朝阳区高三一模物理试题及答案.docx
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朝阳区高三一模物理试题及答案
北京市朝阳区高三年级一模
理科综合测试 物理部分 2016.4.1
13．下列说法正确的是
A．物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大
B．物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大
C．物体吸收热量，其内能一定增加
D．物体放出热量，其内能一定减少
14．a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示。
下列说法正确的是
A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小
B．该玻璃对a光的折射率较小
C．b光的光子能量较小
D．b光在该玻璃中传播的速度较大
15．如图所示，倾角θ＝30°的光滑斜面固定在水平面上，重为G的物块在水平向右的推力
F作用下，沿斜面向上匀速运动，斜面对物块支持力的大小为N。
下列关系正确的是
A．F＞G B．F＝G C．N＞G D．N＜G
第15题
第16题
16．如右上图所示，通电直导线MN与矩形金属线框abcd位于同一平面内，导线中的电流方向
如图所示。
若导线中的电流增大，下列说法正确的是
A．穿过线框的磁通量始终为零 B．穿过线框的磁通量变小
C．ab边感应电流的方向为b→a D．ab边受到的安培力方向向右
17．图1为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是
平衡位置在x＝4.0m处的质点；图2为质点Q的振动图像。
下列说法正确的是
A．t＝0时质点Q向y轴负方向运动 B．从t＝0时起，质点Q比质点P先到达波谷
C．在0~0.1s内，该波沿x轴正方向传播了4m D．在0~0.2s内，质点Q通过的路程为8m
18．万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。
2016
年3月8日出现了“木星冲日”。
当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，
天文学家称之为“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，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍。
下列说法正确的是
A．木星运行的加速度比地球的大
B．木星运行的周期比地球的小
C．下一次的“木星冲日”时间肯定在2017年
D．下一次的“木星冲日”时间肯定在2018年
19．从1907年起，密立根就开始测量金属的遏止电压CU（即图1所示的电路中电流表○G的
读数减小到零时加在电极K、A之间的反向电压）与入射光的频率v，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。
按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的UC--v图像如图2所示。
下列说法正确的是
A．该金属的截止频率约为4.27×1014Hz
B．该金属的截止频率约为5.50×1014Hz
C．该图线的斜率为普朗克常量
D．该图线的斜率为这种金属的逸出功
20．今年是爱因斯坦发表广义相对论100周年。
引力波是爱因斯坦在广义相对论中预言的，
即任何物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动，可以把它想象成水面上物体运动时产生
的水波。
引力波在空间传播的方式与电磁波类似，以光速传播，携带有一定能量，并有
两个独立的偏振态。
引力波探测是难度最大的尖端技术之一，因为只有质量非常大的天体加速运动时才会产生较容易探测的引力波。
2016年2月11日，美国激光干涉引力波天文台宣布探测到了引力波，该引力波是由距离地球13亿光年之外的两个黑洞合并时产生的。
探测装置受引力波影响，激光干涉条纹发生相应的变化，从而间接探测到引力波。
下列说法正确的是
A．引力波是横波
B．引力波是电磁波
C．只有质量非常大的天体加速运动时才能产生引力波
D．爱因斯坦由于预言了引力波的存在而获得诺贝尔物理学奖
21．（18分）在“多用电表的使用”实验中，
⑴如图1所示，为一正在测量中的多用电表表盘。
如果用电阻挡“×100”测量，则读数
为
；如果用“直流5V”挡测量，则读数为 V。
⑵甲同学利用多用电表测量电阻。
他用电阻挡“×100”测量时发现指针偏转角度过小，
为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为
（填写选项前的字母）。
A．将选择开关旋转到电阻挡“×1k”的位置
B．将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量
D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“0
”
⑶乙同利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量。
以下操作正确的是 。
A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡两端的电压
B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图2的电路测量小灯泡的电阻
C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3的电路测量通过小灯泡的电流
D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图3中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流
⑷丙同学利用多用电表探测图4所示黑箱时发现：
用直流电压挡测量，E、G两点间
和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用电阻挡测量，黑表笔接E点，
红表笔接F点，阻值很小，但反接阻值很大。
那么该黑箱内元件的接法可能是图5
中的。
⑸丁同学选择开关旋转到“直流500mA”挡作为电流表
，设计了如图6所示的电路，
已知电流表内阻RA＝0.4
，R1＝RA，R2＝7RA。
若将接线柱1、2接入电路时，最
大可以测量的电流为 A；若将接线柱1、3接入电路时，最大可以测量的
电压为 V。
22．（16分）
如图所示，固定的长直水平轨道MN与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接，圆轨道半
径为R，PN恰好为该圆的一条竖直直径。
可视为质点的物块A和B紧靠在一起静止于
N处，物块A的质量mA＝2m，B的质量mB＝m，两物块在足够大的内力作用下突然
分离，分别沿轨道向左、右运动，物块B恰好能通过P点。
已知物块A与MN轨道间
的动摩擦因数为
，重力加速度为g，求：
⑴物块B运动到P点时的速度大小vP；
⑵两物块刚分离时物块B的速度大小vB；
⑶物块A在水平面上运动的时间t。
23．（18分）
在现代科学实验和技术设备中，可以通过施加适当的电场、磁场来改变或控制带电粒子
的运动。
现用电场或磁场来控制质量为m、电荷量为q的正电荷的运动。
如图1所示，
在xOy平面内有一点P，OP与x轴夹角θ＝45°，且OP＝l，不计电荷的重力。
⑴若该电荷以速度v0从O点沿x轴正方向射出，为使电荷能够经过P点，
a．若在整个空间只加一平行于y轴方向的匀强电场，求电场强度E的大小和方向；
b．若在整个空间只加一垂直于xOy平面的匀强磁场，求磁感应强度B的大小和方向。
⑵若整个空间同时存在
（1）中的电场和磁场，某时刻将该电荷从O点由静止释放，该
电荷能否再次回到O点？
请你在图2中大致画出电荷的运动轨迹。
24．（20分）
节能环保的“风光互补路灯”获得广泛应用。
图1是利用自然资源实现“自给自足”的风光
互补的路灯，图2是其中一个路灯的结构示意图，它在有阳光时可通过太阳能电池板发
电，有风时可通过风力发电。
⑴北京市某日路灯的开灯时间为19:
00到次日6:
00，若路灯的功率为P0＝40W，求一
盏灯在这段时间内消耗的电能E电。
⑵风力发电机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S，运动的空气与受风面作用后
速度变为零，若风力发电机将风能转化为电能的效率为
，空气平均密度为
，当
风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时，求该风力发电机的电功率P。
⑶太阳能电池的核心部分是P型和N型半导体的交界区域——PN结，如图3所示，
取P型和N型半导体的交界为坐标原点，PN结左右端到原点的距离分别为xP、xN。
无光照时，PN结内会形成一定的电压，对应的电场称为内建电场E场，方向由N区
指向P区；有光照时，原来被正电荷约束的电子获得光能变为自由电子，就产生了
电子—空穴对，空穴带正电且电荷量等于元电荷e；不计自由电子的初速度，在内
建电场作用下，电子被驱向N区，空穴被驱向P区，于是N区带负电，P区带正电，
图3所示的元件就构成了直流电源。
某太阳能电池在有光持续照射时，若外电路断
开时，其PN结的内建电场场强E场的大小分布如图4所示，已知xP、xN和E0；若
该电池短路时单位时间内通过外电路某一横截面的电子数为n，求此太阳能电池的
电动势E和内电阻r。
物理答案解析
13．B
【解析】
随着物体温度的升高，物体内分子的平均速率、平均动能增大，但是不是每一个分子的热运
动速率都增大，故A错误B正确；物体的内能变化是与物体吸热或放热有关，还与做功有
关，因此只有吸热或放热，没有说明做功情况，无法判断内能变化，故C、D均错误。
14．B
【解析】
从玻璃射入空气中会发生全反射现象，由光路图可知，a、b光入射角相同，在分界面上a
光发生反射及折射，而b光发生全反射，因此a光的折射率小于b光折射率，故B正确；a
光折射率小，因此a光发生全反射的临界角大，故A错误；b光折射率大，则b光在玻璃中
的传播速度小，b光的波长小，b光的光子能量大，故C、D均错误。
15．C
【解析】
对物块进行受力分析，如图所示，物块受到竖直向下的重力、水平向右的推力以及垂直于斜
面向上的支持力，光滑斜面没有摩擦，三力平衡可画出力的三角形，根据力的三角形可知
F16．D
【解析】
根据右手螺旋定则可判断出，该直导线MN在其右侧产生的磁场方向垂直于纸面向里，导线
电流增大，原磁场磁感应强度增强，穿过线框的磁通量增大，故A、B均错误；线框中磁通
量增大，感应电流产生的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，感应磁场方向为垂直纸面向外，根
据右手螺旋定则，线框中感应电流方向为逆时针，即a→b→c→d，故C错误；根据感应
电流方向及左手定则可判断出，线框ab边在原磁场中受到的安培力方向向右，故D正确。
17．C
【解析】
由振动图像可以看出t＝0时刻质点Q沿y轴正方向运动，A错误；结合波动图像可以判断，
波沿x轴正方向传播，因此，P质点当前时刻正在沿y轴负方向运动，故P比Q先到达波谷，
B错误；由波动图像可得，波长
，在
t＝0.1s内，波传播x＝vt＝4m，C正确；在0~0.2s内，质点Q完成一次全振动，通过路程
为40cm，D错误。
18．C
【解析】
设太阳质量为M；质量为m的行星，轨道半径为r，周期为T，加速度为a。
对行星由牛
顿第二定律可得：
因此，土星运行的加速度比地球小，土星运行周期比地球大，A、B错误。
地球公转周期T1＝1年，
土星公转周期
11.18年。
设经时间t，再次出现土星冲日，则
，其
中
年，因此下一次土星冲日发生在2017年，C正确，D
错误。
19．A
【解析】
设金属的逸出功为
光电子的最大初动能Ek与遏止电压UC的关系是
联立两式可得：
可解
得
，即金属的截止频率约为
Hz，在误
差允许范围内，可以认为A正确；B错误。
20．A
【解析】
只有横波才有偏振现象，由于引力波有两个独立的偏振状态，因此引力波是横波，A正确；
引力波在空间传播方式与电磁波类似，但并不是电磁波，B错误；质量小的物体加速运动时
也会产生引力波，只是不容易探测，C错误；爱因斯坦是由于发现光电效应获得的诺贝尔物
理学奖，D错误。
21．
【答案】
⑴
3.60；⑵ADC（不可以改变顺序）；⑶AC（可以改变顺序）；⑷B；⑸1.03.0
【解析】
⑴多用电表测电阻时不需要估读，选取最上端的欧姆表刻度，根据档位可知阻值为
，测电压时，由于精度为0.1V，需要估读一位，根据量程“50”的刻度可知
电压为3.60V。
⑵欧姆档测电阻时指针偏转角度过小是由于档位过小，需选取大档位，进行欧姆调零
后再测阻值。
⑶多用电表一定是红表笔电流流入黑表笔电流流出，图2是测电压，图3是测电流，
表笔位置正确。
⑷根据测黑箱电压结果可知，电源一定在G的支端；根据测黑箱电阻结果可知，E、F
之间是二极管，二极管的通电流方向为EF。
⑸由题意可知各电阻
，接线柱1、2接入电路时，原电流表
改装为2倍量程的电流表，最大测量电流是1.0A；接线柱1、3接入电路时，原电
流表改装为15倍量程的电压表，总电阻R＝3.0Ω，最大测量电压为3.0V。
22．
【答案】
【解析】
⑴物体B在竖直平面内做圆周运动，在P点时重力提供向心力
由
⑵两物块分离后B物体沿圆轨道向上运动，仅重力做负功
⑶物块A与物块B由足够大的内力突然分离，分离瞬间内力远大于外力，两物块在水
平方向上动量守恒，
之后物体A做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：
由运动学公式
23．
【答案】
⑴
方向垂直xOy平面向外
⑵电荷不能回到O点，轨迹见解析
【解析】
⑴a．电荷在电场中做类平抛运动，电荷要运动到P点，则电场方向为y轴负向
由图可知水平方向位移为
联立：
，
b．空间中存在磁场，则正电荷在其中仅受洛伦兹力做圆周运动，由初速度方向及落点，
则正电荷在磁场中运动轨迹如图所示。
由洛伦兹力提供向心力得：
，方向垂直xOy平
面向外。
⑵空间存在沿y轴负方向的匀强电场E和垂直xOy平面向外的匀强磁场B。
物体初始处于
静止状态，可以看作是水平向左的速度v与水平向右的速度v的合成。
其中令
。
这
样，电荷之后的运动可以看作是水平向左的速度v引起的运动，与水平向右的速度v引
起的运动的合成。
对于水平向左的速度v，对应的洛伦兹力f＝qvB＝qE，方向竖直向
上，刚好与电场力平衡，因此该分运动是向右的匀速直线运动。
对于水平向左的初速度v，
受到洛伦兹力，产生的是顺时针方向的匀速圆周运动。
因此，电荷的运动是向右的匀速
直线运动和顺时针方向的匀速圆周运动的合成，运动轨迹大致如图（此轨迹可以证明是
一条摆线）。
电荷不能回到O点。
24.【答案】
⑴1584kJ或0.44kWh；⑵1
【解析】⑴路灯在这段时间内消耗的电能为：
＝1584kJ电（或写为0.44kWh）
W即为内建电场力所做的功，内建电场力F随位移的变化图像如图所示，W为该图线
与坐标轴所围的面积。
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