北京市海淀区2016年高三查漏补缺物理试题

-PAGE14-2016海淀区高三物理查漏补缺试题使用说明：2016海淀区高三物理查漏补缺试题是在海淀高三期中、期末、零模、一模、二模五次统练基础上的补充，绝非猜题押宝，试题不是一份试卷。试题的选取有的侧重知识点的落实、有的侧重物理模型、有的侧重典型试题（如力学计算题和电学计算题是我们五次考试中没有考到的典型试题）。请老师根据选题知识点、意图以及学生情况，有选择地使用这些试题。一、选择题1．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是(CD)A．恒定的电场能够产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D．电磁波的传播过程也传递了能量BBA2．在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个两面平整的玻璃板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气薄膜．现用波长为λ的单色光垂直照射玻璃板B，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次增到最亮．则（BD）A．出现最亮时，B上表面反射光与B下表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λD．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ3．如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，哪种照射P时能在P的另一侧观察不到透射光（C）光束P光束PB．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光4．关于光谱，下列说法中正确的是（C）A．炽热的液体发射明线光谱B．太阳光谱中的暗线说明太阳缺少与这些暗线对应的元素C．明线光谱和暗线光谱都可以用于对物质成分进行分析D．发射光谱一定是连续光谱5．关于电磁波的应用下列说法正确的是（C）A．γ射线可以用于防伪鉴别工作B．紫外线可以改变基因培育优良品种。C．X射线可以用于机场检查箱内的物品D．微波可以测量钢板厚度EQAKPK6．如图所示为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源。要使射线管发出XEQAKPKA．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出7．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么（C）A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应8．不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是（B）A．原子中心有一个很小的原子核B．原子核是由质子和中子组成的C．原子质量几乎全部集中在原子核内D．原子的正电荷全部集中在原子核内GGMN9．如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω。图中电阻箱读数为5.0Ω。现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（D）A．M、N两端的电压为1mVB．M、N两端的电压为100mVC．流过M、N的电流为2μAD．流过M、N的电流为20mA10．如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路。在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动。在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为Ek．则（BCD）A．W1=Q B．W2﹣W1=Q C．W1=EK D．WF+WG=Q+EK11.如图所示，把一个装有Na2SO4导电溶液的圆形玻璃器皿放入磁场中，玻璃器皿的中心放一个圆柱形电极，沿器皿边缘内壁放一个圆环形电极，把两电极分别与电池的正、负极相连。对于导电溶液中正、负离子的运动，下列说法中正确的是（D）A．正离子沿圆形玻璃器皿的半径向边缘内壁移动B．负离子做顺时针方向的螺旋形运动C．正、负离子均做顺时针方向的螺旋形运动D．正、负离子均做逆时针方向的螺旋形运动1v0图52．如图所示，一个小球从斜面上被抛出，抛出时初速度v0的方向与斜面垂直，它最后落到斜面上的某点。不计空气阻力，关于小球在空中的运动下v0图5Ａ．小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和竖直向下的自由落体运动的叠加Ｂ．小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和平行斜面向下的自由落体运动的叠加Ｃ．小球的运动可以看作是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜面向下的匀加速运动的叠加Ｄ．小球的运动可以看作是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠加1P2P1xo3．如图所示，A、B两质点以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2。PP2P1xoA．A、B的运动时间相同B．A、B沿x轴方向的位移相同C．A、B落地时的动量相同D．A、B落地时的动能相同14．受迫振动是在周期性策动力作用下的振动，关于它与策动力的关系，下面说法中正确的是(B)Ａ．作受迫振动的物体振动达到稳定后的振动频率一定小于策动力的频率Ｂ．作受迫振动的物体振动达到稳定后的振动周期一定等于策动力的周期Ｃ．作受迫振动的物体振动达到稳定后的振幅与策动力的周期无关Ｄ．作受迫振动的物体振动达到稳定后的振动周期与策动力的周期无关PH震源15．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s。一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子PH震源A．P先开始震动，震源距地震仪约36kmB．P先开始震动，震源距地震仪约25kmC．H先开始震动，震源距地震仪约36kmD．H先开始震动，震源距地震仪约25km16.如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源。图中已画出波源所在区域的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长；关于波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是（D）A．此时能明显观察到波的衍射现象B．水波通过挡板前后波纹间距离相等C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显观察到衍射现象17．一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比（BC）A．波速变大 B．波速不变 C．频率变高 D．频率不变18．在“探究弹性势能的表达式”的活动中，为计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。下面实例中应用到这一思想方法的是（C）A．瞬时加速度B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点金属管壁金属管壁金属丝MNAB图19．利用静电除尘可以大量减少排放烟气中的粉尘。如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M金属管壁金属管壁金属丝MNAB图A．A端接高压负极，B端接高压正极B．A端接高压正极，B端接高压负极C．A端、B端都接高压正极D．A端、B端都接高压负极图qMPN甲qMPN乙20．如图甲所示，MN为一原来不带电的导体棒，q为一带电量恒定的点电荷，当达到静电平衡后，导体棒上的感应电荷在棒内P点处产生的场强大小为E1，P点的电势为φ1。现用一导线将导体棒的N端接地，其它条件不变，如图乙所示，待静电平衡后，导体棒上的感应电荷在棒内图qMPN甲qMPN乙A．E1=E2，φ1=φ2B．E1≠E2，φ1=φ2C．E1=E2，φ1≠φ2D．E1≠E2，φ1≠φ21．安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（BC）甲乙甲乙B．乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况C．磁体在高温环境下磁性会减弱D．磁体在高温环境下磁性会加强22．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（B）SN图23．地球表面的磁场形状如图所示，若在我们的教室中（北京地区）让一个质子由西向东做直线运动，在运动过程中该质子会受到地磁场所施加的洛仑兹力SN图A．f的竖直方向的分力向下B．f的水平方向的分力大致向东C．f的水平方向的分力大致向北D．f的水平方向的分力大致向南结构图前视图图螺旋弹簧软铁结构图前视图图螺旋弹簧软铁线圈马蹄形磁铁电表表盘刻度均匀说明指针偏转角度与电流大小成正比螺旋弹簧对线圈的运动有阻碍作用由前视图可知，线圈将顺时针偏转由前视图可知，线圈将逆时针偏转25．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域。如下图所示为几种电容式传感器，其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是（C）26．人眼对绿光最为敏感。正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34Js，光速为3.0×108A.2.3×10-18W B.3.8×10-19WC.7.0×10-48W D.1.2×10-48W27．土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10-11NmA．9.0×1016kgB．6.4×1017kg28．已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天。利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（B）A．0.2B．2C．20D．200二、实验题1．基本仪器的使用(1)有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，如图所示。图示的读数是_____________mm。答案：104.05（2）游标卡尺的主尺最小分度为lmm，游标上有20个小的等分刻度.用它测量一工件的内径，如图所示。该工件的内径为________mm。答案：23.85（1）题图（1）题图（2）题图2．图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是ac。a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平b．每次小球释放的初始位置可以任意选择c．每次小球应从同一高度由静止释放d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是c。（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为2.0m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为4.0m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。3.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为________m²（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m（保留两位有效数字）。（1）1.1×10-2～1.2×10-2〖2分〗，7.3×10-10～6.7×10-10〖2分〗三、计算题1．万有引力定律揭示了天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0。a．h=1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；b．若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值F2/F0的表达式。（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r、太阳的半径RS和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的1年将变为多长？参考答案：（1）设小物体质量为m。a．在北极地面在北极上空高出地面h处当h=1.0%R b．在赤道地面，小物体随地球自转做匀速圆周运动，受到万有引力和弹簧秤的作用力，有得 （2）地球绕太阳做匀速圆周运动，受到太阳的万有引力。设太阳质量为MS，地球质量为M，地球公转周期为TE，有得其中为太阳的密度。由上式可知，地球公转周期TE仅与太阳的密度、地球公转轨道半径与太阳半径之比有关。因此“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相同。2．（I）已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c=3.0×108m/s，普朗克常量h=6.63×10-34(II)钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和α粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为0.097MeV的γ光子。已知：、和α粒子的质量分别为mPu=239.0521u、mU=235.0439u和mα=4.0026u，1u=931.5MeV/c2。（1）写出衰变方程；（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能。参考答案：（I）n=1.4×1019s-1。（Ⅱ）（1）（2）Eα=5.034MeV3．人们常常把原子核和它周围的电子比做太阳系或地球和人造卫星。以地球和人造卫星为例，假如我们发射一颗卫星，使它在一定的圆轨道上运动，如果需要可以使这些卫星的能量稍大一些，或者在半径更大一些的轨道上运动。只要技术条件达到，轨道半径可以按照需要任意取值。在这种情况下，我们说，轨道半径是连续的。并非把这个图景缩小就可以看做原子核和它周围电子的运动。在波尔模型中，以氢原子为例，原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子的轨道半径只能取某些分立的数值，必须满足，n=1，2，3…，其中m、vn、rn、h分别为电子的质量、电子绕核运动的速度、电子绕核运动的轨道半径、普朗克常数，近似认为原子核静止。当电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的稳定状态，在这些稳定状态中，原子的能量是不同的。所谓原子的能量是指电子的动能和体系的势能之和，取无穷远处为零势能面，体系在轨道半径rn上具有的势能为，k为静电力常数。这些量子化的能量值叫做能级。（1）根据以上信息和所学知识，求解：①氢原子的第n（n=1，2，3…）轨道半径rn的表达式；②氢原子的第n（n=1，2，3…）能级En的表达式；（2）根据题意和（1）的结论求解：①电子从n+1轨道跃迁到n轨道放出的光子的频率的表达式；②由以上表达式证明：当时该频率等于电子在第n轨道上绕核运动的频率。参考答案：（1）①对于氢原子，库仑力提供电子绕核运动的向心力，根据牛顿运动定律得根据玻尔的量子化条件联立以上两式解得，n=1，2，3…②选取无穷远处为零势能面，则得将vn、rn的表达式代入，整理得，n=1，2，3…（2）①根据玻尔理论，当原子从较高能量状态En+1向较低能量状态En跃迁时，发射一个光子，其频率为所以将En+1、En的表达式代入，整理得②根据以上表达式，当时，2n+12n，n+1n，vn的表达式为电子在第n轨道上的转动频率为将rn的表达式代入，整理得4.光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量E相对应：，其中c为真空中光速。（1）已知某单色光的频率为ν，波长为λ，该单色光光子的能量，其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量。（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示。 一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。（3）设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行星对探测器的引力。一个质量为m的探测器，正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为G，太阳的质量为M，太阳单位时间辐射的总能量为P。设帆面始终与太阳光垂直，且光帆能将太阳光一半反射，一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。参考答案：（1）光子的能量光子的动量可得（2）一小段时间Δt内激光器发射的光子数光照射物体表面，由动量定理产生的光压解得（3）由（2）同理可知，当光一半被反射一半被吸收时，产生的光压距太阳为r处光帆受到的光压太阳光对光帆的压力需超过太阳对探测器的引力解得5．MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨向里的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计。在以下讨论中，假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并良好接触，导线和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。（1）如图甲所示，当在导轨的MM′端通过导线将阻值为R的定值电阻连接，在t=0时无初速度地释放金属棒ef，求金属棒所能达到的最大速度vm的大小。（2）如图乙所示，当在导轨的MM′端通过导线将电容为C、击穿电压为Ub、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器连接，在t=0时无初速度地释放金属棒ef。①求电容器达到击穿电压所用的时间；②金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应的电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知平行板电容器的电容的大小可表示为，为真空中的介电常数。证明：平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数。结果用和一些数字的组合表示。eeBLfNN′RMM′甲CeBLfNN′MM′乙参考答案：（1）当金属棒匀速运动时，金属棒受到的安培力和重力是一对平衡力，即又因为所以，金属棒此时的速度大小为（2）eq\o\ac(○,1)