通州区2017-2018第一学期高三年级第二次模拟考试
物理试卷
本试卷分为选择题和非选择题两部分,共120分.考试用时l00分钟
一、单项选择题.本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意. 1.一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动,A 、B 是卫星运动的远地点和近地点.下列说法中正确的是 A .卫星在A 点的角速度大于B 点的角速度 B .卫星在A 点的加速度小于B 点的加速度 C .卫星由A 运动到B 过程中动能减小,势能增加
D .卫星由A 运动到B 过程中引力做正功,机械能增大
2.电荷量为+Q 的点电荷和接地金属板MN 附近的电场线分布如图所示,点电荷与金属板相距为2d ,图中P 点到金属板和点电荷间的距离均为d .已知P 点的电场强度为E 0,则金属板上感应电荷在P 点处产生的电场强度E 的大小为
A .E =0
B .2
kQ E d =
C . 02
kQ
E E d =-
D . 20
E E =
3.高三某同学参加引体向上体能测试,在20s 内完成10次标准动作,则此过程中该同学克服重力
做功的平均功率最接近于
A .150W
B .300W
C .450W
D .600W
4.如图所示电路中,R 为某种半导体气敏元件,其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小.当一氧化碳气体浓度增大时,下列说法中正确的是
A .电压表V 示数增大
B .电流表A 示数减小
C .电路的总功率减小
D .变阻器R 1的取值越大,电表示数变化越明显
第1题图
B
A R
第4题图
R 1
A
V
S
E r
5.如图所示,钢铁构件A 、B 叠放在卡车的水平底板上,卡车底板和
B 间动摩擦因数为μ1, A 、B 间动摩擦因数为μ2,μ1>μ2,卡车
刹车的最大加速度为a ,a > μ1g ,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在s 0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过 A . 02as B .012gs μ C .022gs μ D .021)(gs μμ+
二、多项选择题.本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的
得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.如图所示电路中,A 、B 为两个相同灯泡,L 为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈,C 为电容较大的电容器,下列说法中正确的有( )
A .接通开关S ,A 立即变亮,最后A 、
B 一样亮 B .接通开关S ,B 逐渐变亮,最后A 、B 一样亮
C .断开开关S ,A 、B 都立刻熄灭
D .断开开关S ,A 立刻熄灭,B 逐渐熄灭
7.如图所示,含有1
1H 、2
1H 、4
2He 的带电粒子束从小孔O 1处射入速度选择器,沿直线O 1O 2运动的粒子在小孔O 2处射出后垂直进入偏转磁场,最终打在P 1、P 2两点.则( )
A .打在P 1点的粒子是4
2He B .打在P 2点的粒子是2
1H 和4
2He C .O 2P 2的长度是O 2P 1长度的2倍 D .粒子在偏转磁场中运动的时间都相等
8.一小球从地面竖直上抛,后又落回地面,小球运动过程中所受空气阻力与速度成正比,取竖直向上为正方向.下列关于小球运动的速度v 、加速度a 、位移s 、机械能E 随时间t 变化的图象中,可能正确的有( )
第6题图
A B
C
L S
第5题图
A
B
O 1 第7题图
P 2O 2 P 1
E
B 1
B 2
t
v O
a
t t s
t
E
9.如图所示,小物块以初速度v 0从O 点沿斜面向上运动,同时从O 点斜向上抛出一个速度大小也为
v 0的小球,物块和小球在斜面上的P 点相遇.已知物块和小球质量相
等,空气阻力忽略不计,则( ) A .斜面可能是光滑的
B .在P 点时,小球的动能大于物块的动能
C .小球运动到最高点时离斜面最远
D .小球和物块到达P 点过程中克服重力做功的平均功率相等
三、简答题:本题分必做题(第lO 、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答
题卡相应的位置.
10.(8分) 如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d 、质量为m 的金属小球由A 处由静止释放,下落过程中能通过
A 处正下方、固定于
B 处的光电门,测得A 、B 间的距离为H (H >>d ),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t ,当地的重力加速度为g 。则: ⑴如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d = ▲ mm 。 ⑵小球经过光电门B 时的速度表达式为 ▲ 。
⑶多次改变高度H ,重复上述实验,作出
21
t
随H 的变化图象如图丙所示,当图中已知量t 0、H 0和重力加速度g 及小球的直径d 满足以下表达式: 时,可判断小球下落过程中机械能守恒。
第9题图
O
P
v 0 v 0
H
丙
2
1t
O
H 0 20
1t B
光电门
金属球
A
接计
甲
乙
⑷实验中发现动能增加量△E K 总是稍小于重力势能减少量△E P ,增加下落高度后,则k p E E ?-?将 (选填“增加”、“减小”或“不变”)。
11. (10分)某实验小组要测量电阻R x 的阻值.
(1)首先,选用欧姆表“×10”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图甲所示,则该电阻的测量值为 Ω.
(2)接着,用伏安法测量该电阻的阻值,可选用的实验器材有:电压表V (3V ,内阻约3k Ω); 电流表A (20 mA ,内阻约2Ω);待测电阻R x ;滑动变阻器R 1(0-2k Ω);滑动变阻器R 2(0-200Ω);干电池2节;开关、导线若干.在图乙、图丙电路中,应选用图 (选填“乙”或“丙”)作为测量电路,滑动变阻器应选用 (选填“R 1”或“R 2”).
(3)根据选择的电路和器材,在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接.
(4)为更准确测量该电阻的阻值,可采用图戊所示的电路,G 为灵敏电流计(量程很小),R 0为定
值电阻,R 、R 1、R 2为滑动变阻器.操作过程如下:①闭合开关S ,调节R 2,减小R 1的阻值,多次操作使得G 表的示数为零,读出此时电压表V 和电流表A 的示数U 1、I 1;②改变滑动变阻器R 滑片的位置,重复①过程,分别记下U 2、I 2,…,U n 、I n ;③描点作出U-I 图象,根据图线斜率求出R x 的值.下列说法中正确的有 .
A .闭合S 前,为保护G 表,R 1的滑片应移至最右端
B .调节G 表的示数为零时,R 1的滑片应位于最左端
C .G 表示数为零时,a 、b 两点间电势差为零
第11题图
甲
R x
A
V
S
R x
R
A
V S
第11题图 戊
S
R R 0
R x
R 1
R 2
a b
V
A
G
S
mA
V
+
-
_
丁
D .该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响
12.选做题(请从A 、B 和C 三小题中选定两小题.....作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答,则按A 、B 小题评分.) A .(选修模块3-3)(12分)
(1)下列说法中错误..的是 . A .雾霾在大气中的漂移是布朗运动
B .制作晶体管、集成电路只能用单晶体
C .电场可改变液晶的光学性质
D .地球大气中氢含量少,是由于外层气体中氢分子平均速率大,更易从地球逃逸
(2)每年入夏时节,西南暖湿气流与来自北方的冷空气在江南、华南等地交汇,形成持续的降雨.冷
空气较暖湿空气密度大,当冷暖气流交汇时,冷气团下沉,暖湿气团在被抬升过程中膨胀.则暖湿气团温度会 (选填“升高” 、“ 不变”或“ 降低”),同时气团内空气的相对湿度会 (选
填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA 循环,p 1、p 2、V 1、 V 2均为已知量.已知A 状态的温度为T 0,求: ① C 状态的温度T ;
②完成一个循环,气体与外界热交换的热量Q .
C .(选修模块3-5)(12分) (1)钍
234
90
Th 具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa ,同时伴随有γ射线产生,其方程为
234234
90
91
Th Pa x →
+,钍的半衰期为24天.则下列说法中正确的是 .
A .x 为质子
B .x 是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的
C .γ射线是钍原子核放出的
D .1g 钍
23490
Th 经过120天后还剩钍
第12A (3)题图
V
p O p 2 V 1
B
p 1
V 2
D C
A
(2)某金属的截止极限频率恰好等于氢原子量子数n =4能级跃迁到n =2能级所发出光的频率.氢
原子辐射光子后能量 (选填“增大”、“不变”或“减小”).现用氢原子由n =2能级跃迁到n =1能级所发出的光照射该金属,则逸出光电子的最大初动能是 (已知氢原子n =1、2、4能级的能量值分别为E 1、E 2、E 4).
(3)如图所示,A 和B 两小车静止在光滑的水平面上,质量分别为m 1、m 2,A 车上有一质量为m 0的
人,以速度v 0向右跳上B 车,并与B 车相对静止.求: ①人跳离A 车后,A 车的速度大小和方向; ②人跳上B 车后,A 、B 两车的速度大小之比.
四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.
13.(15分)如图所示,质量为m 、电阻为R 的单匝矩形线框置于光滑水平面上,线框边长ab =L 、
ad =2L .虚线MN 过ad 、bc 边中点.一根能承受最大拉力F 0的
细线沿水平方向拴住ab 边中点O .从某时刻起,在MN 右侧加一方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按B=kt 的规律均匀变化.一段时间后,细线被拉断,线框向左运动,ab 边穿出磁场时的速度为v . 求:
(1)细线断裂前线框中的电功率P ;
(2)细线断裂后瞬间线框的加速度大小a 及线框离开磁场的过
程中安培力所做的功W ;
(3)线框穿出磁场过程中通过导线截面的电量 q .
14.(16分)如图所示,半径R=4m 的光滑圆弧轨道BCD 与足够长的传送带DE 在D 处平滑连接,O 为圆弧轨道BCD 的圆心,C 点为圆弧轨道的最低点,半径OB 、OD 与OC 的夹角分别为53°和37°.传送带以2m/s 的速度沿顺时针方向匀速转动,将一个质量m=的煤块(视为质点)从B 点左侧高为h=
a
b
c
d
M
N
O
第13题图
A B
第12C (3)题图
处的A 点水平抛出,恰从B 点沿切线方向进入圆弧轨道.已知煤块与轨道DE 间的动摩擦因数μ=,重力加速度g 取10m/s2,sin37°=,cos37°=.求:
(1)煤块水平抛出时的初速度大小
v ;
(2)煤块第一次到达圆弧轨道BCD 上的D 点对轨道的压力大小;
(3)煤块第一次离开传送带前,在传送带DE 上留下痕迹可能的最长长度.(结果保留2位有效数字)
15.(16分)如图(甲)所示,在直角坐标系0≤x ≤L 区域内有沿y 轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L ,0)为圆心、半径为L 的圆形区域,圆形区域与x 轴的交点分别为M 、N 。现有一质量为m ,带电量为e 的电子,从y 轴上的A 点以速度0v 沿x 轴正方向射入电场,飞出电场后从M 点进入圆形区域,速度方向与x 轴夹角为30°。此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场,以垂直于纸面向外为磁场正方向),最后电子运动一段时间后从N 飞出,速度方向与进入磁场时的速度方向相同(与x 轴夹角也为30°)。求:
(1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小; (2)0≤x ≤L 区域内匀强电场场强E 的大小;
(3)写出圆形磁场区域磁感应强度0B 的大小、磁场变化周期T 各应满足的表达式.
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.B 2.C 3.A 4.D 5.C
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的
得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.ABD 7.BC 8.AC 9.BD
三、简答题:本题共3小题,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
10.(1)(8分)⑴(2分)⑵d
t
(2分)⑶
22
12g
H
t d
=或22
00
2gH t d
=(2分)
⑷增加(2分)
11.(1)140;(2)丙、
2
R;(3)如图(4)CD
【解析】:(1)欧姆表读数=刻度盘读数×倍率,读数是:1410140
?Ω=Ω
(2)由于待测电阻的电阻值比较大比电流表的内阻大得多,所以电流表使用内接法;由于两个滑动变阻器的电阻值都比较大,所以要选择限流电路.所以实验电路选择丙,滑动变阻器选择容易调节
的变阻器,所以选择
2
R;
(3)根据实验的原理图,依次连接电路如图;
(4)A .闭合S 前,为保护G 表,开始时1R 的电阻值要最大,所以滑片应移至最左端.故A 错误; B .调节G 表的示数为零时,与1R 的滑片的位置无关,故B 错误;
C .该图实验的原理是利用惠斯通电桥法,G 表示数为零时,a 、b 两点间电势差为零.故C 正确;
D .该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响.故D 正确。故选:CD
故答案为:(1)140;(2)丙,2R ;(3)如图(4)CD
12.A (选修模块3-3)(12分)
(1)A (3分) (2)降低 变大 (4分) (3)①设状态D 的温度为T D
C 到D
21D
p p T T =
D 到A 21D 0V V
T T = (1分) 解得 22
011
p V T T p V = (1分)
(直接用气态方程求解同样给分) ②BC 221()W p V V =-- DA 121()W p V V =-
全过程有 BC DA 1221()()W W W p p V V =+=-- (1分) 由热力学第一定律 0U Q W ?=+=
(1分) 解得 2121()()0Q p p V V =--> 气体吸热
(1分)
12.C (选修模块3-5)(12分)
(1)B (3分) (2)减小(2分) 2142E E E --(2分)
(3)①设人跳离A 车后,A 车的速度为v A ,研究A 车和人组成的系统,以向右为正方向,由动量
守恒定律有 0001=+v m v m A (1分) 解得 01
v m m v A -
= (1分) 负号表示A 车的速度方向向左
(1分) ②研究人和B 车,由动量守恒定律有 B v m m v m )(2000+= (1分) 解得
02
1
A B
v m m v m +=
(1分)
第11题答图 mA
V
+
-
_
(1分)
四、计算题:本题共3小题,共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 13题至15题,只要答案正确,原则上给全分。答案错误,根据公式给分。 13.(15分)(1)根据法拉第定律 2
2B E L kL t t φ??=
==??
(2分)
电功率 224
E k L P R R
==
(3分)
(2)细线断裂瞬间安培力 A 0=F F (没有说明,直接代入下面公式也给分)(1分) 线框的加速度 0
A =
=F F a m m
(2分)
线框离开磁场过程中,由动能定理 21
2W mv =
(2分)
(3)设细线断裂时刻磁感应强度为B 1,则有
10ILB F =
(1分) 其中 2
E kL I R R
==
(1分)
线圈穿出磁场过程 2
1B L E t t
φ?==
?? (1分)
电流 E
I R
=
通过的电量 q I t =?
(1分) 解得 0
F q kL
=
(1分)
(直接写出q =△Φ/R ,同样给分) 14.(16分)
解:(1)物体在抛出后竖直方向做自由落体运动,竖直方向有:
物体恰从A 点沿切线方向进入圆弧轨道,则:
得:
(2)煤块在A→D的过程中由动能定理:
在D点由牛顿第二定律:
解得:,FND=,
又有牛顿第三定律知在D点对轨道的压力大小为
(3)因
所以,煤块先沿传送带向上做匀减速运动,然后做匀变速运动返回,设总时间为t.在沿传送带向上匀减速由牛顿第二定律:mgsin37°+μmgcos37°=ma1,
后面的匀变速阶段由牛顿第二定律:mgsin37°﹣μmgcos37°=ma2,
解得:,
对煤块从滑上到滑下传送带有运动学公式:
=
解得:t≈
由题意可知,当传送带最前沿的痕迹与最后痕迹不重叠时,痕迹最长,此时有:
s=
答:(1)煤块水平抛出时的初速度大小v0为3m/s;
(2)煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小为;
(3)煤块第一次离开传送带前,在传送带DE上留下痕迹可能的最长长度为.
15解:(1)电子在电场中作类平抛运动,射出电场时,如图1所示.
由速度关系:解得
(2)由速度关系得
在竖直方向
解得
(3)在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°,根据几何知识,在磁场变化的半个周期内,粒子在x轴方向上的位移恰好等于R.粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是:2nR=2L
电子在磁场作圆周运动的轨道半径
解得(n=1、2、3…)
若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周,同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时,
可使粒子到达N点并且速度满足题设要求.应满足的时间条件:
而
T的表达式得:T=(n=1、2、3…)
答:(1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小为解得;
(2)0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小;
(3)圆形磁场区域磁感应强度B0的大小表达式为(n=1、2、3…)磁场变化周期T各应满足的表达式为T=(n=1、2、3…).