海淀区高三年级第二学期期中练习物理反馈题和答案.docx

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海淀区高三年级第二学期期中练习物理反馈题和答案

海淀区高三年级第二学期期中练习物理反馈题

2019.4

13.下列几个现象中，能证明光具有波动性的是

A．白光通过三棱镜后色散B.光电效应

C.光的衍射D.康普顿效应

14．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由离原子核较近的轨道跃迁到离原子核较远的轨道上时，下列说法正确的是

A．吸收光子，电子的动能增加

B．吸收光子，电子的动能减少

C．放出光子，电子的动能增加

D．放出光子，电子的动能减少

15．下列说法中正确的是

A．物体的温度不变，其内能一定不变

B．物体的温度升高，一定是由于从外界吸收了热量

C．物体对外做功，其内能一定减少

D．温度越高，物体内分子的无规则热运动越剧烈

16．如图1所示电路由交变电源供电，L为不计直流电阻的线圈，C为电容器，两只小灯泡规格相同，亮度也相同。

下列方案中可能使两只小灯泡都变亮的是

A．增加电源的频率

B.电源换用与交流电有效值相同的直流电源

C．拔出线圈中的铁芯，增大电容器极板的正对面积

D．增加线圈匝数，在电容器两极板间插入电介质

17.山坡的等高线与电场的等势线都可以用图2来描述，其上标记的数字分别代表高度和电势。

关于右边的图，以下说法正确的是

A．若该图为等高线图，可知A坡的地势比B坡陡峭

B．若该图为等高线图，可知甲、乙两处存在高山

C．若该图为等势线图，则A侧场强比B侧大

D．若该图为等势线图，可知甲、乙两处存在负电荷

18．如图3，球、轻绳、小车系统静止在水平地面上，将小球拉至与O点等高处，并由静止释放，不计空气阻力和一切摩擦，关于此后的物理过程，下列说法正确的是

A．球、轻绳、小车组成的系统动量守恒，机械能不守恒

B．球、轻绳、小车组成的系统动量不守恒，机械能守恒

C．小球摆动到最低点时，小车有最大的对地位移

D.小球摆动到最高点时，小车有最大的对地速度

19.如图4是实验室铅蓄电池（电动势约为2.0V）装置的示意图。

利用铅与稀硫酸的化学反应，该装置可以将化学能转化为电能。

图中M为电池正极（氧化铅棒上端），N为电池负极（铅棒上端），P、Q分别为与正、负极非常靠近的铜片（铜片是为测量内电压而加入电池的，它们不参与化学反应）。

用电压传感器（可看做理想电压表）测量各端间的电势差。

则下列说法正确的是

A.测量外电压时，电压传感器的正接线柱应该M极，负接线柱接N极

B.测量内电压时，电压传感器的正接线柱应该P极，负接线柱接Q极

C.UMP+UPQ+UQN总是约等于2.0V

D.UMP-UPQ+UQN总是约等于2.0V

20.2018年诺贝尔物理学奖授予给科学家阿瑟阿什金，以表彰他在激光镊子方面所做出的贡献。

激光镊子是指利用激光在物体上的折射作用对物体施加作用力，从而达到操作微小物体的目的。

激光束并非完全是平行光，光束中存在一个最细的部位，称为光腰。

当物体处于光腰下方时，由于激光的作用，物体会受到激光向上的力。

当物体处于光腰上方时，由于激光的作用，物体会受到向下的力，从而使物体总能束缚在光腰部位。

现在研究某个物体的受力，如图5所示，只考虑入射的1、2两束激光，它们原本与竖直方呈一定夹角θ，经过物体折射后光线刚好沿着竖直方向向上，且所有光线都经过折射透过了物体，两束光线强度相同。

两束激光的总功率为P，激光频率为ν。

以下说法错误的是

A.单位时间通过物体的光子个数为P/hν

B.通过物体的光子动量为hν/c

C.两束光线对物体产生的作用力竖直向下

D.可知物体此时位于光腰的下方

21.（18分）

（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，为了测量红光的波长，将实验器材毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、滤光片E等光学元件按要求安装在光具座上，如图6所示。

在实验前已获知的数据有：

双缝间的间距为d，双缝到屏的距离为L。

现有

①将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、________、________、________、A。

②已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。

将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时游标尺上的读数是1.18mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第7条亮条纹中心对齐，记下此时图7中游标尺的读数为________mm，求得相邻亮条纹的间距Δx为________mm。

③经测量，红光干涉条纹的相邻条纹间距为

，绿光干涉条纹的相邻条纹间距为

红光的波长大小用1表示，绿光的波长大小用2表示。

请据此写出1：

2=。

④下述现象中能够观察到的是

A.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽

B.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄

C.去掉滤光片后，在屏幕上可以观察到彩色干涉条纹

D.若在双缝一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片，则只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失。

（2）在“测定金属的电阻率”实验中，待测金属丝的电阻约为3Ω。

①用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中某一次测量结果如图8所示，其读数应为___________mm。

②实验室中备有以下器材：

A．电流表（A1）量程0-0.6A，内阻约0.125Ω

B．电流表（A2）量程0-3A，内阻约0.025Ω

C．电压表（V1）量程0-3V，内阻约3kΩ

D．电压表（V2）量程0-15V，内阻约15kΩ

E．滑动变阻器（R1）总阻值约10Ω

F．滑动变阻器（R2）总阻值约100Ω

G．学生电源（电动势约4.0V），内阻很小

H．导线若干，电键K、刻度尺、螺旋测微器

该同学从以上器材中选择合适的器材连接好电路进行测量，则电流表应选择，电压表应选择，滑动变阻器应选择，（选填各器材前的字母）。

实验电路应采用电流表（填“内”或“外”）接法；

③根据图9中给定的器材，补充完善实物电路图。

④依据②中所选择的电路，本实验的系统误差主要来源于，（电流表分压或者电压表分流），由此可以分析得知ρ测ρ真（填“＜”、“＝”或“＞”）。

⑤若保持金属丝两端电压U不变，改变接入电路中金属丝的长度L，实验中测出多组I和L的数据，做出

-L关系图象，测得图象斜率为k，则金属丝的电阻率ρ=（用题目中所给出的字母表示）

⑥另一同学采用另外一种方案来测定电阻金属丝的电阻率，实验电路如图10所示。

改变接入电路中金属丝的长度L，通过调整变阻箱的阻值R保持流经金属丝的电流I不变，实验中测出多组R和L的数据，做出R-L关系图象，测得图象斜率为k，则金属丝的电阻率ρ=（用题目中所给出的字母表示）。

该方案中由于电流表内阻的存在，电阻率的测量结果将（填“不变”、“偏大”或“偏小”）。

22.（16分）

静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置示意图如图11所示。

A、B为两块平行金属板，间距d，两板间有方向由B指向A的匀强电场，A、B金属板间的电势差为U。

在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的质量m、电荷量为-q，喷出的初速度大小相同。

油漆微粒最后都落在金属板B上。

粒子打在金属板上的区域面积为S。

微粒所受重力和空气阻力以及微粒之间的相互作用力均可忽略。

试求：

（1）A、B金属板间的电场强度E

（2）微粒从静电油漆喷枪P喷出的初速度大小；

（3）微粒打在金属板B上时的动能Ek

23.（18分）

直流电动机具有良好的启动和调速性能，应用广泛，如矿井卷扬机、城市电车、高速电梯等。

直流电动机简单模型的工作原理为：

一对永磁体磁极固定不动，矩形导线圈abcd固连在圆柱形铁芯上，能与铁芯一起绕轴OO转动，如图12甲所示。

线圈与铁芯是绝缘的，铁芯与磁极之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，且线圈无论转到什么位置，都有磁感线与它的平面平行，如图23乙（正视图）所示。

已知ab、cd杆的长度均为L，ab、cd杆所处位置的磁感应强度大小均为B。

电动机运转过程中线圈的自感现象及电磁辐射可忽略不计，且忽略摩擦。

通电线圈转动时也会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱原电源的作用，称为反电动势。

已知电动机两端的输入电压为U，通过电动机线圈的电流为I，线圈的总电阻为R。

（1）上述电动机接入电路的情况，如图13所示，其中

表示电动机，求其输出功率P出；

（2）当电动机不加负载时，若其输入电压恒为U，求：

①线圈由静止开始转动后，ab边在磁场中转动的最大线速度v；

②线框由静止开始转动后尚未达到最大线速度的过程中，设任意时刻线框中的电流为i，反电动势为E反，请根据能量守恒定律，并结合题目条件，推导得出电流i与E反的关系。

③设想用该模型电动机竖直向上匀速提升质量为m的重物，简化如图14所示。

若电动机的输入电压U连续可调，则电机的转速就可以连续调整，从而连续改变匀速提升重物的速度，这就是“无极调压变速”的原理。

已知线框转动半径为r，线框转动一周时物体竖直上升的高度为h，重力加速度为g。

求电动机稳定时的转速n与输入电压U的关系。

24.（20分）

2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器发射升空。

2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功软着陆在月球背面预选区域。

此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。

嫦娥三号自发射到着陆月球用了13天，而嫦娥四号用了26天。

其中的原因之一就是等月球的“天亮”。

若嫦娥四号探测器着陆前绕月运行过程做的是匀速圆周运动，距离月球表面高度为h，月球的半径是R，月球表面附近的重力加速度为g0。

（1）求嫦娥四号探测器着陆前绕月运行的线速度大小。

（2）探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多，其重要的原因就在于：

由于月球的遮挡，着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。

2018年5月，我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星，在地球和月亮背面的探测器之间搭了一个“桥”，从而有效地解决了通讯的问题。

为了实现通讯和节约能量，“鹊桥”的较理想位置就是“地-月系统”的一个拉格朗日L2点。

地月“L2点”是个“有趣”的位置，它位于地月球心延长线靠近月球一侧，如图15所示。

在这里，中继卫星在地月引力作用下绕地球转动周期与月球绕地球转动周期相同。

假设月球和中继卫星绕地球的运动看作匀速圆周运动。

1设地球质量为M，月球质量为m，地球中心和月球中心间的距离为r1，拉格朗日L2点到月球球心的距离为r2，中继卫星质量为m0，请写出中继卫星绕地球做圆周运动向心力表达式。

2请在图15中标出地球和月球连线上的其它两个可能拉格朗日点L1和L3的大致位置。

设拉格朗日L1点、L2点、L3点分别到地球球心的距离为l1、l2、l3，试分析l1、l2、l3的大小关系。

参考答案：

13.C14.B15.D16.C17.B18.B19.A20.D

21.（18分，填空题每空1分，选择题每题1分，图1分）

（1）①E、D、B②15.022.31③Δx1/Δx2④BC

（2）①0.398②ACE外③如图

④电压表分流＜

⑤

=

⑥

=

不变

22.（16分）

（1）A、B金属板间的电场强度E=U/d（4分）

（2）由于喷枪喷出的油漆微粒是向各个方向，因此微粒落在B板上所形成的图形是圆形。

对于喷枪沿垂直电场方向喷出的油漆微粒，在电场中做抛物线运动，根据牛顿第二定律，油漆颗粒沿电场方向运动的加速度

∴

（6分）

（3）

∴

（6分）

23．（18分）

（1）电动机的输出功率P出=UI-I2R（4分）

（2）①由U=2BLv

则v=

（4分）

3由iU-iE反=i2R

则i=

（4分）

（3）设ab、cd杆的线速度为v1，重物匀速上升的速度为v2

v1=2πrn

由U-2BLv1=IR

UI=I2R+mgv2

解得

（6分）

24.（20分）

（1）

（6分）

（2）①

（4分）

L1和L3位置如上图所示。

（4分）

假设在拉格朗日点有一个卫星，则卫星受到的地球和月球引力的合力提供卫星绕地球匀速圆周运动的向心力。

拉格朗日点所在位置处卫星的角速度相等，都等于月球绕地球圆周运动的角速度，研究L2和L3位置处的卫星，列式分别如下：

假设

，可知L3位置处的卫星提供的引力不足，所以应该有

。

同理分析可知：

l3>l1。

所以三者关系为：

l2>l3>l1（6分）