北京市101中学届高三物理第三次模拟考试试题含答案.docx
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北京市101中学届高三物理第三次模拟考试试题含答案
北京101中学2018届下学期高三年级三模考试
物理试卷
本试卷分为Ⅰ卷、Ⅱ卷两部分，共31个小题，满分300分；答题时间为150分钟。
Ⅰ卷：
选择题（共120分）
每小题只有一个选项符合题意，每小题6分，共120分。
14.如图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。
M是该时刻波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。
以下说法中错误的是
A.质点M的振动始终是加强的
B.质点M的振幅最大
C.质点M的位移始终最大
D.质点M的位移有时为0
15.用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。
而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）
A.a光的波长一定大于b光的波长
B.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
16.给一定质量、温度为0℃的水加热，在水的温度由0℃上升到4℃的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。
某研究小组通过查阅资料知道：
水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在由于相互作用而形成的势能。
在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。
关于这个问题的下列说法中正确的是
A.水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功
B.水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功
C.水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功
D.水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功
17.2017年4月7日出现了“木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。
当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。
木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。
不考虑木星与地球的自转，相关数据见下表。
则
质量
半径
与太阳间距离
地球
m
R
r
木星
约320m
约11R
约5r
A.木星运行的加速度比地球运行的加速度大
B.木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大
C.下一次“木星冲日”的时间大约在2027年7月份
D.在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s
18.如图，是磁电式转速传感器的结构简图。
该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。
测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动时线圈内就会产生感应电流。
设感应电流的变化频率为f，测量齿轮的齿数为N，旋转体转速为n。
则
A.
B.
C.线圈中的感应电流方向不会变化
D.线圈中的感应电流与旋转体转速高低无关
19.在一个很小的厚度为d的矩形半导体薄片上，制作四个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件，如图所示。
在E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，则薄片中的载流子（形成电流的自由电荷）就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现了电压，称为霍尔电压UH。
可以证明，k为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。
下列说法正确的是
A.若M的电势高于N的电势，则载流子带正电
B.霍尔系数k较大的材料，其内部单位体积内的载流子数目较多
C.借助霍尔元件能够把电压表改装成磁强计（测定磁感应强度）
D.霍尔电压UH越大，载流子受到磁场的洛仑兹力越小
20.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。
小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。
下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。
关于无线充电，下列说法正确的是
A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”
B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电
C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
Ⅱ卷非选择题（共180分）
21.（18分）
（1）如图甲，利用恒速滴液瓶（每隔相同时间从玻璃管口滴下一个液滴）和频闪光源来研究自由落体运动。
实验时，调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为f。
某次实验的影点位置如图乙所示，三个影点问的距离分别为h1、h2和h3。
①若图乙中最上边一个影点的初速度恰好为零，则h1：
h2：
h3＝___________，液滴下落加速度的表达式为a＝____________。
②图乙中自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v＝_________。
（2）某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：
A.电压表V，量程0~3V，内阻约5kΩ
B.电流表A1，量程0~300mA，内阻约0.25Ω
C.电流表A2，量程0~100mA，内阻约5Ω
D.滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A
E.滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A
F.直流电源E，电动势约3V，内阻2Ω
①上述器材中，电流表应选__________，滑动变阻器应选___________（填写所选器材前的字母代号）。
②请将虚线框内图1所示的实验电路图补画完整，并在图2中进行实物连线。
③如图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。
从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是___________________。
④在实验中，当小灯泡两端加2.5V的电压时，此时小灯泡的电阻为__________Ω（保留两位有效数字）。
⑤在滑动变阻器滑动过程中，若用P、I、U、R分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻，则下列图象可能正确的是_________
22.（16分）如图所示，光滑轨道ABCD由倾斜轨道AB和半圆轨道BCD组成。
倾斜轨道AB与水平地面的夹角为θ，半圆轨道BCD的半径为R，BD竖直且为直径，B为最低点，O是BCD的圆心，C是与O等高的点。
一个质量为m的小球在斜面上某位置由静止开始释放，小球恰好可以通过半圆轨道最高点D。
小球由倾斜轨道转到圆轨道上时不损失机械能。
重力加速度为g。
求：
（1）小球在D点时的速度大小
（2）小球开始下滑时与水平地面的竖直高度与半圆半径R的比值。
（3）小球滑到斜轨道最低点B时（仍在斜轨道上），重力做功的瞬时功率
23.（18分）如图甲所示，空间存在B＝0.5T方向竖直向下的匀强磁场。
MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距L＝0.2m，电阻R＝0.4Ω；ab是垂直跨接在导轨上质量m＝0.1kg的导体棒，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.2。
从t＝0时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个水平向左的牵引力F，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好。
图乙是导体棒的速度—时间图象（其中OA是直线，AC是曲线，DE是AC曲线的渐近线）。
小型电动机在12s末达到额定功率（设电动机的功率为它的输出功率），此后功率保持不变。
除R以外，其余部分的电阻均不计，g取10m/s2。
求：
（1）导体棒在0~12s内的加速度大小；
（2）电动机的额定功率；
（3）若已知0~12s内电阻R上产生的热量为12.5J，则此过程中牵引力做的功。
24.（20分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝，单位体积内有n个自由电子，每一个电子电量为e。
该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为v。
（1）求导线中的电流I；
（2）所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。
为了求解在时间t内电流做功W为多少，小红记得老师上课讲过，W＝UIt，但是不记得老师是怎样得出W＝UIt这个公式的，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先求出导线中的恒定电场的场强，即E＝，设导体中全部电荷为q后，再求出电场力做的功，将q代换之后，小红没有得出W＝UIt的结果。
a.请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程。
b.为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。
若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为，试证明：
。
（3）由于恒定电场的作用，导体内自由电子会发生定向移动，但定向移动的速率远小于自由电子热运动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。
金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞。
假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t0（这个时间由自由电子热运动决定，为一确定值），碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计。
请根据以上内容，推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关。
【试题答案】
1.B2.C3.C4.D5.A
6.D7.D8.C9.C10.C11.C12.D
13.B14.C15.D16.D17.B18.A19.C20.C
21.
（1）①1：
3：
5（其它结果表示正确也同样得分）②
（2）①BD
②（如图所示）
③随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大
④8.3
⑤AC
22.
（1）在最高点D，（2分）解得（2分）
（2）设小球开始下滑时与水平地面的竖直高度为h，从最高点到D点过程，动能定理
（3分）
（2分）
h与半圆半径R的比值为2.5（1分）
（3）小球从最高点到倾斜轨道最低点B过程，动能定理（2分）
在B点重力做功瞬时功率为：
（2分）
解得（2分）
23.解：
（1）由图中可得：
12s末的速度为＝9m/s，＝12s导体棒在0—12s内的加速度大小为
（2）设金属棒与导轨间的动磨擦因素为μ、A点：
①②
由牛顿第二定律：
③
则④
当棒达到最大速度时，⑤
⑥
由金属棒的平衡：
⑦
则⑧
联立①—⑧代入数据解得：
（3）在0—12s内：
通过的位移：
⑨
由能量守恒：
⑩
代入数据解得：
则此过程牵引力做的功为27.35J
24.
（1）电流的定义式，在t时间内，流过横截面的电荷量，
因此4分
a.恒定电场的场强，导体中全部电荷为，电场力做的功＝
又因为，则。
4分
b.由欧姆定律：
，由电阻定律：
则，则
由电流密度的定义：
故6分
（3）设电子在恒定电场中由静止加速的时间为如时的速度为v，由动量定理：
解得电子定向移动的平均速率
金属导体中产生的电流
由电阻定义式
电阻率为定值，与电压无关。
25.
（1）醛基
（2）CH3CH2OH
（3）C2H5OOC-COOC2H5取代反应
（4）C2H5BrC2H5ONa
26.
（1）SO2＋H2OH2SO32H2SO3＋O2＝2H2SO4
2SO2＋
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