2017年北京市朝阳区高三一模理综物理试题及答案

理科综合能力测试第1页（共8页）北京市朝阳区高三年级第一次综合练习理科综合试卷（物理部分）2017．313．开发更为安全、清洁的能源是人类不懈的追求。关于核反应23411120HHHen，下列说法正确的是A．该核反应属于重核的裂变B．该核反应属于轻核的聚变C．该核反应过程没有质量亏损D．目前核电站利用的就是该核反应所释放的能量14．关于红、紫两束单色光，下列说法正确的是A．在空气中红光的波长较长B．在同一玻璃中红光的速度较小C．红光的光子能量较大D．用同一装置做双缝干涉实验时，红光的干涉条纹间距较小15．如图所示，两条不等长的细线一端固定在同一点，另一端分别拴两个带同种电荷的小球，两小球所带的电荷量分别为ql、q2，质量分别为ml、m2，当两小球静止时恰好处于同一水平线上，且αβ，则造成αβ的原因是A．mlm2B．mlm2C．q1q2D．qlq216．图甲为一列横波在t＝0时刻的波动图像，图乙为图甲中P质点的振动图像。则A．该波沿x轴正方向传播B．该波的周期为4.0sC．该波的波速为40m/sD．P质点在0.5s时的速度最大17．如图所示，平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置，一带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是A．该电容器上极板一定带负电B．液滴从P点到N点的过程中速度增加C．液滴从P点到N点的过程中电势能减少D．液滴从P点以原速度射入时，若再加一垂直纸面向内的匀强磁场，则液滴可能做匀速直线运动PMNQ甲乙理科综合能力测试第2页（共8页）18．2016年10月17日，“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接成为组合体，如图所示。10月20日组合体完成点火程序，轨道高度降低。组合体在高、低轨道上运行时均可视为做匀速圆周运动。下列说法正确的是A．在低轨道上运行时组合体的加速度较小B．在低轨道上运行时组合体的周期较小C．点火过程组合体的机械能守恒D．点火使组合体速率变大，从而降低了轨道高度19．小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论。她先将6个相同的钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车在木板上恰能匀速下滑。现从小车中依次取n=1，2，3，4，5，6个钩码挂在细线右端，其余钩码仍留在小车内，并正确完成了后续的实验操作。设小车运动的加速度大小为a。下列说法正确的是A．该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力B．利用该方案无法验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论C．该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图像应当是一条过原点的直线D．若实验中保持木板水平，则该同学描绘的加速度a随n变化的图像不是直线20．骑自行车有很多益处，可缓解交通压力，可节能减排；骑自行车时，人做功要消耗体能，还可强身健体。成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20N。近来多个城市推出摩拜单车，车锁内主要集成了芯片、GPS定位模块和SIM卡等，便于掌控自行车的具体位置和状态，其工作原理如图所示。使用摩拜单车APP，用户可以查看并找到单车位置，扫描车身上的二维码，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端收到后识别该车辆并发送解锁指令，摩拜单车执行解锁指令自动开锁，用户便可开始骑行。据此材料，以下推断错误．．的是A．摩拜单车车锁工作过程中需要用电，车内有供电系统B．摩拜单车车锁直接接收了手机的电磁辐射信号后自动开锁，无需用电C．无线电信号非常弱时，摩拜单车的定位将受到影响D．成人在平路上骑自行车时，每秒钟平均消耗的体能约100J左右理科综合能力测试第3页（共8页）21．（18分）（1）在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是；其余正确操作的合理顺序是。A．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜C．向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据d=SV估算出油酸分子的直径E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上（2）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ电流表A1，量程0～500mA，内阻约0.5Ω电流表A2，量程0～100mA，内阻约4Ω滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计①上述器材中，电流表应选，滑动变阻器应选（填写所选器材后的字母）。②请将虚线框内图甲所示的实验电路图补画完整。③该同学通过实验得出了小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐（选填“增大”或“减小”）；当小灯泡上的电压为3.00V时，小灯泡的电阻是Ω（结果保留2位有效数字）。④该同学在获得了③中小灯泡的I﹣U图像后，又把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动势为4V、内阻为8Ω的电源上组成闭合回路。请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约为W（结果保留2位有效数字）。⑤该同学看到实验室还有一个最大阻值为17kΩ的滑动变阻器R3，想进一步探究若用R3乙甲理科综合能力测试第4页（共8页）来替换本实验中的滑动变阻器结果会怎样，请你分析论证该同学能否比较方便地获取多组数据，进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线。22．（16分）足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距L=0.4m，一端连接R=1Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T，其俯视图如图所示。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，其电阻r=1Ω，与导轨接触良好，导轨电阻不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：（1）通过导体棒的电流I的大小；（2）导体棒两端的电压U，并指出M、N两点哪一点的电势高；（3）拉力F的功率PF以及整个电路的热功率PQ。23．（18分）物理学对电场和磁场的研究促进了现代科学技术的发展，提高了人们的生活水平。（1）现代技术设备中常常利用电场或磁场来改变或控制带电粒子的运动。现有一质量为m、电荷量为e的电子由静止经电压为U的加速电场加速后射出（忽略电子所受重力）。a．如图甲所示，若电子从加速电场射出后沿平行极板的方向射入偏转电场，偏转电场可看作匀强电场，板间电压为U´，极板长度为L，板间距为d，求电子射入偏转电场时速度的大小v以及射出偏转电场时速度偏转角θ的正切值；b．如图乙所示，若电子从加速电场射出后沿直径方向进入半径为r的圆形磁场区域，该磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。设电子射出磁场时的速度方向与射入时相比偏转了θ´角，请推导说明增大偏转角θ´的方法（至少说出两种）。（2）磁场与电场有诸多相似之处。电场强度的定义式FEq，请你由此类比，从运动电荷所受的洛仑兹力F洛出发，写出磁感应强度B的定义式；并从宏观与微观统一的思想出发构建一个合适的模型，推理论证该定义式与FBIL安这一定义式的一致性。........................................................................FNRM甲Lm,eUU´，d乙m,eUro××××××××××B×××××××××××××××××××理科综合能力测试第5页（共8页）24．（20分）动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。（1）如图1所示，质量分别为m1、m2的球1和球2构成一系统，不考虑系统的外力作用。球1以速度v1（方向沿x轴正向）与静止的球2碰撞，若速度v1不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度v1´、v2´都会偏离v1的方向，偏角分别为θ、φ，且v1、m1、m2、θ、φ均已知。a．请写出计算v1´、v2´的大小时主要依据的关系式；b．请分析说明球1对球2的平均作用力F的方向。（2）如图2所示，美国物理学家康普顿及其团队将X射线入射到石墨上，发现被石墨散射的X射线中除了有与入射波长相同的成分外，还有与入射波长不同的成分。我国物理学家吴有训在此项研究中也做出了突出贡献，因此物理学界也把这一效应称为“康普顿-吴效应”。由于这一现象很难用经典电磁理论解释，所以康普顿提出光子不仅有能量，也具有动量，光子的动量p与其对应的波长λ之间的关系为hp（h为普朗克常量）。进一步研究表明X射线的散射实质是单个光子与单个电子发生碰撞的结果。由于电子的速度远小于光的速度，可认为电子在碰撞前是静止的。现探测到散射X射线的波长不同于入射X射线的波长，请你构建一个合理的相互作用模型，解决以下问题：a．请定性分析散射后X射线的波长λ´与入射X射线的波长λ的大小关系；b．若已知入射X射线的波长为λ，散射后X射线的波长为λ´。设散射X射线相对入射方向的偏转角为θ。求θ=2时电子获得的动量。理科综合能力测试第6页（共8页）北京市朝阳区高三年级第一次综合练习理科综合2017．3（物理部分参考答案与评分标准）题号1314151617181920答案BAADCBCB21．（18分）（1）A；CBED（4分）（2）①A1；R1（2分）②如图所示。（2分）③增大；11Ω（4分）④0.19W（0.17W～0.21W均可）（2分）⑤不能。在图示电路中，当滑动变阻器滑片置于某一位置时，小灯泡分得的电压为：+++LLLLRREURRRRRRR左左左右左由于在绝大部分情况下有LRR右，小灯泡分得的电压+LLERURR右。由于大的滑动变阻器阻值变化很难控制在小阻值范围内变化，所以，当滑片从左向右滑动的过程中，绝大部分情况下LRR左，由上式可见，小灯泡两端的电压始终近似为零，直至滑到最右端附近时，小灯泡两端的电压突然增大，甚至会超过其额定电压。所以，该同学不能比较方便地获取多组数据，也就不能得到如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线。（4分）22．（16分）解：（1）导体棒MN产生的感应电动势EBLv2V通过导体棒的电流为：1AEIRr（5分）（2）导体棒两端的电压1VUIRN点电势高于M点。（5分）（3）导体棒所受安培力的大小为F安BIL0.4N由于导体棒做匀速运动，所以拉力FF安，则：拉力F的功率PFFv2W由于外力做功全部转化为焦耳热，则电路的热功率PQPF2W（6分）理科综合能力测试第7页（共8页）23．（18分）解：（1）a．在加速电场中有：212eUmv①可得：2=eUvm在偏转电场中，设飞行时间为t，加速度为a，竖直分速度为vy，则水平方向有：Lvt②竖直方向有：yvat③=eUamd④0tanyvv⑤联立①②③④⑤可得：tan2ULdU（6分）b．电子在偏转磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。如图所示，设轨迹圆的半径为R，则有：2vevBmR⑥由几何关系得：tan2rR⑦联立①⑥⑦可得：tan22erBmU⑧由⑧式可知增大偏转角θ´的方法有：保持其他条件不变时，或增加磁感应强度B，或增加圆形磁场的半径r，或减小加速电压U等。（6分）（2）磁感应强度的定义式为：FBqv洛，其中电荷的速度方向与磁场方向垂直。取一小段长为L，横截面积为S的通电直导线，垂直于磁场方向放置，单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动的平均速率为v，设t时间内通过导线某一横截面的电荷量为Q，则QIt①其中=QvtSnq②联立①②式可得：InqSv③导线内所有自由电荷所受的洛仑兹力的宏观表现为安培力，即FnSLF洛安④从电流所受的安培力出发，磁感应强度的定义式为：FBIL安⑤联立③④⑤式可