北京西城高三一模物理及参考答案4Word格式.docx

1、们在磁场中做圆周运动的周期之比TTH 为A 14B 41C 21D 1 217 2016 年 9 月 15 日，我国发射了空间实验室“天宫二号” 。它的初始轨道为椭圆轨道，近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 200km 和 350km ，如图所示。关于“天宫二号”在该椭圆轨道上的运行，下列说法正确的是A 在 M 点的速度小于在 N 点的速度B在 M 点的加速度大于在 N 点的加速度C在 M 点的机械能大于在 N 点的机械能M N北京市西城区 2018 年 4 月高三理科综合物理部分 第 1 页（共 9 页）D从 M 点运动到 N 点的过程中引力始终做正功18 2016 年 9 月 25 日

2、，被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜 （简称 FAST ）在贵州省平塘县落成启用， 开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在，使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级（ 106W）的发射机，其发射的无线电波波长为 126 厘米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为（取真空光速 c =3108 m/s，普朗克常量 h =6.610 34 J?s）A 1023B 1027C 1031D 103519图 1 和图 2 是教材中演示电感器对交变电流的阻碍作用的两个电路图。 把带铁芯的线圈 L与小灯泡串联起来

3、，先把它们接到直流电源上，如图 1 所示，再把它们接到交流电源上，如图 2 所示。取直流电源的电压与交流电压的有效值相等，观察比较两种情况下电路稳定时灯泡的亮度。下列叙述正确的是L LSESu图 1图 2A 接交流时灯泡更亮些B接直流和接交流灯泡一样亮C线圈对直流和交流的阻碍作用相同 反光镜 1 D线圈对交流的阻碍作用更大S 120 2017 年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带S1发射器S2分束镜S 2反光镜 2S 1 S 2来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。如图为科探测器学家们探测引力波的

4、装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束 S1 和 S2，然后北京市西城区 2018 年 4 月高三理科综合物理部分 第 2 页（共 9 页）经过 4km 长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S 1 和 S 2 相遇形成干涉，被探测器接收。精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为 0。当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为 0。下列说法正确的是A 引力波可以超光速传播B引力波不能传播能量C探测器接收到的两束波的频率相同D无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为 021（ 18 分）如图 1 所示，用半径相同的 A、B 两

5、球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为 m1 的 A 球从斜槽上某一固定位置C 由静止开始滚下， 进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出， 落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。 重复上述操作10 次，得到 10 个落点痕迹。再把质量为m2 的 B 球放在水平轨道末端，让A 球仍从位置 C 由静止滚下， A 球和 B 球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10 次。 M、P、N 为三个落点的平均位置，未放B 球时， A 球的落点是 P 点， O 点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图 2 所示。C 入射小球 A被碰小球 BCA B重垂线O M P N图

6、1 图 2（ 1） 在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足 m1 m2 （选填“ ”或“ ， BC （2） C（ 3） m1OPm1 OM + m2ON，m1OP 2 m1OM 2+ m2 ON 2（ 4） OP，OM 和 ON（ 5）MN连接 OP、 OM 、ON，作出 M 、N 在 OP方向上的投影点M、N，如图所示。分别测量出 OP、 OM 、ON的长度。若在实验误差允许范围内，满足关系式m1 OP m1OM m2ON，则可以认为两小球碰撞前后在OP 方向上动量守恒。22（ 16 分）（ 1）（5 分）在 D 点，物体受力如图1 所示mgv根据牛顿第二定律F Nm gm

7、 DFN代入数据解得FN = 30N（ 2）（5 分）物体从B 到 D，根据机械能守恒定律mv B2 Rmv Dv B2 m /s= 5.64 m /sf（ 3）（6 分）物体从 A 到 B，受力如图2 所示，根据动能定理F xfxm v Af = mgx = 4m北京市西城区 2018 年 4 月高三理科综合物理部分 第 7 页（共 9 页）23（ 18 分）（ 1）a（ 6 分）电容器充电所获得的电荷量等于i-t 图线和横、 纵轴所围的面积。图 2 中每一小格的面积为S 0IT0 0.0 1IT00101 0图线下约 22 小格，面积为S = 22S0所以电容器所获得的电量2 2I 0 T

8、00.2 2 I 0 T010 0（说明： 21、 22、 23 格均给分）b（6 分）电容器充电时，通过R 的电流 iU， U 为电容器两端的电压，随着电容器上电荷量的增大，U 也增大，所以电流 i 减小。充电结束时，电容器两端电压等于电源的电动势，即 E = U根据电容的定义解得电容2 2I 0 T0 . 2I 0T2 01 00 E（ 2）（6 分）根据能量守恒定律m v0C0U2U1解得电车刹车前瞬间的速度C 0 （U 2U 1 ）m24（ 20 分）（ 1） a（ 3 分） B 球做加速度先增大后减小的加速运动，最后匀速。b（5 分）以 A、B 球为研究对象，系统所受的合外力为零根据

9、动量守恒定律 m1v0=m 1vA+m2vB由于只有系统内的电场力做功，所以系统的动能和电势能的总和保持不变，初始状态和最后状态两球的距离都很大，可以认为系统的初、末电势能为零。m1v0m1vA由能量守恒2=2+ m2vB联立以上两式解得2 mv 0vB=m 1m 2（ 2） a（ 3 分）以两根金属棒为研究对象，系统所受的合外力为零，最后以共同的速度v 向前运动，根据动量守恒定律mv0=2mvcd 棒最终获得的动能1 2 1 2E k m v m v02 8北京市西城区 2018 年 4 月高三理科综合物理部分 第 8 页（共 9 页）b（9 分）两根棒内自由电子所受洛伦兹力如图所示f 2f

10、2f 1f 1f 方法一：设自由电子的电荷量为e，在两棒达到最终状态之前某时刻，ab 棒的速度为 v1，cd 棒的速度为 v2，自由电子沿两根棒定向移动的速率为u ，在很短的时间t 内，ab 棒中自由电子受到的垂直于棒方向的洛伦兹力f2f2 对电子做负功W 2f 2 v1teu Bv1cd 棒中自由电子受到的垂直于棒方向的洛伦兹力f2对电子做正功W 2 v2te u2B v因为 v1 v2，所以 W2 +W 2 0，宏观上表现为安培力对两棒组成的系统做负功，使系统总动能减小，即 ab 棒减少的动能大于 cd 棒增加的动能。方法二：设自由电子的电荷量为 e，在两棒达到最终状态之前某时刻，自由电子沿 ab 棒定向移动的速率为 u 。在很短的时间 t 内，电子在棒中定向运动，与金属离子发生碰撞，受到阻力。设电子受到的平均阻力为 f ，在很短的时间 t 内，阻力对电子做负功 W f u t ，宏观上表现为电路产生了焦耳热。根据能量守恒定律，两棒组成的系统总动能减小，即 ab 棒减少的动能大于 cd 棒增加的动能。北京市西城区 2018 年 4 月高三理科综合物理部分 第 9 页（共 9 页）