2016年北京市丰台区高三二模物理及答案

·1·丰台区2016年高三年级第二学期综合练习（二）理科综合（物理）2016.0513.关于物体的内能，下列说法正确的是A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大B.内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零C.物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大D.做功和热传递都能改变物体的内能14.关于玻尔建立的氢原子模型，下列说法正确的是A.氢原子处于基态时，电子的轨道半径最大B.氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C.氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D.氢原子从基态向较高能量态跃迁时，系统的电势能减小15.a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向平行玻璃砖，界面MN与PQ平行，光路如图所示．关于a、b两种单色光，下列说法正确的是A.该玻璃砖中a光的传播速度小于b光的传播速度B.a、b两种单色光从玻璃砖射向空气时，两单色光可能不平行C.若增大从空气射入玻璃时的入射角，a、b两种单色光在PQ界面可能发生全反射D.用这两种单色光分别照射某种金属，若a光能发生光电效应现象，则b光一定能发生光电效应现象16.如图所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间的距离为1m．当t=0时，波源S开始振动，速度方向竖直向上，振动由此以1m/s的速度开始向右传播．t=1.0s时，波源S第一次到达波峰处．由此可以判断A.该列波的波长为2mB.该列波的频率为4HzC.t=4.0s时，质点c达到最大加速度D.t=4.0s时，质点e加速度方向竖直向上17.图甲是某同学拍摄的一辆汽车在夜间行驶的照片，因为亮度原因，汽车的车身在照片中没有清晰显示，图中白色亮线是在曝光时间内汽车车灯运动的轨迹，照片中所示斑马线长度L＝3m．图乙是此照片的相关参数．根据给出的信息估算在曝光时间内汽车运动的平均速度约为：A.11m/sB.24m/sC.35m/sD.48m/s图甲图乙Sabcdefgh左右玻璃空气abMNPQL·2·18.如图所示，光滑水平面上有竖直向下的匀强磁场，图中虚线为磁场区域的左边界．一个长方形的金属线框以初速度v向左运动，穿出磁场．此过程中，线框中感应电流的大小随时间变化的图像是ABCD19.如图所示的实验装置中，小球A、B完全相同．用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，实验中两球同时落地．图中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，则下列说法正确的是A.A球经过面1时的速率等于B球经过面1时的速率B.A球从面1到面2的速率变化等于B球从面1到面2的速率变化C.A球从面1到面2的动量变化大于B球从面1到面2的动量变化D.A球从面1到面2的机械能变化等于B球从面1到面2的机械能变化20.麦克斯韦的电磁场理论指出：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．电场和磁场在空间的交替传播就形成了电磁波．从1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在至今，电磁波已经与我们的生活紧密相关：机场安检门使用频率为7kHz的电磁波，GPS定位系统使用频率为10.23MHz（1MHz=106Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800—1900MHz的电磁波，无线WiFi使用频率为2.4GHz（1GHz=109Hz）的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波．根据图中给出的电磁波谱和相关信息，下列说法正确的是A.手机工作时使用的电磁波是纵波B.机场安检门使用的电磁波只能在空气中传播C.地铁行李安检时使用的电磁波是利用了电磁波的穿透本领D.无线WiFi使用的电磁波比GPS定位系统使用的电磁波更容易发生衍射现象ti0ti0ti0ti021vBK2BBK2BBK2BBK2·3·第二部分（非选择题共180分）本部分共11小题，共180分。21.（18分）（1）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，为完成实验需满足．A.m1m2，r1r2B.m1m2，r1r2C.m1m2，r1=r2D.m1m2，r1=r2②实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度，但是可以通过仅测量（填选项前的符号），间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的水平位移③图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影，实验时，先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置．然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放，多次重复，并找到碰撞后两球落点的平均位置．用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，若满足关系式则两球碰撞前后系统动量守恒.（2）某同学要用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：多用电表（仅可使用欧姆档）电流表（量程0—10mA，内阻约为50Ω）电压表（量程0—3V，内阻约为5KΩ）电池组（电动势3V，内阻约为1Ω）滑动变阻器（阻值0—15Ω，允许最大电流1A）开关一个，导线若干①为了设计电路，需用多用电表的欧姆档粗测Rx阻值，将选择开关置于欧姆档的“×10”档，先再进行测量，多用表的示数如图所示，测量结果为Ω．②在设计实验电路时，该同学在甲、乙两图中确定只能用乙图所示电路进行实验，原因是．图甲图乙·4·③在下面的实物图中，已正确连接了部分电路，请按照该同学的选择，完成余下实物图的连接．④该同学连接电路，闭合开关S，发现电流表指针超过最大刻度线，其原因可能是．A.滑片P置于最左端，其它部分电路无问题B.滑片P置于最右端，其它部分电路无问题C.导线②未接好，其它部分电路无问题D.导线④未接好，其它部分电路无问题⑤该同学利用所测多组数据做出U-I图像如下图所示，下列说法正确的是．A.若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值B.若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值C.电压表与电流表的内阻均已知才可计算出待测电阻的真实值22.（16分）木星的卫星之一叫艾奥，它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为18m/s时，上升高度可达90m．已知艾奥的半径为R=1800km，引力常量G=6.67×10—11N·m2/kg2，忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力，求：（1）艾奥表面的重力加速度大小；（2）艾奥的质量；（3）艾奥的第一宇宙速度．·5·23.（18分）磁感应强度是描述磁场性质的重要物理量．不同物质周围存在的磁场强弱不同，测量磁感应强度的大小对于磁场的实际应用有着重要的物理意义．（1）如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着匝数为n匝的矩形线圈，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场内，磁场的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后保持电流大小不变，使电流反向，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡．重力加速度为g，请利用题目所给的物理量，求出线圈所在位置处磁感应强度B的大小．（2）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感应强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常量．请利用下面的操作推导条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B：用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示．因为距离很小，F可视为恒力．（3）利用霍尔效应原理制造的磁强计可以用来测量磁场的磁感应强度．磁强计的原理如图所示：将一体积为a×b×c的长方体导电材料，放在沿x轴正方向的匀强磁场中，已知材料中单位体积内参与导电的带电粒子数为n，带电粒子的电量为q，导电过程中，带电粒子所做的定向移动可认为是匀速运动．当材料中通有沿y轴正方向的电流I时，稳定后材料上下两表面间出现恒定的电势差U．①请根据上述原理导出磁感应强度B的表达式．②不同材料中单位体积内参与导电的带电粒子数n不同，请利用题目中所给的信息和所学知识分析制作磁强计应采用何种材料．I磁场zxyIBabco·6·24.（20分）如图所示，上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为R的光滑半圆轨道相切，整体固定在水平地面上．平台上放置两个滑块A、B，其质量mA=m，mB=2m，两滑块间夹有被压缩的轻质弹簧，弹簧与滑块不拴接．平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M=3m，车长L=2R，小车的上表面与平台的台面等高，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2．解除弹簧约束，滑块A、B在平台上与弹簧分离，在同一水平直线上运动．滑块A经C点恰好能够通过半圆轨道的最高点D，滑块B冲上小车．两个滑块均可视为质点，重力加速度为g．求：（1）滑块A在半圆轨道最低点C处时的速度大小；（2）滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小；（3）若右侧地面上有一高度略低于小车上表面的立桩（图中未画出），立桩与小车右端的距离为S，当小车右端运动到立桩处立即被牢固粘连．请讨论滑块B在小车上运动的过程中，克服摩擦力做的功Wf与S的关系．DABCL·7·丰台区2016年高三年级第二学期综合练习（二）理科综合参考答案（物理）第一部分（选择题）1234567891011121314151617181920DCDCABDC第二部分（非选择题）21.（18分）（1）①C（2分）②C（2分）③m1OP=m1OM+m2ON（2分）（2）①将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮至指针指在欧姆档零刻度线上（2分）；100Ω（2分）②甲图无论滑片P置于何处，电路电流都会超过电流表量程（2分）③如图示（2分）④BC（2分）⑤A（2分）22.（16分）解：（1）岩块做竖直上抛运动有：2202tvvgh（2分）2201.8/2vgmsh（2分）（2）忽略艾奥的自转：2GMmmgR（3分）2228.710gRMkgG（3分）（3）某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时22GMmvmRR（2分）GMvgRR（2分）·8·31.810/vms（2分）23.（18分）解：（1）设左侧砝码与盘的总质量为m1，右侧砝码、盘、线框总质量为m2，由题意可知，第一次天平平衡时有：m1g=m2g-nBIl第二次天平平衡时有：（m1+m）g=m2g+nBIlmg=2nBIl（2分）可得：2mgBnIl（2分）（2）铁片缓慢移动过程中，外力F做功全部转化为磁场能，所以有：22BFlAl（4分）2FBA（2分）（3）电势差恒定时，材料中的导电粒子将不再发生偏转，对某个粒子有：UqBqva（2分）当材料中的电流为I时有：QnacvtqInacvqtt（2分）可得：ncqBUI（2分）②根据B的表达式可知：n小，U大，磁强计灵敏度高。所以磁强计应该采用n小的材料制作。（2分）24．（20分）（1）滑块A在半圆轨道运动，设到达最高点的速度为vD，则有：2DvmgmR得：DvgR（2分）滑块A在半圆轨道运动的过程中，机械能守恒，所以有：2211222DAmgRmvmvA5vgR（2分）（2）A、B在弹簧恢复原长的过程中动量守恒，则有：AABB()0mvmv·9·得：B52gRv（2分）假设滑块可以在小车上与小车共速，由动量守恒得：BBB()mvmMv共得：B5255gRvv共（2分）则滑块从滑上小车到与小车共速时的位移为：22B2128BvvRSg共（2分）车的加速度215ag车此过程中小车的位移为：2324vSRa共车车（2分）滑块B相对小车的位移为：B1528RSSSR车滑块B未掉下小车，假设合理（1分）滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移34RS车（1分）（3）分析如下：①当34SR时滑块B从滑上小车到共速时克服摩擦力做功为：f1B21220mgRWmgS车与立桩相碰，静止后，滑块B做匀减速运动直到停下的位移为：B2()22vRSLSg