑兹力F洛出发,写出磁感应强度B的定义式;
并从宏观与微观统一的思想出发构建一个合适的模型,推理论证该定义式与
这一定义式的一致性。
24.(20分)动量守恒定律是一个独立的实验定律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。
运用动量守恒定律解决二维问题时,可以在相互垂直的x
、y
两个方向上分别研究。
(1)如图1所示,质量分别为m1、m2的球1
和球2
构成一系统,不考虑系统的外力作用。
球1
以速度v1(方向沿x轴正向)
与静止的球2
碰撞,若速度v1
不在两球球心的连线上,碰撞之后两球的速度v1′、v2′
都会偏离v1的方向
,偏角分别为θ、φ,且v1、m1、m2、θ、φ
均已知。
a.请写出计算v1′、v2′的大小时主要依据的关系式;
b.请分析说明球1对球2的平均作用力F的方向
(2)如图2所示,美国物理学家康普顿及其团队将X射线入射到石墨上,发现被石墨散射的X射线中除了有与入射波长相同的成分外,还有与入射波长不同的成分。
我国物理学家吴有训在此项研究中也做出了突出贡献,因此物理学界也把这一效应称为“康普顿-吴效应”。
由于这一现象很难用经典解释,所以康普顿提出光子不仅有能量,也具有动量,光子的动量p
与其对应的波长λ之间的关系为
(h为普朗克常量)
进一步研究表明X射线的散射实质是单个光子与单个电子发生碰撞的结果。
由于电子的速度远小于光的速度,可认为电子在碰撞前是静止的。
现探测到散射X射线的波长不同于入射X射线的波长,请你构建一个合理的相互作用模型,解决以下问题:
a.请定性分析散射后X射线的波长λ′与入射X射线的波长λ的大小关系;
b.若已知入射X射线的波长为λ,散射后X射线的波长为λ′。
设散射X射线相对入射方向的偏转角为θ。
求θ=
时电子获得的动量。
2017石景山高三物理一模
A.光电效应表明光具有波动性B.光的衍射现象表明光具有粒子性
C.光从水中进入空气后传播速度变大D.光从水中进入空气后频率变大
14.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体
A.对外界做负功,内能增大
B.对外界做负功,内能减小
C.对外界做正功,内能增大
D.对外界做正功,内能减小
17.如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t1=0时刻波传播到x=2.0m处的质点C。
在t2=时刻,x=处的质点B第一次运动到负方向最大位移处,则
A.质点C开始振动时的运动方向沿y轴负方向
B.该简谐横波的波速等于5m/s
C.在t1~t2时间内,质点B通过的路程为4.0cm
D.在t2时刻,这列波刚好传播到位于x=3.0m处的质点D
22.(16分)如图所示,固定于水平面上的金属框架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中。
t=0时,磁感应强度为B0,此时金属棒MN的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。
已知金属棒MN的电阻为r,金属框架DE段的电阻为R,其他电阻不计。
(1)若金属棒MN保持静止,磁场的磁感应强度按图乙所示的规律变化,求回路中的感应电动势。
(2)若磁感应强度B0保持不变,金属棒MN以速度v0贴着金属框架向右匀速运动,会产生感应电动势,相当于电源。
用电池、电阻等符号画出这个装置的等效电路图,并求通过回路的电流大小。
(3)若金属棒MN以速度v0贴着金属框架向右匀速运动,为使回路中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?
请推导B与t的关系式。
24.(20分)中子的发现是物理史上的一件大事。
1920年英国物理学家卢瑟福通过人工核转变发现了质子,在研究原子核的带电量与质量时发现原子核的质量大于核中所有质子的质量和,于是预言:
可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子。
1930年科学家在真空条件下用α射线轰击铍核
时,发现一种看不见、贯穿能力极强的不知名射线和另一种粒子产生。
这种不知名射线具有如下特点:
①在任意方向的磁场中均不发生偏转;
②这种射线的速度远小于光速;
③用它轰击含有氢核的物质,可以把氢核打出来;
用它轰击含有氮核的物质,可以把氮核打出来。
实验中测得,被打出氢核的最大速度为×
107m/s,氮核的最大速度为×
106m
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