2017年度朝阳高三物理一模.doc

.-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） 2017313开发更为安全、清洁的能源是人类不懈的追求。关于核反应，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>，则造成>的原因是Aml < m2 Bml > m2 Cq1< q2 Dql > q216图甲为一列横波在t0时刻的波动图像，图乙为图甲中P质点的振动图像。则甲乙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/s DP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PMNQA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182016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 =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05V，内阻约5k电流表A1，量程0500mA，内阻约0.5电流表A2，量程0100mA，内阻约4滑动变阻器R1，最大阻值10，额定电流2.0A滑动变阻器R2，最大阻值100，额定电流1.0A直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计上述器材中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填写所选器材后的字母）。请将虚线框内图甲所示的实验电路图补画完整。该同学通过实验得出了小灯泡的IU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 （结果保留2位有效数字）。乙 甲该同学在获得了中小灯泡的IU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8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）。该同学看到实验室还有一个最大阻值为17 k的滑动变阻器R3，想进一步探究若用R3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=1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 =1，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。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .FNRM23（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角，请推导说明增大偏转角的方法（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，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这一定义式的一致性。乙m,eUroB甲Lm,eUU，d24（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、，且v1、m1、m2、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与其对应的波长之间的关系为（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射线的波长与入射X射线的波长的大小关系；b若已知入射X射线的波长为，散射后X射线的波长为。设散射X射线相对入射方向的偏转角为。求=时电子获得的动量。2017朝阳区高三年级第一次综合练习理科综合参考答案及解析13B【解析】该反应属于轻核聚变，反应放热，在反应过程中有质量亏损。故 A、C 错误，B 正确。目前核电站利用的是重核裂变反应释放能量，故 D 错误。14A【解析】根据电磁波谱可知，V紫>V红；根据 c=v， E =hv可知，红光波长较长，紫光的光子能量大，故 A 正确 C 错误。在同种介质中，紫光的折射率大于红光的折射率，由n=可知，红光的速度大，故 B 错误。双缝干涉实验条纹间距x= ，红光波长大，故干涉条纹间距大，故 D 错误。15A【解析】两球受力分析如下图所示。由平行四边形定则可知，F= mg tan。两球之间的库仑力互为作用力与反作用力，且>，可知m1< m 2 ，故选 A。16D【解析】由乙图知， P 点在 0 时刻振动方向向下，故波的传播方向为 x 轴负方向，A 错误； P 点振动周期 T =1s ，该波周期和 P 点振动周期相同，B 错误；波速v=4m/s ，C 错误；在0.5s 时 P 点在平衡位置，速度最大， D 正确。17C【解析】物体做直线运动的条件为合力为零或者合力方向和运动方向共线。由液滴受力分析可知，重力方向竖直向下，电场力方向沿竖直方向，合外力不可能与速度共线，因此只有合外力为 0，液滴一定做匀速直线运动，电场力方向向上，B 错误。运动过程中电场力做正功，电势能减小，C 正确。由于液滴电性及场强方向均未知，所以极板电性无法确定，A 错误；再加一匀强磁场，液滴受洛伦兹力，应做匀速圆周运动，D 错误。18B【解析】卫星环绕地球做匀速圆周运动，满足万有引力提供向心力，即，可知低轨道上组合体加速度较大，周期较小，A错误，B 正确；点火过程中燃料的化学能转化为组合体的机械能，所以机械能不守恒，C 错误；点火后组合体速度变大，做离心运动，D 错误。19C【解析】由于钩码有向下的加速度，所以绳子拉力小于钩码总重力，A 错误；设每个钩码质量为 m ，小车质量为 M ，绳子拉力为 T ，由牛顿第二定律对小车有：T=M+(6-n)m- a ；对钩码有： nmg -T =nma解得a=，可知 a -n 图像为过原点直线，C 正确；同时验证了“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论，B 错误；由平衡摩擦的方式可知，摩擦力f=(M+6m)+gsin，若木板水平，则存在摩擦力，小车的牛二律方程应为：T-f=M+(6-n)m a，钩码方程不变，此时解得 a=s，则 a -n图像应为一条不过原点的直线，D错误。20B【解析】根据题意可知，解锁操作是车辆通过接收云端发送的解锁指令而实现的，并不是接收手机的电磁辐射信号，故 B 错误。车辆收到解锁指令后自动开锁，可知开锁过程需要用电，A 正确；定位系统通过无线电来传输信号，无线电信号微弱时定位将受到影响，C 正确；成人骑行时，车速大约为 5m/s ，匀速骑行时，人对车提供牵引力， F牵=f ，因此人的做功功率约为P= F牵v=fv =100W ，D 正确21【答案】（1）A；CBED（2）A 1，R1实验电路如图所示增大； 11W 0.18W见解析【解析】（2）当电源与两个并联的灯泡连接时，每个灯泡的电流应为干路电流的一半，只需将电源的外特性曲线的 I 轴坐标变为一半即可得出灯泡两端的 I -U图像，如图所示，其交点坐标表示两灯泡并联在该电源两端时每个灯泡的电流和电压，由图像可读出单个灯泡功率为 0.18W 。本实验目的是测量小灯泡伏安特性曲线，电流、电压数据需要从 0 开始，需要采用分压接法；如选取R 3滑动变阻器，滑动变阻器左端与灯泡并联，再与滑动变阻器右端串联。移动滑片时，在滑动变阻器左端阻值较小时，小灯泡两端的电压变化非常不明显，而当滑动变阻器左端阻值非常大时，右端阻值与灯泡差不多，此时灯泡两端电压变化非常快，无法准确调节。故采用R3无法得到比较理想的伏安特性曲线。22【答案】（1）I= 1A = （2）U= 1V ， N 点电势高 （3） PF=2W ，PQ= 2W【解析】（1）切割产生的电动势 E=BLv =2V ；电路中电流为I= 1A+（2）路端电压 U= IR =1V ，根据右手定则可知， N 端为电源正极，即 N 点电势高。（3）因为导棒做匀速直线运动，所以 F -F安=0，即F -F安= BIL =0.4N ；拉力的功率为 PF=Fv=2W 。整个电路的热功率为 PQ=I2(R+r)=2W23【答案】（1）a v =b增大磁感应强度 B ，增大匀强磁场半径 r ，减小加速电场强度 U ；（2），证明见解析。【解析】（1）a在加速电场中，由动能定理可知：Ue=mv2-0解得v=在偏转电场中，电子做类平抛运动，设运动时间为 t由运动分解可知：水平方向 L=vt =竖直方向vy =at ，= ma速度偏转角正切值为 解得b由 a 问可知，入射电场的速度为 =在匀强磁场中，电子做匀速圆周运动，依据圆周运动规律可知：解得电子在磁场中的运动轨迹右图所示依据几何关系可知：增大偏转角 q 即增大 ，可采用的方法有：增大磁感应强度 B ，增大匀强磁场半径 r ，减小加速电场强度U（2）由洛伦兹力公式 F洛=qvB 可知，B=根据题意构建模型如下：如图所示，在一匀强磁场中有一段固定的长为 L 的直导线，已知导线横截面积为 S ，单位体积内自由电荷数为 n ，导线内自由电荷的定向移动速率为 v ，磁场的磁感应强度为 B 。则导线内自由电荷数 N=nSL ，安培力与洛伦兹力的关系为 F洛=N F安=，导线内电流的微观表达式为 I=nqSv ，联立上面 3 式可得即定义式这一定义式是一致的。24【解析】（1）a.以碰撞后 x 轴、 y 轴方向为正方向，分别列出两轴的动量守恒表达式如下：b.对球2，由动量定理：可知， F 的方向与相同，与水平方向夹角为j（2）a.依题意，建立如（1）中的碰撞模型，入射 X 射线的光子能量为 ，散射后的 X 射线的光子能量为设碰撞后电子的动能为Ee，碰撞中可能存在的能量损失为由能量守恒定律：可知， b.设散射后电子获得的动量为pe ，方向与 X 射线入射方向夹角为，由（1）结论可知，入射方向：垂直方向：带入= 解得：