2017-西城高三一模物理试题及答案

西城区高三统一测试物理2017.413．下列说法正确的是A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都减小C．热力学温度T与摄氏温度t的关系是T=t+273.15KD．物体对外做功，其内能一定减小14．下列核反应方程中，属于核聚变的是A．23411120HHHenB．234234090911ThPaeC．238234492902UThHeD．235114489192056360UnBaKr3n15．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2.0m/s。某时刻的波形如图所示，下列说法正确的是A．这列波的周期为2.0sB．这列波的振幅为10cmC．此时x=4m处的质点加速度最大D．此时x=6m处的质点沿y轴正方向运动16．2016年9月15日，天宫二号空间实验室发射成功。之后，北京航天飞行控制中心成功进行了两次轨道控制，将天宫二号调整至距地球表面393km的圆形轨道，其周期约为1.5h。关于天宫二号在此轨道上运行的情况，下列说法正确的是A．其线速度大于地球第一宇宙速度B．其角速度小于地球自转角速度C．其高度小于地球同步卫星的高度D．其向心加速度大于地球表面的重力加速度17．在粒子物理学的研究中，经常应用“气泡室”装置。粒子通过气泡室中的液体时能量降低，在它的周围有气泡形成，显示出它的径迹。如图所示为带电粒子在气泡室运动径迹的照片，气泡室处于垂直纸面向里的匀强磁场中。下列有关甲、乙两粒子的判断正确的是A．甲粒子带正电B．乙粒子带负电C．甲粒子从b向a运动D．乙粒子从c向d运动-56x/my/cm2410v058h18．冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置。如图所示，将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来，一颗子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动。若子弹射击砂箱时的速度为v，测得冲击摆的最大摆角为，砂箱上升的最大高度为h，则当子弹射击砂箱时的速度变为2v时，下列说法正确的是A．冲击摆的最大摆角将变为2B．冲击摆的最大摆角的正切值将变为2tanC．砂箱上升的最大高度将变为2hD．砂箱上升的最大高度将变为4h19．在探究变压器的两个线圈的电压关系时，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上，如图所示。线圈a作为原线圈连接到学生电源的交流输出端，线圈b接小灯泡。他所用的线圈电阻忽略不计。当闭合学生电源的开关时，他发现电源过载（电流过大，超过学生电源允许的最大值）。如果仅从解决电源过载问题的角度考虑，下列采取的措施中，最可能有效的是A．增大电源电压B．适当增加原线圈a的匝数C．换一个电阻更小的灯泡D．将线圈a改接在学生电源直流输出端20．通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间，经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品，被广泛应用于高档办公室、计算机机房、医疗机构、商业展示等领域，能够实现玻璃的通透性和保护隐私的双重要求。我们将其工作原理简化为如图所示的模型，在自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，玻璃呈乳白色，即不透明，像一块毛玻璃；通电以后，弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃。结合以上内容和你所学知识，关于通电雾化玻璃，你认为下列叙述中比较合理的是A．不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过B．不通电时，入射光在液晶层发生了干涉，导致光线无法通过C．通电时，入射光在通过液晶层后方向发生了改变D．通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播abθθvhS～玻璃玻璃聚合物液晶液晶分子S～透明电极透明电极图4aFO21．（18分）（1）如图1所示为示波器的面板，将衰减旋钮旋至“”时，在屏上显示出一个完整的波形。但波形亮度低。若要增大波形的亮度，应调节_______旋钮；若要使波形在竖直方向的幅度增大，应调节_______旋钮（填图中旋钮旁标注的数字）。（2）利用如图2所示的装置做“验证牛顿第二定律”的实验。①除了图中所给的器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____________。A．秒表B．天平（含砝码）C．弹簧测力计D．刻度尺②甲同学实验时这样平衡摩擦力。按图2装置把实验器材安装好，先不挂重物，将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。用垫块把木板一端垫高，接通打点计时器，让小车以一定初速度沿木板向下运动，并不断调节木板的倾斜度，直到小车拖动纸带沿木板做_______运动。③甲同学利用v-t图像求出每条纸带对应的加速度。他在处理其中一条纸带时，求出每个计数点对应的速度，并将各点的速度都标在了如图3所示的坐标系中。请在坐标系中作出小车运动的v-t图像，并利用图像求出小车此次运动的加速度a=__________m/s2。④乙同学在验证小车加速度a与所受拉力F的关系时，根据实验数据作出的a-F图像如图4所示。发现图线不过原点，原因可能是_________。A．木板一端垫得过高B．木板一端垫得过低C．盘和砝码的总质量太大了D．盘和砝码的总质量太小了⑤丙同学作出的a-F图像如图5所示。发现图线有一段是曲线，他认为这是系统误差造成的。他将实验方法做了如下改进：他先将一些砝码放在小车上；之后每次从小车上取下一些砝码移到牵引小车的盘上；重复多次实验，直到将砝码全部移到盘中；根据测得的数据，绘制出小车加速度a随着盘和盘中的砝码所受重力F变化的关系图线，得到的是一条过原点的直线。已知盘和所有砝码的总质量为m，小车的质量为M。请你分析说明图线为直线的原因，并说明图线斜率的物理意义。图2盘和砝码FOa图5图1图2图3t/sv/(m·s-1)00.10.20.30.40.51.00.20.40.60.822．（16分）如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l=0.40m，电阻均可忽略不计。在M和P之间接有阻值为R=0.40Ω的定值电阻，导体杆ab的质量为m=0.10kg、电阻r=0.10Ω，并与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B=0.50T的匀强磁场中。导体杆ab在水平向右的拉力F作用下，沿导轨做速度v=2.0m/s的匀速直线运动。求：（1）通过电阻R的电流I的大小及方向；（2）拉力F的大小；（3）撤去拉力F后，电阻R上产生的焦耳热QR。FBMRPabNQ23.（18分）静电场有很多性质，其中之一就是电场力做功只与电荷运动的初末位置有关，与运动的路径无关。（1）如图1所示，电子以初速度v0沿平行于板面的方向从A点射入偏转电场，并从另一侧的C点射出。已知电子质量为m，电荷量为e。偏转电场可以看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子所受重力，求电子通过偏转电场的过程中，沿垂直板面方向偏移的距离y和电场力对电子所做的功W；（2）在原有电场区域加一个垂直纸面方向的匀强磁场，如图2所示。使另一电子以初速度v0沿平行于板面的方向也从A点射入，在电场和磁场的共同作用下，电子经过一段复杂的路径后仍从另一侧的C点射出。求此过程中电场力对电子所做的功W和电子经过C点时的速度大小vc；（3）某同学认为在两个带电导体之间可以存在如图3所示的静电场，它的电场线相互平行，但间距不等。请你结合静电场的基本性质，判断这种电场是否存在，并分析论证。图3E+++++++E图2m-------BCA图1+++++++Em-------ACyyh图1BARv0CO24.（20分）在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。（1）如图1所示，内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上，将一个质量为m的小球（可视为质点）放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0（gRv20），使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g。a.若以AB为零势能参考平面，写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式；b.求小球能到达的最大高度h；说明小球在碗中的运动范围，并在图1中标出。（2）如图2所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示。a．假设分子a固定不动，分子b只在ab间分子力的作用下运动（在x轴上）。当两分子间距离为r0时，b分子的动能为Ek0（Ek0Ep0）。求a、b分子间的最大势能Epm；并利用图3，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围；b．若某固体由大量这种分子组成，当温度升高时，物体体积膨胀。试结合图3所示的Ep-x关系图线，分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。x图2Oab参考答案13．C14．A15．C16．C17．C18．D19．B20．D21．（18分）（1）1，8（4分）（2）①BD②匀速直线③作图略，0.95-1.05④A（10分）⑤根据牛顿第二定律，可得mMFa，其中M+m为定值，所以a-F图像为过原点的直线，斜率为1Mm。（4分）22．（16分）（1）（6分）ab杆切割磁感线产生感应电动势E=Blv根据全电路欧姆定律rREI代入数据解得I=0.80A，方向从M到P（2）（4分）杆做匀速直线运动，拉力等于安培力根据安培力公式有F=BIl代入数据解得F=0.16N（3）（6分）撤去拉力后，根据能量守恒电路中产生的焦耳热210.2J2Qmv根据焦耳定律Q=I2R总t可知RRQQRr代入数据解得QR=0.16J23．（18分）（1）（8分）电子在垂直于板面方向做匀加速直线运动221aty平行板面方向做匀速直线运动L=v0t根据牛顿第二定律Ee=ma在匀强电场中U=Ed联立以上各式解得22012UeLydmv根据功的定义WEey解得2222202UeLWdmv（2）（5分）电场力做功与路径无关，所以2222202UeLWEeydmv根据动能定理22c01122Wmvmv解得2222c02220UeLvvdmv（3）（5分）这种电场不可能存在。如图1所示，粒子沿两个不同的路径，从a→b，和从a→c→d→b，电场力做功不相同，即电场力做功与路径有关，违背了静电场的基本性质，所以这样的电场不可能存在。或：如果存在这样的电场，根据等势面的特点，它的等势面ac、bd应该如图2所示，a、b两点的电势差Uab应该等于c、d两点的电势差Ucd，即Uab=Ucd。从图中可以看出，a、b两点的距离等于c、d两点的距离，ab处的场强大于cd处的场强。根据U=Ed，可得UabUcd。所以这样的电场不可能存在。24.（20分）（1）a.（3分）小球的机械能mgRmvE-2120b.（5分）以水平面为零势能参考平面根据机械能守恒定律mghmv2021解得gvh220小球在碗中的M与N之间来回运动，M与N等高，如图所示。（2）a.（7分）当b分子速度为零时，此时两分子间势能最大根据能量守恒，有Epm=Ek0-Ep0由Ep-x图线可知，当两分子间势能为Epm时，b分子对应x1和x2两个位置坐标，b分子的活动范围△x=x2-x1，如图所示。b.（5分）当物体温度升高时，分子在x=r0处的平均动能增大，分子的活动范围△x将增大。图1Eabcd图2EabcdAhBv0COMNhEpm△xx1x2-Ep0由Ep-x图线可以看出，曲线两边不对称，xr0时曲线较陡，xr0时曲线较缓，导致分子的活动范围△x主要向xr0方向偏移，即分子运动过程中的中间位置向右偏移，从宏观看物体的体积膨胀。（或：当温度升高时，△x增大，xr0方向增大的多；或两分子间的平均距离（x1+x2）/2增大等。只要观点合理均可给分）