北京市西城区届高三第二次模拟考试理科综合物理试题.docx
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北京市西城区届高三第二次模拟考试理科综合物理试题
北京市西城区2018届高三第二次模拟考试理科综合物理试题
一、单选题
1.碳12的原子核是由6个质子和6个中子构成的,各质子之间存在着三种相互作用力,万有引力、库仑力和核力。
这三种相互作用力的大小由弱到强的顺序是
A.万有引力、库仑力、核力
B.万有引力、核力、库仑力
C.库仑力、万有引力、核力
D.核力、万有引力、库仑力
2.一束激光照在一个很小的圆盘上,在屏上观察到如图所示的图样,在影的中心有一个亮斑,这就是著名的“泊松亮斑”。
下列说法正确的是
A.圆盘中心有个小孔,这是光的衍射现象
B.圆盘中心是不透光的,这是光的衍射现象
C.圆盘中心有个小孔,这是光的干涉现象
D.圆盘中心是不透光的,这是光的干涉现象
3.下列说法正确的是
A.光波的传播需要介质
B.在真空中电磁波的传播速度小于光速
C.X射线、γ射线都是电磁波
D.发声体振动时在空气中产生的声波是横波
4.如图所示为交流发电机的示意图,从线圈通过如图所示的位置开始计时。
如果发电机产生的交变电流的频率为50Hz,电动势的最大值为400V,则发电机产生的电动势瞬时值表达式为
A.e=400sin50t(V)
B.e=400cos50t(V)
C.e=400sin100t(V)
D.e=400cos100t(V)
5.火星有两颗卫星,分别记作火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆形。
已知火卫一的运行周期为7小时39分,火卫二的运行周期为30小时18分。
由此可以判断,这两颗卫星
A.火卫一距火星表面较近且线速度较小
B.火卫一距火星表面较近且向心加速度较大
C.火卫二距火星表面较近且线速度较大
D.火卫二距火星表面较近且角速度较小
6.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。
一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下。
落到一定位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下。
在上述过程中,关于座舱中的人所处的状态,下列判断正确的是
A.座舱在自由下落的过程中人处于超重状态
B.座舱在减速运动的过程中人处于超重状态
C.座舱在整个运动过程中人都处于失重状态
D.座舱在整个运动过程中人都处于超重状态
7.我们通常用阴极射线管来研究磁场、电场对运动电荷的作用,如图所示为阴极射线管的示意图。
玻璃管已抽成真空,当左右两个电极连接到高压电源时,阴极会发射电子,电子在电场的加速下,由阴极沿x轴方向飞向阳极,电子掠射过荧光屏,屏上亮线显示出电子束的径迹。
要使电子束的径迹向z轴正方向偏转,在下列措施中可采用的是
A.加一电场,电场方向沿z轴正方向
B.加一电场,电场方向沿y轴负方向
C.加一磁场,磁场方向沿z轴正方向
D.加一磁场,磁场方向沿y轴负方向
8.电动汽车由于节能环保的重要优势,越来越被大家认可。
电动汽车储能部件是由多个蓄电池串联叠置组成的电池组,如图所示。
某品牌电动小轿车蓄电池的数据如下表所示。
下列说法正确的是
电池只数
输入电压
充电参数
放电时平均电压/只
电池容量/只
100只
交流220
420V,20A
3.3V
120Ah
A.将电池组的两极直接接在交流电上进行充电
B.电池容量的单位Ah就是能量单位
C.该电池组充电时的功率为4.4kW
D.该电池组充满电所储存的能量为
二、实验题
9.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,先配制好一定浓度的油酸酒精溶液,并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V。
往浅盘里倒入约2cm深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上。
用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,油酸立即在水面散开,形成一块薄膜,薄膜上没有痱子粉,可以清晰地看出它的轮廓,如图所示。
待薄膜形状稳定后量出它的面积为S。
在这个实验中,下列说法正确的是_________。
A.根据
就可以粗略地测量酒精分子的直径
B.根据
就可以精确地测量油酸分子的直径
C.选择油酸作为被测物质,是因为油酸的物理性
质有助于油酸在水面上形成单分子膜
10.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,选用的小灯泡规格为“3.8V,0.3A”。
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:
A1(量程3A,内阻约0.1Ω)、A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);
电压表:
V(量程5V,内阻约5kΩ);
滑动变阻器:
R1(阻值范围0~10Ω)、R2(阻值范围0~2kΩ);
电源:
E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_______,滑动变阻器________。
(填器材的符号)
②为尽量精准的描绘小灯泡的伏安特性曲线,应选用的实验电路为图2中的_______
③某同学记录了多组数据,并且将这些数据的对应点标在了图3的坐标纸上,请根据这些点在图3中画出I-U图线_________。
④从图线可知,当灯泡两端电压为2.6V时,小灯泡的功率等于_________W(保留两位有效数字)。
⑤将实验所用小灯泡接入如图4所示的电路中,其中A是电流传感器。
当开关S闭合前后,结合以上所作的I-U图线,分析判断通过小灯泡的电流随时间变化的图像,应该是图5所示四个图像中的_______。
三、解答题
11.如图所示,两平行金属板间距为d,两板间的电势差为U,板间电场可视为匀强电场。
金属板上方有磁感应强度为B的匀强磁场。
电荷量为+q的微观粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,从M点进入磁场做匀速圆周运动,最后从N点离开磁场。
忽略重力的影响。
(1)求匀强电场场强的大小E;
(2)若测得M、N两点间距离为L,求:
a.粒子从电场射出时的动量P;
b.粒子的质量m。
12.2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功,它的阻拦技术原理是,飞机着舰时利用阻拦索的作用力使它快速停止。
随着电磁技术的日趋成熟,新一代航母已准备采用全新的电磁阻拦技术,它的阻拦技术原理是,飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。
为研究问题的方便,我们将其简化为如图所示的模型。
在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。
轨道端点MP间接有阻值为R的电阻。
一个长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。
质量为M的飞机以水平速度v0迅速钩住导体棒ab,钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度。
假如忽略摩擦等次要因素,飞机和金属棒系统仅在安培力作用下很快停下来。
求:
(1)飞机钩住金属棒后它们获得的共同速度v的大小;
(2)飞机在阻拦减速过程中获得的加速度a的最大值;
(3)从飞机钩住金属棒到它们停下来的整个过程中运动的距离x。
13.合成与分解是物理常用的一种研究问题的方法,如研究复杂的运动就可以将其分解成两个简单的运动来研究。
请应用所学物理知识与方法,思考并解决以下问题。
(1)如图所示,将一小球以v0=20m/s的初速度从坐标轴原点O水平抛出,两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球,在两个坐标轴上留下了小球的两个“影子”,影子的位移和速度描述了小球在x、y两个方向的运动。
不计空气阻力的影响,g=10m/s2。
a.分析说明两个“影子”分别做什么运动;
b.经过时间t=2s小球到达如图所示的位置,求此时小球的速度v。
14.如图所示,把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球穿在沿水平x轴的光滑杆上,能够在杆上自由滑动。
把小球沿x轴拉开一段距离,小球将做振幅为R的振动,O为振动的平衡位置。
另一小球B在竖直平面内以O′为圆心,在电动机的带动下,沿顺时针方向做半为径R的匀速圆周运动。
O与O′在同一竖直线上。
用竖直向下的平行光照射小球B,适当调整B的转速,可以观察到,小球B在x方向上的“影子”和小球A在任何瞬间都重合。
已知弹簧劲度系数为k,小球A的质量为m,弹簧的弹性势能表达式为
,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量。
a.请结合以上实验证明:
小球A振动的周期
。
b.简谐运动的一种定义是:
如果质点的位移x与时间t的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。
请根据这个定义并结合以上实验证明:
小球A在弹簧作用下的振动是简谐运动,并写出用已知量表示的位移x与时间t关系的表达式。
北京市西城区2018届高三第二次模拟考试理科综合物理试题参考答案
1.A
【解析】核力是强力,它能将核子束缚在原子核内。
万有引力最弱,研究核子间相互作用时万有引力可以忽略。
故选A。
点睛:
该题考查四种相互作用.要注意原子核中,核子之间的力,只有核力是最强,其它两个力都很弱.
2.B
【解析】光线通过小圆盘,则会在屏上出现中心有亮斑,这就是著名的“泊松亮斑”,说明光线也偏离原来的直线方向传播,所以属于光的衍射,故B正确;故选B。
3.C
【解析】光波的传播不需要介质,在真空中就能传播,选项A错误;在真空中电磁波的传播速度等于光速,选项B错误;X射线、γ射线都是电磁波,选项C正确;发声体振动时在空气中产生的声波是纵波,选项D错误;故选C.
4.D
【解析】因f=50Hz,可知
,线圈从垂直中性面开始转动,则瞬时值表达式是:
e=400cos100t(V),故选D.
5.B
【解析】根据万有引力提供圆周运动向心力有:
得卫星周期
,知半径大的周期大,半径小的周期小,所以可知火卫一的半径小于火卫二的半径,即火卫一距火星表面较近,选项CD错误;线速度
,火卫一的线速度大,故A错误;向心加速度a=
,火卫一的加速度大,故B正确。
故选B.
点睛:
掌握万有引力提供圆周运动向心力,根据周期关系得出半径关系,再由此分析角速度、线速度和向心加速度与半径的关系,掌握规律是解决问题的基础.
6.B
【解析】座舱在自由下落的过程中,加速度为向下的g,人处于完全失重状态;座舱在减速运动的过程中,加速度向上,则人处于超重状态,故选B.
点睛:
注意加速度向下,处于失重状态,当加速度为g时处于完全失重状态;加速度向上时处于超重状态.
7.D
【解析】要使电子束的径迹向z轴正方向偏转,若加一电场,电场方向沿z轴负方向;若加一磁场,根据左手定则,磁场方向沿y轴负方向,故选D.
8.D
【解析】电池组的两极不能直接接在交流电上进行充电,必须要通过整流装置后接到交流电源上,选项A错误;电池容量的单位Ah就是电量单位,选项B错误;该电池组充电时的功率为P=420V×20A=8.4kW,选项C错误;该电池组充满电所储存的能量为
,选项D正确;故选D.
9.C
【解析】体积V是油酸酒精溶液的总体积,不是油酸的体积,则根据d=V/S求得的不是油酸分子的直径,选项AB错误;选择油酸作为被测物质,是因为油酸的物理性质有助于油酸在水面上形成单分子膜,选项C正确;
10.A2R1乙如图所示:
0.68B
【解析】①灯泡的额定电流为0.3A,则为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表A2,滑动变阻器要用分压电路,则选R1;
②电压表要内接;滑动变阻器要接成分压电路;故选乙电路;
③画出I-U图线如图:
④从图线可知,当灯泡两端电压为2.6V时,灯泡的电流为0.26A,则小灯泡的功率等于P=IU=0.68W
⑤由U-I图像可知,随电压增大,电阻逐渐增加,灯泡的电流逐渐减小,最后趋于稳定,则电流I随时间t变化图像为B所示.
点睛:
此题考查伏安法测电阻的实验;要掌握电路的选择方法:
当电压表内阻远大于待测电阻时要用电流表外接;当电流表内阻远小于待测电阻时要用电流表内接;滑动变阻器用分压电路时要选择阻值较小的方便.
11.
(1)
(2)
【解析】
(1)由匀强电场中电势差与场强的关系得
(2)a.粒子在磁场中运动时
根据牛顿第二定律
L=2R
解得
b.粒子在电场中运动时
根据动能定理
解得m=
12.
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)以飞机和金属棒为研究对象
根据动量守恒定律Mv0=(M+m)v
解得它们共同的速度
(2)飞机钩住金属棒后它们以速度v开始在安培力的作用下做减速运动,所以当它们速度为v时安培力最大,此时由安培力产生的加速度也最大
根据牛顿第二定律BIL=(M+m)a
根据全电路欧姆定律
联立以上两式解得
(3)以飞机和金属棒为研究对象,在很短的一段时间t内
根据动量定理BiL·t=(M+m)v①
在某时刻根据全电路欧姆定律
②
由①②两式得
③
飞机经时间t停下来,对③式在时间t内求和
解得
13.a.影子做初速度为零的匀加速直线运动
b.
速度方向与x方向成45°角
【解析】a.在x方向,因为小球不受力的作用,所以影子做匀速直线运动;在y方向,因为小球仅受重力的作用,初速度为0,所以影子做初速度为零的匀加速直线运动。
b.此时x方向的影子速度vx=v0=20m/s
y方向的影子速度vy=gt=20m/s
小球的速度
代入数据解得
,θ=45°
速度方向与x方向成45°角
点睛:
此题实质是考查平抛物体的运动规律;抓住水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,要结合几何关系对影子的运动进行讨论.
14.a.
b.
,其中R、k、m为常量
【解析】a.以小球A为研究对象,设它经过平衡位置O时的速度为v,当它从O运动到最大位移处,根据机械能守恒有
,由此得
①。
由题中实验可知,小球B在x方向上的“影子”的速度时刻与小球A的相等,A经过O点的速度v与B经过最低点的速度相等,即小球B做匀速圆周运动的线速度也为v。
小球A振动的周期与小球B做圆周运动的周期相等。
根据圆周运动周期公式,小球B的运动周期
②
联立①②两式得小球B的运动周期
所以小球A的振动周期也为
b.设小球B做圆周运动的角速度为ω。
设小球A从O向右运动、小球B从最高点向右运动开始计时,经过时间t,小球B与O的连线与竖直方向成φ角,小球B在x方向上的位移
x=Rsinφ=Rsinωt
根据
,
联立以上各式得
由题中实验可知B在x方向上的“影子”和A在任何瞬间都重合即小球A的位移规律也为
,其中R、k、m为常量
所以小球A的运动是简谐运动。
点睛:
此题关键要知道简谐振动的特点F=-kx;同时要掌握简谐振动的周期公式,结合几何关系讨论影子的运动规律.
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