北京石景山2018-2019年高三一模考试物理试题及答案

高三物理试题第1页共10页2019届北京市石景山区高三统一测试物理试题2019.313．α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.0005cm、0.05cm和8cm。工业部门可以使用射线来测厚度。如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱。因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制。如果钢板的厚度需要控制为5cm，请推测测厚仪使用的射线是A．α射线B．β射线C．γ射线D．可见光14．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．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和C．物体对外界放热，其内能一定减少D．物体对外界做功，其内能一定减少15．如图所示，一束可见光a从玻璃砖射向空气，分成b、c两束单色光。单色光b和c相比较，下列说法正确的是A．在相同条件下进行双缝干涉实验，b光的干涉条纹间距较大B．真空中b光的波长较小C．玻璃砖中b光的速度较小D．从玻璃射向空气发生全反射时，b光的临界角较小16．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，波沿x轴的正方向传播，P为介质中的一个质点。下列说法正确的是A．质点P此时刻的速度沿x轴正方向B．质点P此时刻的速度沿y轴负方向C．经过一个周期，质点P通过的路程为4aD．经过一个周期，质点P通过的路程为2bbcaxya-aOP·b2b金属板高三物理试题第2页共10页17．2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。如图所示，在月球椭圆轨道上，已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行。已知引力常量为G，下列说法正确的是A．图中探月卫星飞向B处的过程中速度越来越小B．图中探月卫星飞向B处的过程中加速度越来越小C．由题中条件可以计算出探月卫星受到月球引力大小D．由题中条件可以计算出月球的质量18．早在16世纪末，伽利略就设计了如图所示的“斜面实验”，当时只能靠滴水计时。伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道：“我们将木板的一头抬高，使之略呈倾斜，再让铜球由静止滚下……为了测量时间，我们把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部焊上一根口径很细的管子，用小杯子收集每次下降时由细管流出的水，然后用极精密的天平称水的重量……”若将小球由静止滚下的距离记为L，对应时间内收集的水的质量记为m，则L与m的比例关系为A.LmB.2LmC.1LmD.21Lm19．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O2，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1＝O1b＝bO2＝O2c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感应强度大小为B2。当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为A．212BBB．122BBC．21BBD．13B20．有一种“电磁动力小火车”玩具，一节干电池与两块钕铁硼强磁铁紧密相连置于裸铜导线(表面没有绝缘层)绕成的螺线管内部，两块磁铁与铜导线接触良好。实验发现如果干电池的“+”“-”极与两块磁铁的“N”“S”极排布如图所示，则干电池与磁铁组成的“小火车”就会按照图中“运动方向”在螺线管内运动起来。关于小火车的运动，下列判断正确的是环月圆轨道高三物理试题第3页共10页A．驱动“小火车”运动的动力来自于两块磁铁之间的相互排斥力B．其他材料不变，只将干电池的“+”“-”极左右对调，则“小火车”运动方向变为向右运动C．其他材料不变，改用旧的干电池，则“小火车”运动速度一定变大D．其他材料不变，只增加两端磁铁数量（两端“N”“S”极排布方向不变），则“小火车”运动速度一定变大第Ⅱ卷（非选择题共11小题共180分）21．（共18分）（1）（6分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明LYSk，其中Y是由材料决定的常量，材料力学中称之为杨氏模量。①在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是A．NB．mC．N/mD．N/m2②某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，作出了外力F与伸长量x之间的关系如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=N/m。③若该橡皮筋的原长是10.0cm，横截面积是1.0mm2，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是（保留两位有效数字）。（2）（12分）某同学用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图1所示。实验室提供如下器材：A．电流表A1（量程0.6A，内阻约0.3Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约0.02Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流2A）F/N磁铁+-磁铁裸铜线干电池运动方向运动方向NSNS高三物理试题第4页共10页F．滑动变阻器R2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A）G．直流电源（电动势3V，内阻不计）H．单刀开关1个，导线若干①实验中，电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选用（填选项前的字母）；②图2是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图2中画出。③在图1中，由电流表外接法得到的数据点是用______（填“○”或“×”）表示的。④在图1中，请你选择一组数据点用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为_____Ω。⑤对于这段2B铅笔芯电阻值的测量，如果不考虑实验中读数的误差，你认为选用_____（填“内”或“外”）接法测量更准确一些。22．（16分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g。求：（1）小球到达小孔处的速度大小；（2）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；（3）小球从开始下落运动到下极板，其所受重力的冲量大小。hd+q1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.100.10.20.30.40.50.6I/A图1U/V铅笔+图2A30.6V315高三物理试题第5页共10页23．（18分）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30º的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T。在区域Ⅰ中，将质量m1=0.1kg，电阻R1=0.1Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg，电阻R2=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g=10m/s2。求：（1）cd下滑的过程中，cd受力的示意图及ab中电流的方向；（2）ab刚要向上滑动时，cd的动量；（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量。MNabcdBBⅠⅡθθ高三物理试题第6页共10页24．（20分）玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。（1）氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值。（2）氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势rqk。求处于基态的氢原子的能量。（3）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢光谱。氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示22111nkRn，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数。k=1，2，3，……对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，……R称为里德伯常量，是一个已知量。对于1k的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；2k的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U1；当用巴耳末系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U2。真空中的光速为c。求：普朗克常量和该种金属的逸出功。高三物理试题第7页共10页2019年石景山区高三统一测试物理参考答案13—20单项选择题：（6分×8=48分）题号1314151617181920答案CBACDBAB21．（18分）（1）（6分）①D（2分）②500（2分）③5.0×107N/m2（2分）（2）（12分）①A（1分），C（1分），E（1分）②图略（2分）③×（2分）④作图正确（1分）；用“×”R=(1.1～1.3)Ω；用“○”R=(1.5～1.7)Ω（2分）⑤外（2分）22．（16分）（1）根据机械能守恒，有2012mghmv（2分）解得02ghv（2分）（2）对小球运动的全过程，根据动能定理()0mghdqEd（2分）解得()mghdEqd（2分）电容器所带电荷量QCU（1分），U=Ed（1分）解得()CmghdQq（2分）（3）小球全程运动的平均速度为02v，则小球全程运动的时间为t，02hdtv解得2hdhthg（2分）小球所受重力的冲量大小为2hdhImgtmghg（2分）23．（18分）高三物理试题第8页共10页（1）从d端往c端观察，cd的受力分析示意图如答图1所示。（2分）ab中电流的方向由a流向b。（2分）（2）开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为maxFmax1sinFmg（1分）设ab刚好要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律EBLv（1分）设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律12EIRR（1分）设ab所受安培力为F安FILB安（1分）此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件1maxsinFmgF安（1分）解得5m/sv（1分）cd的动量p=m2v=2.0kg·m/s2（1分）方向平行导轨向下（1分）（3）设cd棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒2221sin2mgxQm总v（2分）又112RQQRR总（2分）解得1.3JQ（2分）答图1F安mgNθd高三物理试题第9页共10页24．（20分）（1）电子绕原子核做匀速圆周运动221211ekmrrv（2分）112πrTv（1分）解得kmreT31π2电子绕原子核运动的等效电流TeI（2分）312π2mrkeI（1分）（2）处于基态的氢原子的电子的动能22k111122keEmrv（2分）取无穷远处电势为零，距氢原子核为r处的电势1rek处于基态的氢原子的电势能121prkeeE（2分）所以，处于基态的氢原子的能量121p1k12rkeEEE（2分）（3）由巴耳末—里德伯公式)11(122nkR可知赖曼系波长最短的光是氢原子由n=∞→k=1跃迁发出，其波长的倒数11R（1分）对应的光子能量为111EhchcR（1分）式中h为普朗克常量。巴耳末系波长最长的光是氢原子由n=3→k=2跃迁发出，其波长的倒数231536R（1分）高三物理试题第10页共10页对应的光子能量23536hcRE（1分）用W表示该金属的逸出功，则1eU和2eU分别为光电子的最大初动能。由光电效应方程1RhceUW（1分）2536RhceU