西城区届高三一模物理试题及答案word版.docx
- 文档编号:6932600
- 上传时间:2023-01-12
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:862.24KB
西城区届高三一模物理试题及答案word版.docx
《西城区届高三一模物理试题及答案word版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《西城区届高三一模物理试题及答案word版.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
西城区届高三一模物理试题及答案word版
北京市西城区2016年高三一模试卷
理科综合能力测试(物理)2016.4
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.物体从外界吸收热量,其内能一定增加
C.物体温度升高,其中每个分子热运动的动能均增大
D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击
14.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波的周期为2s。
某时刻波形如图所示。
下列说法正确的是
A.这列波的振幅为4cm
B.这列波的波速为6m/s
C.x=4m处的质点振动周期为4s
D.此时x=8m处的质点沿y轴负方向运动
15.如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线,P、Q是电场中的两点。
下列说法正确的是
A.P点场强比Q点场强大
B.P点电势比Q点电势低
C.电子在P点的电势能比在Q点的电势能小
D.电子从P沿直线到Q的过程中所受电场力恒定不变
16.如图所示,有一个电热器R,接在电压为u=311sin100pt(V)的交流电源上。
电热器工作时的电阻为100W,电路中的交流电表均为理想电表。
由此可知
A.电压表的示数为311V
B.电流表的示数为2.2A
C.电热器的发热功率为967W
D.交流电的频率为100Hz
17.如图所示,质量为M的人在远离任何星体的太空中,与他旁边的飞船相对静止。
由于没有力的作用,他与飞船总保持相对静止的状态。
这个人手中拿着一个质量为m的小物体,他以相对飞船为v的速度把小物体抛出,在抛出物体后他相对飞船的速度大小为
A.
B.
C.
D.
18.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。
如图所示,某同学坐在列车的车厢内,列车正在前进中,桌面上有一个小球相对桌面静止。
如果他发现小球突然运动,可以根据小球的运动,分析判断列车的运动。
下列判断正确的是
A.小球相对桌面向后运动,可知列车在匀速前进
B.小球相对桌面向后运动,可知列车在减速前进
C.小球相对桌面向前运动,可知列车在加速前进
D.小球相对桌面向前运动,可知列车在减速前进
19.某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程,他按如图1所示连接电路。
先使开关S接1,电容器很快充电完毕。
然后将开关掷向2,电容器通过R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图2所示。
他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响,断开S,先将滑片P向右移动一段距离,再重复以上操作,又得到一条I-t曲线。
关于这条曲线,下列判断正确的是
图1
图1
P
图2
A.曲线与坐标轴所围面积将增大
B.曲线与坐标轴所围面积将减小
C.曲线与纵轴交点的位置将向上移动
D.曲线与纵轴交点的位置将向下移动
20.光导纤维按沿径向折射率的变化可分为阶跃型和连续型两种。
阶跃型的光导纤维分为内芯和外套两层,内芯的折射率比外套的大。
连续型光导纤维的折射率中心最高,沿径向逐渐减小,外表面附近的折射率最低。
关于光在连续型光导纤维中的传播,下列四个图中能正确表示传播路径的是
非选择题(共11题共180分)
21.(18分)
(1)用游标为10分度(测量值可准确到0.1mm)的卡尺测量小球的直径,测量的示数如图1所示,读出小球直径d的值为mm。
(2)如图2所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可“验证机械能守恒定律”。
①已准备的器材有:
打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带
铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还必需的器材是
(只有一个选项符合要求。
填选项前的符号)。
A.直流电源、天平及砝码B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平及砝码D.交流电源、刻度尺
②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如
图3所示(其中一段纸带图中未画出)。
图中O点为打出的起始点,且速度为零。
选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。
其中测出D、
E、F点距起始点O的距离如图所示。
已知打点计时器打点周期为T=0.02s。
由此
可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=______m/s(结果保留三位有效数字)。
③若已知当地重力加速度为g,代入图3中所测的数据进行计算,并将
与进行比较(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从O点到E点的过程中机械能是否守恒。
④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点O了,如图4所示。
于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:
以A点为起点,测量各点到A点的距离h,计算出物体下落到各点的速度v,并作出v2-h图像。
图5中给出了a、b、c三条直线,他作出的图像应该是直线_________;由图像得出,A点到起始点O的距离为_________cm(结果保留三位有效数字)。
⑤某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图6所示,用
细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在
水平桌面的边上,用较重的书压住。
将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由
释放。
在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续
向前运动,落在水平地面上。
测得水平桌面高度为h,笔到铁锁的距离为l,笔到铁锁
落地的水平距离为s。
若满足s2=___________(用l、h表示),即可验证铁锁从释放至
运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。
22.(16分)
质谱仪是一种精密仪器,是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。
图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场组成。
带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,其初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上。
不计粒子重力。
(1)若由容器A进入电场的是质量为m、电荷量为q的粒子,求:
a.粒子进入磁场时的速度大小v;
b.粒子在磁场中运动的轨道半径R。
(2)若由容器A进入电场的是互为同位素的两种原子核P1、P2,由底片上获知P1、P2在磁场中运动轨迹的直径之比是
:
1。
求P1、P2的质量之比m1:
m2。
23.(18分)
2016年2月11日,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)团队向全世界宣布发现了引力波,这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并。
已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M0,万有引力常量为G。
(1)两个黑洞的质量分别为太阳质量的26倍和39倍,合并后为太阳质量的62倍。
利用所学知识,求此次合并所释放的能量。
(2)黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在。
假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。
a.因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。
天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r0的匀速圆周运动。
由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞。
利用所学知识求此黑洞的质量M;
b.严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。
我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能,称之为引力势能,其大小为
(规定无穷远处势能为零)。
请你利用所学知识,推测质量为M′的黑洞,之所以能够成为“黑”洞,其半径R最大不能超过多少?
24.(20分)
(1)如图1所示,固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为l,左端接一电动势为E0、内阻不计的电源。
一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好。
闭合开关S,导体棒从静止开始运动。
忽略摩擦阻力和导线框的电阻,平行轨道足够长。
请分析说明导体棒MN的运动情况,在图2中画出速度v随时间t变化的示意图;并推导证明导体棒达到的最大速度为
;
(2)直流电动机是一种使用直流电流的动力装置,是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。
如图3所示是一台最简单的直流电动机模型示意图,固定部分(定子)装了一对磁极,旋转部分(转子)装设圆柱形铁芯,将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上,能与转子一起绕轴OO'转动。
线框与铁芯是绝缘的,线框通过换向器与直流电源连接。
定子与转子之间的空隙很小,可认为磁场沿径向分布,线框无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,如图4所示(侧面图)。
已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L,其它部分质量不计,线框总电阻为R。
电源电动势为E,内阻不计。
当闭合开关S,线框由静止开始在磁场中转动,线框所处位置的磁感应强度大小均为B。
忽略一切阻力与摩擦。
a.求:
闭合开关后,线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中,电动机产生的内能Q内;
b.当电动机接上负载后,相当于线框受到恒定的阻力,阻力不同电动机的转动速度也不相同。
求:
ab、cd两根杆的转动速度v多大时,电动机的输出功率P最大,并求出最大功率Pm。
北京市西城区2016年高三一模试卷
参考答案及评分标准
理科综合能力测试-物理2016.4
13.D14.D15.C16.B17.A18.D19.D20.C
21.(18分)(
(1)4分,
(2)①--④每空2分,⑤4分)
(1)17.6
(2)①D②3.04③gh2④a,10.0⑤4l(h-l)
22.(16分)
(1)a.(5分)粒子在电场中加速
根据动能定理
解得速度
b.(5分)粒子在磁场中做匀速圆周运动
根据牛顿第二定律和洛仑力公式
解得半径
(2)(6分)由以上计算可知
有
代入已知条件得
23.(18分)
(1)(6分)合并后的质量亏损
根据爱因斯坦质能方程
得合并所释放的能量
(2)a.(6分)小恒星绕黑洞做匀速圆周运动,设小恒星质量为m
根据万有引力定律和牛顿第二定律
解得
b.(6分)设质量为m的物体,从黑洞表面至无穷远处
根据能量守恒定律
解得
因为连光都不能逃离,有v=c
所以黑洞的半径最大不能超过
24.(20分)
(1)(6分)闭合开关S,导体棒在安培力F=B0Il的作用下开始做加速运动,加速度
;导体棒切割磁感线产生反电动势,电流
,当速度v增大,电流I减小,安培力F减小,加速度a减小,导体棒做加速度减小的加速运动;当E0=B0lvm时,电流为零,导体棒速度达到最大,最大速度
;此后棒以最大速度vm做匀速运动;v-t示意图如图所示。
(2)a.(7分)设在这个过程中通过杆横截面的电量为Q,稳定时两杆的速度为vm′
根据能量守恒定律
稳定时有E=2BLvm′
在很短的时间△t内可认为电流不变,以ab为研究对象
根据动量定理BIL·△t=△Mv
对整个过程求和有BLQ=Mvm′
联立以上各式求得
b.(7分)电动机的输出功率P=EI–I2R
求出当
时,输出功率P最大
根据
求出当
时,输出功率P最大
解得最大功率
答案解析:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 西城区 届高三一模 物理试题 答案 word