北京市朝阳区高三二模物理试题及答案(20155)

理科综合能力测试第1页（共8页）2015北京市朝阳区高三二模13．在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是A．2712713012AlnMgXB．24241112NaMgXC．9412426BeHeCXD．2392399293UNpX14．一束光线从折射率为1.5的玻璃射向空气，入射角为45°。下列四幅光路图中正确的是ABCD15．一列沿x轴负方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s。某时刻波形如图所示，下列说法中正确的是A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为2sC．此时x=4m处质点沿y轴正方向运动D．此时x=4m处质点的速度为016．如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则这两颗卫星相比A．卫星A的线速度较大B．卫星A的周期较大C．卫星A的角速度较大D．卫星A的加速度较大17．如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力。下列说法中正确的是A．粒子a带负电，粒子b、c带正电B．射入磁场时粒子a的速率最小C．射出磁场时粒子b的动能最小D．粒子c在磁场中运动的时间最长18．如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由理科综合能力测试第2页（共8页）转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是A．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等B．t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等C．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等D．t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等19．物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。某同学另找器材再探究此实验。他安装好器材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，对比老师演示的实验，其原因可能是A．弹簧的劲度系数太小B．磁铁的质量太小C．磁铁的磁性太强D．圆环的材料与老师用的不同20．在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个人身体高了50%，做衣服用的布料也要多50%，但实际上这种计算方法是错误的。若物体的几何线度为l，当l改变时，其它因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由量纲关系决定的。在上例中，物体的表面积2Sl，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.52=2.25倍。以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m。可假设其体内能用来跳高的能量3El（l为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近A．0.3mB．3mC．30mD．300m21．（18分）（1）某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。①每滴油酸酒精溶液的体积为V0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，则油酸分子直径大小理科综合能力测试第3页（共8页）的表达式为d=________。②该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理（2）某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，现有电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下：A．电流表（0~250mA，内阻约5Ω）B．电流表（0~0.6A，内阻约0.2Ω）C．滑动变阻器（0~10Ω）D．滑动变阻器（0~50Ω）①为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（选填器材前的字母）②图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线。③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W（结果保留两位有效数字）。④实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化。下列各示意图中正确反映P−U2关系的是______。理科综合能力测试第4页（共8页）ABCD22．（16分）如图所示，竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA=6.0m/s。已知半圆形轨道光滑，半径R=0.40m，滑块与水平面间的动摩擦因数=0.50，A、B两点间的距离l=1.10m。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）滑块运动到B点时速度的大小vB；（2）滑块运动到C点时速度的大小vC；（3）滑块从C点水平飞出后，落地点与B点间的距离x。23．（18分）如图甲所示，位于竖直平面内的轨道，由一段斜的光滑直轨道MO和一段水平的粗糙直轨道ON连接而成，以O为原点建立坐标轴。滑块A从轨道MO上相对于水平轨道高h=0.20m处由静止开始下滑，进入水平轨道时无机械能损失。滑块B置于水平轨道上x1=0.40m处。A、B间存在相互作用的斥力，斥力F与A、B间距离s的关系如图乙所示。当滑块A运动到x2=0.20m处时，滑块B恰好开始运动；滑块A向右运动一段距离后速度减为零，此时滑块B的速度vB=0.07m/s；之后滑块A沿x轴负方向运动，其最大速度vA=0.14m/s。已知滑块A、B均可视为质点，质量均为m=1.0kg，它们与水平轨道间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度g=10m/s2。求：理科综合能力测试第5页（共8页）（1）滑块A从轨道MO滑下，到达O点时速度的大小v；（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；（3）整个运动过程中，滑块B的最大速度vmax。24．（20分）（1）如图甲所示，M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷，M、N间的距离为a；沿MN连线的中垂线建立坐标轴，P是x轴上的点，30OPM°。已知静电力常量为k。a．求P点场强的大小和方向；b．在图乙中定性画出场强E随x变化的图像（取向右为场强E的正方向）。（2）如图丙所示，一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电圆环固定在真空中，环心为O，MN是其中轴线。现让一电荷量为−q、质量为m的带电粒子从MN上的P点由静止释放，P、O间的距离为d。不计粒子重力。试证明：当dR时，带电粒子做简谐运动。理科综合能力测试第6页（共8页）2015北京市朝阳区高三年级二模题号12345678910答案题号11121314151617181920答案CABBDADA21．（18分）（1）①0500VS…………………………………………………………………………（3分）②AC……………………………………………………………………………（3分）（2）①A………………………………………………………………………………（2分）C………………………………………………………………………………（2分）②答案如下图……………………………………………………………………（2分）③0.38……………………………………………………………………………（3分）④A………………………………………………………………………………（3分）22．（16分）解：（1）滑块从A运动到B的过程中，根据动能定理221122BAmglmmvv所以5.0Bvm/s……………………………………………………………（5分）（2）滑块从B运动到C的过程中，取水平面为零势能平面，根据机械能守恒定律22110222BCmmmgRvv所以3.0Cvm/s……………………………………………………………（5分）（3）滑块从C水平飞出后做平抛运动。设飞行时间为t，则水平方向：Cxtv竖直方向：2122Rgt理科综合能力测试第7页（共8页）解得：x=1.2m……………………………………………………………………（6分）23．（18分）解：（1）滑块A沿轨道MO下滑的过程机械能守恒。取水平轨道所在平面为零势能平面，根据机械能守恒定律21002mghmv所以22.0ghvm/s………………………………………………………（5分）（2）当滑块A运动到x2=0.20m处时，A、B间的距离为0.20m，由图乙可知，A、B间斥力的大小F=5.0N。当B恰好开始运动时，根据牛顿第二定律0Fmg所以0.50…………………………………………………………………（6分）（3）由题意可知：当滑块A向左的速度最大时，滑块B的速度也达到最大。在滑块A沿x轴负方向运动的过程中，滑块A、B所受的摩擦力大小相等、方向相反，所以滑块A、B组成的系统动量守恒，则max0BAmmmvvv所以max0.21vm/s…………………………………………………………（7分）24．（20分）解：（1）a．由几何关系可知，P、M间的距离/2sin30araM在P点场强的大小为2MQEka，方向与x轴正方向成30°。由场的叠加原理和对称性可知，P点合场强的大小232cos30MkQEEa，方向沿x轴正方向………………………………………………………………（6分）b．场强E随x变化的示意图如图所示。………………………………………（6分）（2）【方法一】由场的叠加原理和对称性可知，带电圆环轴线上的场强E随x的变化关系与（1）b的图像相似。当dR时，在[,]xdd区间内E-x图像可近似看做一条直线，即Ex，所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小Fx，又因为F理科综合能力测试第8页（共8页）的方向与位移x的方向相反，所以当dR时，粒子做简谐运动。【方法二】沿圆环的轴线建立坐标轴，O是原点。把圆环分成若干等份，每一份都很小，可视为点电荷。设每一份的电荷量为Q，则它在x轴上某一点沿x轴方向的场强32222222()QxQxEkkxRxRxR，由场的叠加原理和对称性可知，圆环在这一点的合场强3222()kQExxR。当xR时，32232()xRR，则圆环在轴线上的场强3kQExR，即Ex，所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小Fx，又因为F的方向与位移x的方向相反，所以当dR时，粒子做简谐运动。……………………………………………………………………………………（8分）