北京朝阳高三物理一模试题与答案完美版.docx
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北京朝阳高三物理一模试题与答案完美版
2018北京朝阳高三物理一模试题与答案完美版
D
第二部分（非选择题共180分）
本部分共1小题，共180分。
21.（18分）
（1）利用如图所示的装置研究平抛运动，实验中，下列说法中正确的有。
A.斜槽轨道必须光滑
B.通过调节使斜槽末端保持水平
C.每次释放小球的位置可以不同
D.每次必须由静止开始释放小球
（2）利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
①现有电压表（0~3v）、开关和导线若干，以及下列器材：
A.电流表（0~0.6A）
B.电流表（0~3A）
C.滑动变阻器（0~20Ω）
D.滑动变阻器（0~100Ω）
实验中电流表应选用；滑动变阻器应选用。
（选填相应器材前的字母）
②在图2中用笔画线代替导线，按图1将电路连线补充完整。
③实验中，某同学记录的6组数据如下表示数，期中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线
序号
1
2
3
4
5
6
电压U（V）
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
1.10
电流I（A）
0.12
0.14
0.24
0.30
0.36
0.42
④根据图3可得出干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω。
⑤小明同学学习了电源的相关知识后，制作了如图4所示的水果电池。
为了测量该电池的电动势，他从实验室借来了灵敏电流表（内阻未知，且不可忽略）、电阻箱、开关以及若干导线，设计了如图5所示的电路图。
你认为小明同学能否准确测出水果电池的电动势，并说明理由。
22.（16分）
如图所示，平行金属导轨水平放置，宽度L=0.30m,一端连接R=0.50Ω的电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.20T。
导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。
导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
现使导体棒MN沿导轨向右匀速运动，速度v=5.0m/s。
求：
（1）导体棒MN切割磁感应线产生的感应电动势E；
（2）导体棒MN所受安培力F的大小
（3）感应电流的功率P。
23.（18分）
图1所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。
为了研究蹦极过程，做以下简化：
将游客视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量和空气阻力。
如图2所示，某次蹦极时，游客从蹦极平台由静止开始下落，到P点时弹性绳恰好伸直，游客继续向下运动，能到达的最低位置为Q点，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，且游客从蹦极平台第一次落到Q点的过程中，机械能损失可忽略。
弹性绳的弹力大小可以用F=K.△x来计算，其中K为常量△x为弹性绳的伸长量。
（1）弹性绳的原长L0，弹性绳对游客的弹力为F，游客相对蹦极平台的位移为x，取竖直向下为正方向，请在图3中画出F随x变化的示意图；
（2）借助F-X图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，推导当游客位移为x（x>L0）时，弹性绳弹性势能EP的表达式；
（3）按照安全标准，该弹性绳允许的最大拉力Fm=4.3×103N,游客下落至最低点与地面的距离d≥3m.已知L0=10m,K=100N/m,蹦极平台与地面间的距离D=55m。
取重力加速度g=10m/s2,试通过计算说明：
总质量M=160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施
24.（20分）
在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴尔末—里德伯公式
=R（
-
）来计算，式中λ为波长，R为里德伯常量n,k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个K，有n=K+1、K+2、K+3···。
其中，赖曼系谱线是电子由n>1的轨道跃迁到K=1的轨道时向外辐射光子形成的，巴尔末系谱线是电子由n>2的轨道跃迁到K=2的轨道时向外辐射光子形成的。
如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上。
实验中：
当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值U0（遏止电压）时，电流计G指针恰好指向零。
现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。
若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1；若用巴尔末系中n=4的光照射金属时，遏止电压的大小为U2。
金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。
电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功。
使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。
已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R。
试求：
a.赖曼系中波长最长的光对应的平率V1;
b.普朗克常量h和该金属的逸出功W0。
（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为p=h/λ（h为普朗克常量）。
a.请你推导光子动量的表达式p=h/λ
b.处于n=2激发态的某氢原子以速度V0运动，当它向K=1的基态跃迁时，沿与V0相反的方向辐射一个光子。
辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变。
求辐射光子后氢原子的速度V（用h、R、M和V0表示）
理综试题答案
第一部分（选择题共120分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
A
D
D
B
A
C
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
C
C
D
A
C
B
A
C
D
第二部分（非选择题共180分）
21.（18分）
（1）BD………………………………………………………（2分）
（2）①A………………………………………………………（2分）
C………………………………………………………（2分）
②答案如图1所示………………………………………………………（2分）
③答案如图2所示………………………………………………………（2分）
④1.45（1.43-1.47）………………………………………………………（2分）
0.83（0.80-0.86）………………………………………………………（2分）
⑤可以准确测出水果电池的电动势。
根据闭合电路欧姆定律有E=I（R+r+RE），变形可得
。
实验中，改变电阻箱的阻值R,可读出灵敏电流表相应的读数I，得到多组对应R、I数据，并画出
R图像。
在
R图像中,图线的斜率K=
所以E=
。
………………………（4分）
22.（16分）
解：
（1）导体棒MN切割磁感线产生的电动势
E=BLv=0.30V…………………………………………………（5分）
（2）通过导体棒MN中的电流
所以导体棒MN所受的安培力
F=ILB=0.036N…………………………………………………（6分）
（3）感应电流的功率
P=I2R=0.18W…………………………………………………（5分）
23．（18分）
解：
（1）弹性绳对游客的弹力F随游客位移x变化关系的图线如图3所示。
………………（4分）
（2）在图3中．图线与x轴所围面积表示彈力F做的功．则在游客位移从l0变为x的过程中，彈力F做的功
W=-
所以弹性绳的弹性势能
EP=-W=
………………………………………（6分）
（3）设游客从蹦极平台第一次到达最低点的距离为l，在此过程中，根据机械能守恒定律
mgl=
解得l=50m或l=2m（舍）
则d=D-l=5m>3m（符合要求）
当游客第一次到达最低点时，彈性绳的彈力最大，此时彈性绳的彈力
F`=k（l-l0）=4×103N＜Fm（符合要求）
所以该游客可以使用该蹦极设施…………………………………………………（8分）
24.（20分）
解：
（1）a.在赖曼系中，氢原子由n=2跃迁到k=1，对应光的波长最长，波长为λ1。
则有
所以
所以υ1=
=
………………………………………………………………（6分）
b.在巴耳末系中．氡原子n=4跃迁到k=2对光的波长为λ2，频率为υ2。
则有
υ2=
设λ1、λ2对的最大初动分为Ekm1，Ekm2，根据光电效应方程有
Ekm1=hυ1-W0
Ekm2=hυ2-W0
根据动能定理有
-eU1=0-Ekm1
-eU2=0-Ekm2
联立解得h=
W0=
e
……………………………………………（8分）
（2）a.根据质能方程有E=mc2
又因为E=hυ=
P=mc
所以p=
………………………………………（3分）
b.光子的动量p=
根据动量守恒定律有
Mv0=Mv-p
解得v=v0+
………………………………………（3分）
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