朝阳高三物理一模.docx

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朝阳高三物理一模

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）

2017．3

13．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α>β，则造成α>β的原因是

A．mlm2

C．q1q2

16．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4.0s

C．该波的波速为40m/s

D．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

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

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

，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。

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

（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=

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

13．B

【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。

14．A

【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。

15．A

【解析】

两球受力分析如下图所示。

由平行四边形定则可知，F=mgtanθ。

两球之间的库仑力互为作用力与反作用力，且α>β，可知

m1

16．D

【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。

17．C

【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。

18．B

【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。

19．C

【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）gsinθ，

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。

20．B

【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）①A1，R1

②实验电路如图所示

③增大；11Ω

④0.18W

⑤见解析

【解析】

（2）

④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。

⑤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R3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）=2W

23．

【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

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=NF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φ

（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φ，由

（1）结论可知，

入射方向：

垂直方向：

带入

解得：