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北京高三物理各区一模练习汇总
北京海淀区高三物理2015.04
13．下列说法中正确的是
A．当物体的温度升高时，物体内每个分子热运动的速率一定都增大
B．布朗运动间接反映了液体分子运动的无规则性
C．分子间的吸引力总是大于排斥力
D．物体运动得越快，其内能一定越大
14．在下列核反应方程式中，表示核聚变过程的是
A．
B．
C．
D．
15．a、b两种单色光以相同的入射角从空气斜射向某种玻璃中，光路如图所示。
关于a、b两种单色光，下列说法中正确的是
A．该种玻璃对b光的折射率较大
B．b光在该玻璃中传播时的速度较大
C．两种单色光从该玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
D．在同样的条件下，分别用这两种单色光做双缝干涉实验，b光的干涉图样的相邻条纹间距较大
16．一简谐机械横波沿x轴传播，波速为2.0m/s，该波在t=0时刻的波形曲线如图甲所示，在x=0处质点的振动图像如图乙所示。
则下列说法中正确的是
A．这列波的振幅为60cm
B．质点的振动周期为4.0s
C．t=0时，x=4.0m处质点比x=6.0m处质点的速度小
D．t=0时，x=4.0m处质点沿x轴正方向运动
17．如图所示，甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子，以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如图中虚线所示。
不计粒子所受重力及空气阻力，则下列说法中正确的是
A．甲带负电荷，乙带正电荷
B．洛伦兹力对甲做正功
C．甲的速率大于乙的速率
D．甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间
18．某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪，测速原理如图所示。
在传送带一端的下方固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。
电极间充满磁感应强度为B、方向垂直传送带平面（纸面）向里、有理想边界的匀强磁场，且电极之间接有理想电压表和电阻R，传送带背面固定有若干根间距为d的平行细金属条，其电阻均为r，传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中，且金属条与电极接触良好。
当传送带以一定的速度匀速运动时，电压表的示数为U。
则下列说法中正确的是
A．传送带匀速运动的速率为
B．电阻R产生焦耳热的功率为
C．金属条经过磁场区域受到的安培力大小为
D．每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为
19．如图所示，一根空心铝管竖直放置，把一枚小圆柱形的永磁体从铝管上端由静止释放，经过一段时间后，永磁体穿出铝管下端口。
假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动，不与铝管内壁接触，且无翻转。
忽略空气阻力，则下列说法中正确的是
A．若仅增强永磁体的磁性，则其穿出铝管时的速度变小
B．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的时间缩短
C．若仅增强永磁体的磁性，则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少
D．在永磁体穿过铝管的过程中，其动能的增加量等于重力势能的减少量
20．2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课。
授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应。
在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中。
假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化（振动），如图所示。
已知液滴振动的频率表达式为
，其中k为一个无单位的比例系数，r为液滴半径，ρ为液体密度，σ为液体表面张力系数（其单位为N/m），α、β、γ是相应的待定常数。
对于这几个待定常数的大小，下列说法中可能正确的是
A．
B．
C．
D．
第二部分（非选择题共180分）
本部分共11小题，共180分。
21．（18分）
（1）用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①先将打点计时器接通电源，让重锤从高处由静止开始下落。
打点计时器每经过0.02s在重锤拖着的纸带上打出一个点，图2中的纸带是实验过程中打点计时器打出的一条纸带。
打点计时器打下O点（图中未标出）时，重锤开始下落，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。
刻度尺0刻线与O点对齐，A、B、C三个点所对刻度如图2所示。
打点计时器在打出B点时重锤下落的高度hB=cm，下落的速度为vB=m/s（计算结果保留3位有效数字）。
②若当地重力加速度为g，重锤由静止开始下落h时的速度大小为v，则该实验需要验证的关系式是。
（用题目所给字母表示）
（2）在“测定金属的电阻率”的实验中：
①用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图3所示，则该金属丝直径的测量值d=mm；
②按图4所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为15Ω）。
实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
电压表V（量程0~3V，内阻约3k）；
电流表A1（量程0~200mA，内阻约3）；
电流表A2（量程0~0.6A，内阻约0.1）；
滑动变阻器R1（0~50）；
滑动变阻器R2（0~200）；
电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选，滑动变阻器应选。
（选填器材的名称符号）
③请根据图4所示电路图，用连线代替导线将图5中的实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小。
④若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=。
（用题目所给字母和通用数学符号表示）
在按图4电路测量金属丝电阻的实验中，将滑动变阻器R1、R2分别接入实验电路，调节滑动变阻器的滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值，以RP表示滑动变阻器接入电路的电阻值，以U表示Rx两端的电压值。
在图6中U随
变化的图象可能正确的是。
（图线中实线表示接入R1时的情况，虚线表示接入R2时的情况）
U
U
RP/R
O
C
图6
U
22．（16分）
如图所示，在真空中足够大的绝缘水平面上，有一个质量m＝0.20kg，带电荷量q＝2.0×10－6C的小物块处于静止状态。
从t=0时刻开始，在水平面上方空间加一个范围足够大、水平向右E=3.0×105N/C的匀强电场，使小物块由静止开始做匀加速直线运动。
当小物块运动1.0s时撤去该电场。
已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.10，取重力加速度g＝10m/s2。
求：
（1）小物块运动1.0s时速度v的大小；
（2）小物块运动2.0s过程中位移x的大小；
（3）小物块运动过程中电场力对小物块所做的功W。
23．（18分）
甲图是我国自主研制的200mm离子电推进系统，
已经通过我国“实践九号”卫星空间飞行试验验
证，有望在2015年全面应用于我国航天器。
离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采
用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的
调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、
定位更精准等优势。
离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原
子P喷注入腔室C后，被电子枪G射出的电子碰
撞而电离，成为带正电的氙离子。
氙离子从腔室C中飘移过栅电极A的速度大小可忽略不计，在栅电极A、B之间的电场中加速，并从栅电极B喷出。
在加速氙离子的过程中飞船获得推力。
已知栅电极A、B之间的电压为U，氙离子的质量为m、电荷量为q。
（1）将该离子推进器固定在地面上进行试验。
求氙离子经A、B之间的电场加速后，通过栅电极B时的速度v的大小；
（2）配有该离子推进器的飞船的总质量为M，现需要对飞船运行方向作一次微调，即通过推进器短暂工作让飞船在与原速度垂直方向上获得一很小的速度Δv，此过程中可认为氙离子仍以第
（1）中所求的速度通过栅电极B。
推进器工作时飞船的总质量可视为不变。
求推进器在此次工作过程中喷射的氙离子数目N。
（3）可以用离子推进器工作过程中产生的推力与A、B之间的电场对氙离子做功的功率的比值S来反映推进器工作情况。
通过计算说明采取哪些措施可以增大S，并对增大S的实际意义说出你的看法。
24．（20分）
有人设想:
可以在飞船从运行轨道进入返回地球程序时，借飞船需要减速的机会，发射一个小型太空探测器，从而达到节能的目的。
如图所示，飞船在圆轨道Ⅰ上绕地球飞行，其轨道半径为地球半径的k倍（k>1）。
当飞船通过轨道Ⅰ的A点时，飞船上的发射装置短暂工作，将探测器沿飞船原运动方向射出，并使探测器恰能完全脱离地球的引力范围，即到达距地球无限远时的速度恰好为零，而飞船在发射探测器后沿椭圆轨道Ⅱ向前运动，其近地点B到地心的距离近似为地球半径R。
以上过程中飞船和探测器的质量均可视为不变。
已知地球表面的重力加速度为g。
（1）求飞船在轨道Ⅰ运动的速度大小；
（2）若规定两质点相距无限远时引力势能为零，则质量分别为M、m的两个质点相距为r时的引力势能
，式中G为引力常量。
在飞船沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ的运动过程，其动能和引力势能之和保持不变；探测器被射出后的运动过程中，其动能和引力势能之和也保持不变。
①求探测器刚离开飞船时的速度大小；
②已知飞船沿轨道Ⅱ运动过程中，通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比。
根据计算结果说明为实现上述飞船和探测器的运动过程，飞船与探测器的质量之比应满足什么条件。
海淀区高三年级第二学期期中练习
物理参考答案2015.4
（共120分）
选择题（共48分，13题~20题每题6分）
13．B14．D15．A16．B17．C18．D19．A20．B
21．（18分）
（1）①19.40（19.38~19.42）（2分）；1.94（1.93~1.95）（2分）；
②
（2分）
（2）①0.383（0.382~0.385）（2分）
②A1（2分）；R1（2分）；③见答图1（2分）；
④
（2分）；
A（2分）
22．（16分）
（1）小物块受电场力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有
（2分）
根据运动学公式t1=1.0s时小物块的速度大小有v1=a1t1（2分）
解得：
v1=2.0m/s（2分）
（2）小物块t1=1.0s内位移的大小
m（2分）
撤去电场后小物块做匀减速运动，根据牛顿第二定律有
（2分）
小物块t2=1.0s内的位移
（2分）
小物块运动2.0s位移大小x=x1+x2=2.5m（2分）
（3）小物块运动过程中电场力对小物块所做的功W=qEx1=0.60J（2分）
23．（18分）
（1）根据动能定理有
（4分）
解得：
（3分）
（2）在与飞船运动方向垂直方向上，根据动量守恒有：
MΔv=Nmv（4分）
解得：
（2分）
（3）设单位时间内通过栅电极A的氙离子数为n，在时间
内，离子推进器发射出的氙离子个数为
，设氙离子受到的平均力为
，对时间
内的射出的氙离子运用动量定理，
，
=nmv（1分）
根据牛顿第三定律可知，离子推进器工作过程中对飞船的推力大小F=
=nmv
电场对氙离子做功的功率P=nqU（1分）
则
（1分）
根据上式可知：
增大S可以通过减小q、U或增大m的方法。
（1分）
提高该比值意味着推进器消耗相同的功率可以获得更大的推力。
（1分）
（说明：
其他说法合理均可得分）
24.（20分）
（1）设地球质量为M，飞船质量为m，探测器质量为m'，当飞船与探测器一起绕地球做圆周运动时的速度为v0
根据万有引力定律和牛顿第二定律有
（4分）
对于地面附近的质量为m0的物体有m0g=GMm0/R2（3分）
解得：
（3分）
（2）①设探测器被发射出时的速度为v'，因其运动过程中动能和引力势能之和保持不变，所以探测器刚好脱离地球引力应满足
（3分）
解得：
（2分）
②设发射探测器后飞船在A点的速度为vA,运动到B点的速度为vB,因其运动过程中动能和引力势能之和保持不变，所以有
（3分）
对于飞船发射探测器的过程，根据动量守恒定律有（m+m'）v0=mvA+m'v'（1分）
因飞船通过A点与B点的速度大小与这两点到地心的距离成反比，即RvB=kRvA
解得：
（1分）
北京市西城区2015年高三一模试卷
理科综合测试2015.4
物理部分
13．关于分子间的作用力，下列说法正确的是
A．分子间只存在引力
B．分子间只存在斥力
C．分子间同时存在引力和斥力
D．分子间不可能同时存在引力和斥力
14．一束单色光从空气射向某种介质的表面，光路如图所示，则该介质的折射率为
A．1.50
B．1.41
C．0.71
D．0.67
15．如图1所示，有一个弹簧振子在a、b两点之间做简谐运动，O点是平衡位置，建立图1中所示的坐标轴，其振动图象如图2所示，则下列说法正确的是
A．振子振动的周期等于t1
B．振子振动的周期等于t2
C．t1时刻振子位于b点
D．t1时刻振子位于a点
16．如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流。
下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是
17．如图所示，将一个带正电的粒子以初速度v0沿图中所示方向射入匀强电场，不计粒子的重力，若粒子始终在电场中运动，则该粒子速度大小的变化情况是
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．一直增大
D．一直减小
18．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。
例如人原地起跳时，总是身体弯曲，略下蹲，再猛然蹬地，身体打开，同时获得向上的初速度，双脚离开地面。
从开始蹬地到双脚离开地面的整个过程中，下列分析正确的是
A．地面对人的支持力始终等于重力
B．地面对人的支持力的冲量大于重力的冲量
C．人原地起跳过程中获得的动能来自于地面
D．人与地球所组成的系统的机械能是守恒的
19．如图所示，A、B为两个验电器，在B上装有一个几乎封闭的空心金属球C（仅在上端开有小孔），最初B和C带电，A不带电。
D是带有绝缘柄的金属小球。
某同学利用这些器材完成了下面实验：
使不带电的D先跟C的外部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片张开；而让不带电的D先跟C的内部接触，再让D跟A的金属球接触，这样操作若干次，发现A的箔片始终不张开。
通过以上实验，能直接得到的结论是
A．电荷分布在C的外表面B．电荷在C的表面均匀分布
C．带电的C是一个等势体D．电荷总量是守恒的
20．某些物质在低温下会发生“零电阻”现象，这被称为物质的超导电性，具有超导电性的材料称为超导体。
根据超导体的“零电阻”特性，人们猜测：
磁场中的超导体，其内部的磁通量必须保持不变，否则会产生涡旋电场，导致超导体内的自由电荷在电场力作用下不断加速而使得电流越来越大不可控制。
但是，实验结果与人们的猜测是不同的：
磁场中的超导体能将磁场完全排斥在超导体外，即内部没有磁通量，超导体的这种特性叫做“完全抗磁性”（迈斯纳效应）。
现在有两个实验方案：
（甲）如右图所示，先将一个金属球放入匀强磁场中，等稳定后再降温使其成为超导球并保持低温环境，然后撤去该磁场；（乙）先将该金属球降低温度直至成为超导球，保持低温环境加上匀强磁场，待球稳定后再将磁场撤去。
根据以上信息，试判断上述两组实验中球内磁场的最终情况是下图中的哪一组？
21．（18分）
某实验小组要描绘一只小灯泡L（2.5V0.3A）的伏安特性曲线。
实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
电源E（3.0V，内阻约0.5Ω）
电压表V1（0～3V，内阻约3kΩ）
电压表V2（0～15V，内阻约15kΩ）
电流表Al（0.6A，内阻约0.125Ω）
电流表A2（0～3A，内阻约0.025Ω）
滑动变阻器R（0～5Ω）
（1）电压表应选择________，电流表应选择________。
（2）应选择图1中哪一个电路图进行实验？
________。
（3）根据正确的实验电路图，该小组同学测得多组电压和电流值，并在图2中画出了小灯泡L的伏安特性曲线。
由图可知，随着小灯泡两端电压的增大，灯丝阻值也增大，原因是________________________________。
当小灯泡两端电压为1.40V时，其电阻值约为________Ω（结果保留2位有效数字）。
（4）若将如图3所示的交变电压直接加在这个小灯泡L的两端，则小灯泡的电功率为________W（结果保留1位有效数字）。
（5）将小灯泡L接入图4所示电路，通过实验采集数据，得到了电压表示数U随电流表示数I变化的图象，图5的各示意图中能正确反映U-I关系的是________。
22．（16分）
如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场。
一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。
粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中，在洛仑兹力的作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点。
测得O、A两点间的距离为L。
不计粒子重力。
（1）试判断P、Q间的磁场方向；
（2）求粒子做匀速直线运动的速度大小v；
（3）求粒子的电荷量与质量之比
。
23．（18分）
利用万有引力定律可以测量天体的质量。
（1）测地球的质量
英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”。
已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G。
若忽略地球自转的影响，求地球的质量。
（2）测“双星系统”的总质量
所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点Ｏ做匀速圆周运动的两个星球A和B，如图所示。
已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T，引力常量为G，求A、B的总质量。
（3）测月球的质量
若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”。
已知月球的公转周期为T1，月球、地球球心间的距离为L1。
你还可以利用
（1）、
（2）中提供的信息，求月球的质量。
24．（20分）
我们一般认为，飞船在远离星球的宇宙深处航行时，其它星体对飞船的万有引力作用很微弱，可忽略不计。
此时飞船将不受外力作用而做匀速直线运动。
设想有一质量为M的宇宙飞船，正以速度v0在宇宙中飞行。
飞船可视为横截面积为S的圆柱体（如图1所示）。
某时刻飞船监测到前面有一片尘埃云。
（1）已知在开始进入尘埃云的一段很短的时间Δt内，飞船的速度减小了Δv，求这段时间内飞船受到的阻力大小。
（2）已知尘埃云分布均匀，密度为ρ。
a.假设尘埃碰到飞船时，立即吸附在飞船表面。
若不采取任何措施，飞船将不断减速。
通过监测得到飞船速度的倒数“1/v”与飞行距离“x”的关系如图2所示。
求飞船的速度由v0减小1%的过程中发生的位移及所用的时间。
b.假设尘埃与飞船发生的是弹性碰撞，且不考虑尘埃间的相互作用。
为了保证飞船能以速度v0匀速穿过尘埃云，在刚进入尘埃云时，飞船立即开启内置的离子加速器。
已知该离子加速器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速（远远大于飞船速度）粒子流，从而对飞行器产生推力的。
若发射的是一价阳离子，每个阳离子的质量为m，加速电压为U，元电荷为e。
在加速过程中飞行器质量的变化可忽略。
求单位时间内射出的阳离子数。
2015丰台一模
13.关于布朗运动，下列说法正确的是
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.液体温度越高，布朗运动会越激烈
C.布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的
D.悬浮在液体中的颗粒作布朗运动具有的能是内能
14.如图所示，一个玻璃三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角，玻璃三棱镜的折射率为
。
此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边的中点，对这条光线进入棱镜之后的光路分析正确的是
A.直接射到AC边上，发生全反射现象
B.直接射到BC边上，发生全反射现象
C.直接射到AC边上，部分光线从AC边射出
D.直接射到BC边上，部分光线从BC边射出
15．假设地球可视为质量均匀分布的球体。
已知地球表面重力加速度在两极的大小为g０、在赤道的大小为g，地球自转的周期为T。
则地球的半径为
A．
B．
C.
D．
16.一列简谐横波沿直线由A向B传播，相距10.5m的A、B两处的质点振动图象如图a、b所示，则（ ）
A．该波的振幅一定是20cm
B．该波的波长可能是14m
C．该波的波速可能是10.5m/s
D．该波由a传播到b可能历时7s
17.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。
线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO/以角速度ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界。
则线框中感应电流的有效值为
A.
B.
C.
D.
18.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中竖直放置，M、N为板间同一电场线上的两点。
一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点沿电场线向右运动，且未与右侧金属板接触，一段时间后，粒子以速度vN向左经过N点。
则
A.电场中M点的电势一定高于N点的电势
B.粒子受到电场力一定由M指向N点
C.粒子在M点速度一定比在N点的速度大
D.粒子在M点电势能一定比在N点的电势能大
19.如图是洛伦兹力演示仪的实物图和结构示意图。
用洛伦兹力演示仪可以观察运动电子在磁场中的运动径迹。
下列关于实验现象和分析正确的是
A.励磁线圈通以逆时针方向的电流，则能形成结构示意图中的电子运动径迹
B.励磁线圈通以顺时针方向的电流，则能形成结构示意图中的电子运动径迹
C.保持励磁电压不变，增加加速电压，电子束形成圆周的半径减小
D.保持加速电压不变，增加励磁电压，电子束形成圆周的半径增大
结构示意图
20.每种原子都有自己的特征谱线，所以运用光谱分析可以鉴别物质和进行深入研究。
氢原子光谱中巴耳末系的谱线波长公式为：
，n=3、4、5…，E1为氢原子基态能量，h为普朗克常量，c为光在真空中的传播速度。
锂离子
的光谱中某个线系的波长可归纳成一个公式：
，m=9、12、15…，
为锂离子
基态能量，经研究发现这个线系光谱与氢原子巴耳末系光谱完全相同。
由此可以推算出锂离子
基态能量与氢原子基态能量的比值为
A.3B.6C.9D.12
21.（18分）
（1）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确的操作，插好了4枚大头针P1、P2和P3、P4，如图所示。
①在坐标纸上画出完整的光路图，并标出入射角θ1和折射角θ2；
②对画出的光路图进行测量，求出该玻璃的折射率n=_________（结果保留2位有效数字）。
（2）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。
①已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是（填字母代号）。
A．直流电源、天平及砝码
B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码
D．交流电源、毫米刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。
某同学对实
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