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2014-2015学年北京市清华大学附中高三（下）月考物理试卷（二）（3月份）一、选择题，本部分共8小题，每小题6分，共48分，在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项．1．（6分）（2014•通州区一模）下列有关热现象的叙述中正确的是（）A．分子间的作用力随分子间距离的增大而减小B．分子势能一定随分子间距离的增大而增大C．温度升高，每个分子的动能都增大D．粗测分子直径可利用“油膜法”，测量单分子油膜的厚度可以认为是分子的直径2．（6分）（2014•通州区一模）下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是N+He→O+HC．I的半衰期是8天，8克I经过16天后还剩6克未衰变D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的电势能减小，电子的动能增大，原子总能量增大3．（6分）（2014•西城区一模）如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，周期为T，P是x=0.5m处的一个质点，则（）A．t=0时刻，P点速度沿+y方向B．t=0时刻，P点速度沿+x方向C．t=时刻，P点在波谷位置D．t=时刻，P点在波峰位置4．（6分）（2014•西城区一模）卡文迪许用扭秤测出引力常量G，被称为第一个“称”出地球质量的人．若已知地球表面的重力加速度g、地球的半径R、地球绕太阳运转的周期T，忽略地球自转的影响，则关于地球质量M，下列计算正确的是（）A．M=B．M=C．M=D．M=5．（6分）（2014秋•石景山区期末）如图所示，在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD，AB边与磁场垂直，MN边始终与金属滑环K相连，PQ边始终与金属滑环L相连．金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联．使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转．下列说法中正确的是（）A．线圈平面与磁场垂直时，流经定值电阻R的电流最大B．线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻R的电流最大C．线圈转动的角速度越大，交流电流表A的示数越小D．交流电流表A的示数随时间按正弦规律变化6．（6分）（2014•东城区模拟）某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系．用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a．分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系．根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致．该同学列举产生这种结果的可能原因如下：（1）在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高；（2）没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低；（3）测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大；（4）砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件．通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是（）A．（1）和（4）B．（2）和（3）C．（1）和（3）D．（2）和（4）7．（6分）（2015•镇江模拟）如图（甲）所示，一根粗绳AB的长度为l，其质量均匀分布，在水平外力F的作用下，沿水平面做匀加速直线运动．绳上距A端x处的张力T与x的关系如图（乙）所示．下列说法中正确的是（）A．粗绳可能受到摩擦力作用B．粗绳一定不受摩擦力作用C．可以求出粗绳的质量D．可以求出粗绳运动的加速度8．（6分）（2014•西城区一模）1885年瑞士的中学教师巴耳末发现，氢原子光谱中可见光部分的四条谱线的波长可归纳成一个简单的经验公式：，n为大于2的整数，R为里德伯常量．1913年，丹麦物理学家玻尔受到巴耳末公式的启发，同时还吸取了普朗克的量子假说、爱因斯坦的光子假说和卢瑟福的核式结构原子模型，提出了自己的原子理论．根据玻尔理论，推导出了氢原子光谱谱线的波长公式：=R（﹣），m与n都是正整数，且n＞m．当m取定一个数值时，不同数值的n得出的谱线属于同一个线系．如：m=1，n=2、3、4、…组成的线系叫赖曼系；m=2，n=3、4、5、…组成的线系叫巴耳末系；m=3，n=4、5、6、…组成的线系叫帕邢系；m=4，n=5、6、7、…组成的线系叫布喇开系；m=5，n=6、7、8、…组成的线系叫逢德系．以上线系只有一个在紫外光区，这个线系是（）A．赖曼系B．帕邢系C．布喇开系D．逢德系二、非选择题9．（10分）（2015春•北京校级月考）某同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”．①下面是操作步骤：a．按图1安装器材；b．松开铁夹，使重物带动纸带下落；c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作；d．进行数据处理；e．根据需要，在纸带上测量数据．把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列．②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图2为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D…，电火花计时器打F点时，重锤下落的速度为m/s．（保留3位有效数字）③如果已知重锤的质量为0.50kg，当地的重力加速度为9.80m/s2．从打O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量为J，重锤动能的增加量为J．（保留2位有效数字）10．（8分）（2012•新余校级模拟）乙同学采用如图甲所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验．（a）按图1把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；（b）把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、…；（c）测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、…；（d）用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、…，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、…；（重力加速度g=9.80m/s2）（e）求出B、C、D、…各点的速度大小，分别记为v1、v2、v3、…，再求出它们的平方v12、v22、v32、…；（f）用纵坐标表示速度的平方v2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出v2﹣W图象，并在图象2中描出（Wi，vi2）坐标点，再连成图线；（以下计算保留到小数点后两位）（1）在步骤d中，该同学测得x4=40.00cm，则配重重力所做的功W4=J；（2）该同学得到的v2﹣W图象如图2所示．通过图象可知，打A点时对应小车的速度v0=m/s；（3）小车的质量M=kg．11．（16分）（2013•漳州一模）如图甲所示，电荷量为q=1×10﹣4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2．求：（1）前两秒电场力做功多少？（2）物块的质量多少？（3）物块与水平面间的动摩擦因数．12．（18分）（2015春•北京校级月考）如图甲所示，在圆形水池正上方，有一半径为r的圆形储水桶．水桶底部有多个沿半径方向的水平小孔，小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R，水桶底部与水池水面之间的高度差是h．为了维持水桶水面的高度不变，用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方．水泵由效率为η1的太阳能电池板供电，电池板与水平面之间的夹角为α，太阳光竖直向下照射（如图乙所示），太阳光垂直照射时单位时间、单位面积接受的能量为E0．水泵的效率为η2，水泵出水口单位时间流出水的质量为m0，流出水流的速度大小为v0（不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力）．求：（1）水从小孔喷出时的速度大小；（2）水泵的输出功率；（3）为了使水泵的工作能维持水面的高度不变，太阳能电池板面积的最小值S．2014-2015学年北京市清华大学附中高三（下）月考物理试卷（二）（3月份）参考答案与试题解析一、选择题，本部分共8小题，每小题6分，共48分，在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项．1．（6分）（2014•通州区一模）下列有关热现象的叙述中正确的是（）A．分子间的作用力随分子间距离的增大而减小B．分子势能一定随分子间距离的增大而增大C．温度升高，每个分子的动能都增大D．粗测分子直径可利用“油膜法”，测量单分子油膜的厚度可以认为是分子的直径考点：分子间的相互作用力；温度是分子平均动能的标志；用油膜法估测分子的大小．版权所有专题：分子间相互作用力与分子间距离的关系．分析：分子间的作用力和分子势能与分子间距离的关系比较复杂，与分子力表现为引力还是斥力有关；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；“油膜法”可粗测分子直径．解答：解：A、当分子间的作用力表现为斥力时，分子力随分子间距离的增大而减小，而当分子间的作用力表现为引力时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，故A错误．B、当分子间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小，当分子间的作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大，故B错误．C、温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，由于分子的运动是无规则的，杂乱无章的，不是每个分子的动能都增大，故C错误．D、粗测分子直径可利用“油膜法”，在水面上形成单分子层油膜，单分子油膜的厚度可以认为是分子的直径，故D正确．故选：D点评：本题关键要理解并掌握分子动理论，知道温度是分子平均动能的标志，懂得单分子油膜法测量分子直径的原理．2．（6分）（2014•通州区一模）下列说法正确的是（）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，其核反应方程式是N+He→O+HC．I的半衰期是8天，8克I经过16天后还剩6克未衰变D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的电势能减小，电子的动能增大，原子总能量增大考点：裂变反应和聚变反应；原子核衰变及半衰期、衰变速度．版权所有专题：衰变和半衰期专题．分析：太阳辐射的能量是核聚变反应；核反应方程满足质量数与质子数守恒规律；经过一个半衰期，只有一半没有发生衰变；电子的轨道半径增大时，电势能增大，动能减小，总能量增大，从而即可求解．解答：解：A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故A错误；B、卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，其核反应方程式，符合质量数与质子数守恒，故B正确；C、半衰期是8天，8克I经过16天后，经过两次半衰期，还剩2克未衰变，故C错误；D、核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的电势能增大，电子的动能减小，原子总能量增大，故D错误；故选：B．点评：考查核聚变与裂变的区别，掌握核反应方程的书写规律，理解半衰期的内涵，注意轨道半径越大时，动能越小，电势能越大．3．（6分）（2014•西城区一模）如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，周期为T，P是x=0.5m处的一个质点，则（）A．t=0时刻，P点速度沿+y方向B．t=0时刻，P点速度沿+x方向C．t=时刻，P点在波谷位置D．t=时刻，P点在波峰位置考点：横波的图象；弹性碰撞和非弹性碰撞．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：简谐横波沿x轴正方向传播，质点的振动方向与波的传播方向垂直，只能上下振动，根据波的平移法判断质点的速度方向．经过t=时间，根据质点P的速度方向分析位置．解答：解：A、B、简谐横波沿x轴正方向传播，波形向右平移，根据波的平移法判断得知t=0时刻，P点速度沿﹣y方向，由于横波中质点的速度方向与波的传播方向垂直，P点的速度不可能沿+x方向，故AB错误．C、D、t=0时刻质点P向下运动，经过t=时间，P点在波谷位置，故C正确，D错误．故选：C．点评：知道波的传播方向，能直接判断出质点的振动方向，常用的方法有波形的平移法、质点的带动法和“上下坡法”等等，都要学会运用．4．（6分）（2014•西城区一模）卡文迪许用扭秤测出引力常量G，被称为第一个“称”出地球质量的人．若已知地球表面的重力加速度g、地球的半径R、地球绕太阳运转的周期T，忽略地球自转的影响，则关于地球质量M，下列计算正确的是（）A．M=B．M=C．M=D．M=