平谷高三物理一模试题及答案word版Word下载.docx
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5、图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,图甲中质点Q运动到负向最大位移处时,质点P刚好
经过平衡位置。
图乙为质点P从此时刻开始的振动图像。
下列判断正确的是
A.该波的波速为40cm/sB.质点P的振幅为0
C.该波沿x轴负方向传播D.Q质点在0.1s时的速度最大
6、2019年11月23日,我国要西昌卫星发射中心用长征三号乙运载,以“一箭双星”方式成功发射第
五十、五十一颗北斗导航卫星。
如图所示的a、b、c为中国北斗卫星系统的三颗轨道为圆的卫星。
a是地
球同步卫星,b是轨道半径与卫星a相同的卫星,c是轨道半径介于近地卫星和同不卫星之间的卫星。
下
列关于这些北斗导航卫星的说法,正确的是
A.卫星a的运动速度大于第一宇宙速度
B.卫星a的向心加速度大于卫星c的向心加速度
C.卫星b可以长期“悬停”于北京上空
D.卫星b的运行周期与地球的自转周期相同
7、在如图所示的理想变压器供电线路中,原线圈接在有效值恒定的交流电源上,副线圈接有两个灯
泡,电流表、电压表均为理想电表。
开关S原来是断开的,现将开关S闭合,则
A.A1的示数增大,A2的示数增大B.A1的示数不变,A2的示数增大
C.V1的示数减小,V2的示数减小D.V1的示数不变,V2的示数减小
8、一定质量的理想气体由状态A沿平行T轴的直线变化到状态B,然后沿过原点的直线由状态B变
化到状态C,P-T图像如图所示。
关于理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积VA、VB、VC的关系
正确的是
A.VA=VB=VCB.VA<
VB=VCC.VA>
VB>
VCD.VA<
VB<
VC
9、在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑动端由a向b
缓慢滑动的过程中
A.电压表的示数增大,电流表的示数减小B.电容器C所带的电荷量减小
C.R1的电功率增大D.电源的输出功率一定增大
10、木箱的地板上放置一个5kg的物体,钢绳吊着木箱静止在某一高度处。
从计时时刻开始钢绳拉
着木箱向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为4m/s2,至第3s末钢绳突然断裂,此后木箱先向上
做匀减速运动,到达最高点后开始竖直下落,7s末落至地面。
木箱在空中运动的过程中地板始终保持水
平,重力加速度取10m/s2。
下列说法正确的是
A.第2秒末物体的重力增大到70NB.第4秒末物体对木箱地板的压力为70N
C.第4秒末物体对木箱地板的压力为50ND.第6秒末物体对木箱地板的压力为0
11、如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两个点,xA、xB分别为A、B两点在
x轴上的坐标值。
一电子仅在电场力的作用下沿x轴运动,该电子的动能Ek随其坐标x变化的关系如图
乙所示。
则下列说法中正确的是
A.A点的电场强度小于B点的电场强度
B.A点的电场强度等于B点的电场强度
C.A点的电势高于B点的电势
D.电子由A点运动到B点的过程中电势能的改变量ΔEp=EkB-EkA
12、2019年的诺贝尔物理学奖于10月8日公布,有一半的奖金归属了一对师徒—瑞士的天文学家
MichelMayor和DidierQueloz,以表彰他们“发现了一颗绕类太阳恒星运动的系外行星”。
由于行星自身不发光,所以我们很难直接在其他恒星周围找到可能存在的系外行星,天文学家通常
都采用间接的方法来侦测太阳系外的行星,视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法。
行星自身
的质量使得行星和恒星围绕它们共同的质量中心在转动,在地球上用望远镜就有可能看到行星引力对恒
星的影响。
在视线方向上,恒星受行星引力的作用,时而远离时而靠近我们,这种细微的摇摆反映在光
谱上,就会造成恒星光谱不断地红移和蓝移。
我们称这种探测系外行星的方法为视向速度法。
结合以上信息,下列说法正确的是
A.在绕着共同质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,恒星的行星做圆周运动的线速度大小
一定相等
B.在绕着共同质量中心转动的恒星和行星组成的双星系统中,由于恒星质量大,转动半径小,所以
恒星做圆周运动的周期比行星的周期小
C.若某行星在靠近我们,该恒星发出光的频率将变高,因此接收到的频率就会变高,即恒星光谱会
出现蓝移
D.若某行星在远离我们,该恒星发出光的频率不变,但我们接收到的频率会比它发出时的频率低,
即恒星光谱会出现红移
13、如图甲所示为用伏安法测量某合金丝电阻的实验电路。
实验中分别用最大阻值是5Ω、50Ω、
500Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。
当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中,根据实验数
xx
据,分别做出电流表读数I随指滑片移动的距离x与滑片在变阻器上可移动的总长度L的比值)
(
LL
变化的关系曲线a、b、c,如图乙所示。
则图乙中的图线a对应的滑动变阻器及最适合本实验的滑动变阻
器是
A.最大阻值为5Ω的滑动变阻器;
图线a对应的滑动变阻器
B.最大阻值为50Ω的滑动变阻器;
图线b对应的滑动变阻器
C.最大阻值为500Ω的滑动变阻器;
D.最大阻值为500Ω的滑动变阻器;
图线c对应的滑动变阻器
14、有人做过这样一个实验:
将一锡块和一个磁性很强的小永久磁铁叠放在一起,放入一个浅平的
塑料容器中。
往塑料容器中倒入液态氮,降低温度,使锡出现超导性。
这时可以看到,小磁铁竟然离开
锡块表面,飘然升起,与锡块保持一定的距离后,便悬空不动了。
产生该现象的原因是:
磁场中的超导
体能将磁场完全排斥在超导体外,即超导体内部没有磁通量(迈斯纳效应)。
如果外界有一个磁场要通过
超导体内部,那么在磁场的作用下,超导体表面就会产生一个无损耗感应电流。
这个电流产生的磁场恰
恰与外加磁场大小相等、方向相反,这就形成了一个斥力。
当磁铁受到向上的斥力刚好等于它的重力大
小时候,磁铁就可以悬浮在空中。
根据以上材料可知
A.超导体处在恒定的磁场中时它的表面不会出现电流
B.超导体处在均匀变化的磁场中时它的表面将产生恒定的感应电流
C.将磁铁靠近超导体,超导体表面的感应电流增大,超导体和磁铁间的斥力就会增大
D.将悬空在超导体上面的磁铁翻转180o,超导体和磁铁间的作用力将变成引力
第二部分非选择题(共58分)
二、填空题(本题共2小题,共18分)
15、(8分)某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验。
(1)首先按图甲
(1)所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转;
再按图甲
(2)
所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转。
进行上述实验的目的是_________。
A.检查电流计测量电路的电流是否准确
B.检查干电池是否为新电池
C.推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系
(2)接下来用图乙所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。
某次实验中
在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下
看)是沿__________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向。
(3)下表是该小组的同学设计的记录表格的一部分,表中完成了实验现象的记录,还有一项需要推
断的实验结果未完成,请帮助该小组的同学完成(选填“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)。
实验记录表(部分)
操作N极朝下插入螺线管
从上往下看的平面图(B0表示原磁场,即磁铁产生
的磁场)
原磁场通过螺线管磁通量的增减增加
感应电流方向沿逆时针方向
感应电流的磁场B′的方向
(4)该小组同学通过实验探究,对楞次定律有了比较深刻的认识。
结合以上实验,有同学认为,理
解楞次定律,关键在于抓住__________(选填“B0”或“B′)”总是要阻碍_________(选填“B0”或“B′)”磁通
量的变化。
16、(10分)研究物体做匀变速直线运动的情况可以用打点计时器,也可以用光电门传感器。
(1)一组同学用打点计时器研究匀变速直线运动,打点计时器使用交流电源的频率是50Hz,打点
计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况。
①打点计时器的打点周期是__________s。
②图甲为某次实验打出的一条纸带,其中1、2、3、4为依次选中的计数点(各相邻计数点之间有四
个点迹)。
根据图中标出的数据可知,打点计时器打出计数点3时,小车的小为________m/s,小车做匀加
速直线运动的加速度大小为___________m/s2。
(2)另一组同学用如图乙所示的装置研究匀变速直线运动。
滑块放置在水平气垫导轨的右侧,并通
过跨过定滑轮的细线与一沙桶相连,滑块与定滑轮间的细线与气垫导轨平行。
滑块上安装了宽度为3.0cm
的遮光条,将滑块由静止释放,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电
门的时间为0.015s,通过第二个光电门的时间为0.010s,遮光条从遮住第一个光电门到开始遮住第二个光
电门的时间为0.250s。
则滑块的加速度大小为__________m/s2,若忽略偶然误差的影响,测量值与真实值
相比__________(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)。
三、计算题(本题共4小题,共40分)
17、(8分)如图所示,虚线MN的右侧空间在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的
匀强磁场,一质量为m的带电粒子以速度v垂直电场和磁场方向从O点射入场中,恰好沿纸面做匀速直
线运动。
已知匀强磁场的磁感应强度为B,粒子的电荷量为+q,不计粒子的重力。
(1)求匀强电场的电场强度E。
(2)当粒子运动到某点时撤去电场,如图乙所示,粒子将在磁场中做匀速圆周运动。
求:
a.带电粒子在磁场中运动的轨道半径R;
b.带电粒子在磁场中运动的周期T。
18、(10分)如图所示,半径R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切,AB间的距离
x=3.6m。
质量m2=0.15kg的小滑块2放在半圆形轨道的最低点B处,另一质量为m1=0.25kg的小滑块1,
从A点以v0=10m/s的初速度在水平面上滑行,到达B处两滑块相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一
起滑上半圆形轨道。
已知滑块1与水平面间的动摩擦因数μ=0.5;
重力加速度g取10m/s2。
两滑块均可视
为质点。
(1)滑块1与滑块2碰撞前瞬间的速度大小v1;
(2)两滑块在碰撞过程中损失的机械能ΔE;
(3)在半圆形轨道的最高点C处,轨道对两滑块的作用力大小FN。
19、(10分)研究比较复杂的运动时,可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动,从而使问
题变得容易解决。
(1)如图,一束质量为m,电荷量为q的粒子,以初速度v0沿垂直于电场方向射入两块水平放置的
平行金属板中央,受到偏转电压U的作用后离开电场,已知平行板长为L,两板间距离为d,不计粒子受
到的重力及它们之间的相互作用力,试求:
a.粒子在电场中的运动时间t;
b.粒子从偏转电场射出时的侧移量y。
(2)深刻理解运动的合成与分解的思想,可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题,小船在流动的河
水中行驶时,如图乙所示。
假设河水静止,小船在发动机的推动下沿OA方向运动,经时间t运动至对岸
A处,位移为x1;
若小船发动机关闭,小船在水流的冲击作用下从O点沿河岸运动,经相同时间t运动
至下游B处,位移为x2。
小船在流动的河水中,从O点出发,船头朝向OA方向开动发动机行驶时,小
船同时参与了上述两种运动,实际位移x为上述两个分运动位移的失量和,即此时小船将到达对岸C
处。
请运用以上思想,分析下述问题:
弓箭手用弓箭射击斜上方某位置处的一个球,如图丙所示。
弓箭用箭瞄准小球后,以初速度v0将箭
射出,同时将小球由静止释放。
箭射出时箭头与小球间的距离为L,空气阻力不计。
请分析说明箭能否射
中小球,若能射中,求小球下落多高时被射中;
若不能射中,求小球落地前与箭头的最近距离。
20、(12分)在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。
产生感应电动势的
那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其他形式的能转化为电能。
(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。
设匀强磁场的磁感应强度为B,金属棒ab的长度为
L,在外力作用下以速度v水平向右匀速运动。
此时金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1即为
“电源”内部的非静电力。
设电子的质量为e,求电子从棒的一端运动到另一端的过程中f1做的功。
(2)均匀变化的磁场会在空间激发感生电场,该电场为涡旋电场,其电场线是一系列同心圆,单个
圆上的电场强度大小处处相等,如图乙所示。
在某均匀变化的磁场中,将一个半径为r的金属圆环置于相
同半径的电场线位置处。
从圆环的两端点a、b引出两根导线,与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串
联起来,如图丙所示。
金属圆环的电阻为R0,圆环两端a、b间的距离可忽略不计,除金属圆环外其他部
分均在磁场外。
此时金属圆环中的自由电子受到感生电场力F即为非静电力。
若电路中电流表显示的示
数为I,电子的电荷量为e,求:
a金属环中感应电动势E感大小;
b金属圆环中自由电子受到的感生电场
力F的大小。
(3)直流电动机的工作原理可以简化为如图丁所示的情景。
在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁
场中,两根光滑平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内,距相为L,电阻不计。
电阻为R的金属杆ab垂
直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。
轨道端点MP间接有内阻不计、电动势为E的直流电源。
杆ab的中点O用水平绳系一个静置在地面上、质量为m的物块,最初细绳处于伸直状态(细绳足够
长)。
闭合电键S后,杆ab拉着物块由静止开始做加速运动。
由于杆ab切割磁感线,因而产生感应电动
势E′,且E′同电路中的电流方向相反,称为反电动势,这时电路中的总电动势等于直流电动势E和反电
动势E′之差。
a.请分析杆ab在加速的过程中所受安培力F如何变化,并求杆的最终速度vm;
b.当电路中的电流为I时,请证明电源的电能转化为机械能的功率为E′I。
平谷区2019—2020学年度第二学期高三年级质量监控物理试题答案
第一部分选择题(共42分)
一、单项选择题(本题共14小题,在每小题给出的四个选项中,只.有.一.个.选项符合题意。
每小题3分,
共42分)
1234567891011121314
DCBACDABADBDCC
二、填空题(本题共2小题,共18分)
15.
(1)C【2分】
(2)顺时针【2分】(3)垂直纸面向外【2分】
(4)B′,B0【2分,每空1分】
16.
(1)①0.02【2分】②0.53,1.4【4分,每空2分】
(2)4.0,偏小【4分,每空2分】
三、计算题(本题共4小题,共40分,以下各道小题,除参考答案之外的其他正确解法也给分)
17.(8分)
(1)粒子的受力示意图如图所示
根据物体的平衡条件qvB=qE【2分】得E=vB【1分】
()粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,2
qvB
由牛顿运动定律qvBm
2
v
R
【2分】得
mv
R【1分】
qB
qE
(3)粒子在磁场中运动的周期
T
R2
【分】得1
m
【1分】
18.(10分)
(1)滑块1从A运动到B,
根据动能定理-μm1gx=
1
22
mvmv【2分】得v1=8m/s【1分】
1110
(2)设两滑块碰后的共同速度为v,
根据动量守恒定律m1v1=(m1+m2)v【1分】得v=5m/s
根据能量守恒定律
11
Em1v(mm)v【1分】得ΔE=3J【1分】
112
(3)设两滑块到达最高点C处时的速度为vC,
根据机械能守恒定律
(m1+m2)v2=
(m1+m2)
v+(m1+m2)g×
2R【2分】得vC=3m/s
C
两滑块在C点的受力示意图如图所示
FN
根据牛顿第二定律FN+(m1+m2)g=(m1+m2)
vC
【1分】得FN=5N【1分】
(m1+m2)g
19.(10分)
(1)a.沿垂直电场方向粒子不受外力,做匀速直线运动
L
t【1分】
b.粒子在偏转电场中运动的加速度
qU
a【1分】
md
qUL1
根据运动学公式2y【1分】
yat【1分】得2
2mdv2
(2)箭能够射中小球【1分】。
如答图1所示。
箭射出后,若不受重力,将沿初速度方向做匀速直线运
动,经时间t从P运动至小球初始位置D处,位移为x1=L;
脱离弓后,若箭
D
的初速度为零,将沿竖直方向做自由落体运动,经相同时间t从P运动至E,
位移为x2;
箭射出后的实际运动,同时参与了上述两种运动,实际位移x为
上述两个分运动位移的矢量和(遵循平行四边形定则),即此时箭将到达F
x1=L
x
F
P
小球由静止释放后做自由落体运动,经相同时间运动的位移与箭在竖t
直方向的分位移x2相同,即小球与箭同时到达F处,能够射中小球。
【2分】
x2
若不受重力,箭从P运动至小球初始位置D处的时间
E
答图1
射中时小球下落的高度h=
gt2【1分】解得h=
gL
2
2v
20.(12分)
(1)金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力f1=evB【1分】
棒方向的分力f1做的功W1=f1L【1分】得W1=evBL【1分】
(2)a.金属环中感应电动势E感=I(R0+R)
b.金属环中电子从a沿环运动b的过程中,感生电场力F做的功WF=F?
2πr【1分】
由电动势的定义式
W
E感【1分】得
e
I
(R0
R)e
π
r
(3)a.杆ab在加速的过程中,杆切割磁感线的速度v增大。
杆切割磁感线产生的感应电动势E′B=Lv,故E′增大,
由
EE
I可知,电路中的电流I减小,
杆所受安培力F=BIL故F减小。
设细绳的拉力为T,杆的质量为m0,根据牛顿第二定律F-T=m0a
物块以相同的加速度大小向上做加速运动,根据牛顿第二定律T-mg=ma得F-mg=(m+m0)a
F减小,杆的加速度a减小,当F=mg时,a为零,此时,杆达到最终速度vm。
此时杆上产生的感应电动势E′B=Lvm【1分】
得
EmgR
vm【1分】
BLB2L
2L
b.由I
得IR=E-E′
两边同乘以I,经整理得EI=I2R+E′I【1分】
由上式可以看出,电源提供的电能(功率为EI),一部分转化为了电路中产生的焦耳热(热功率为I2R),
另一部分即为克服反电动势做功(功率为E′I)消耗的电能,这部分能量通过电磁感应转