北京市海淀区高三理综下学期期末练习试题（海淀二模物理部分含解析）.doc

海淀区高三年级第二学期期末练习物理能力测试2013.5本试卷共14页，满分300分。考舰长分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在 试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。以下数据可供解题时参考：可能用到的相对原子质量：h 1 c 12 n 14 0 16 na 23 mg 24 si 28 cl 35.5 fe 56 cu 64第一部分(选择题共120分）本部分共20小题，每小题6分,共120分,在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目 要求的一项。13.在下列叙述中，正确的是a.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能b.定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大c.对一定质量的气体加热，其内能一定增加d.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小【答案】b【解析】物体里所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能，a错误；定质量的气体，体积不变时，温度升高，单位体积气体分子的个数不变但分子的平均动能增大，故气体的压强增大，b正确；气体吸收热量有可能同时对外做功，其内能不一定增加，c错误；分子间引力和斥力均随分子间距离的增大而减小，但二者减小的幅度不一样，斥力比引力变化快，故d错误。14.根据玻尔理论，氢原子的电子由n=2轨道跃迁到n=1轨道a.原子的能量减少，电子的动能增加b.原子的能量增加，电子的动能减少c.原子要放出一系列频率不同的光子d.原子要吸收某一频率的光子【答案】a【解析】氢原子的电子由n=2轨道跃迁到n=1轨道向外辐射某一频率的光子，释放能量，原子的能量减少；由于半径减小，静电力做正功，故电子的动能增加。本题应选a。15.如图2所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该a.改用红光照射b.改用紫光照射c.增大光电管上的加速电压d.增大绿光的强度【答案】b【解析】由爱因斯坦光电效应方程可知对于同种金属，光电子的初动能只跟入射光的频率有关，故欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该换用频率更高的紫光照射。本题应选b。16.甲、乙两颗人造卫星绕地球作圆周运动，周期之比为t1:t2 = 1:8，则它们的轨道半径之比和运动速率之比分别为a.r1：r2 = 1： 4, v1: v2 =2 :1b.r1：r2 =4 : 1， v1: v2=2: 1c. r1：r2 = 1 ：4, v1: v2=1 : 2d.r1：r2 = 4 : 1， v1: v2= 1: 2【答案】a【解析】已知卫星的周期之比，由公式可知轨道半径之比和线速度之比。本题选a。17.如图3所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压。副线圈接入电阻的阻值r=100。则a.通过电阻的电流是22ab.交流电的频率是100hzc.与电阻并联的电压表的示数是100vd.变压器的输入功率是484w【答案】c【解析】由原副线圈电压跟匝数成正比可知副线圈的电压有效值为100v，故与电阻并联的电压表的示数是100v，c正确；通过电阻的电流为1a，a错误；交流电的频率hz，b错误；由可得副线圈电阻消耗的功率为100w，故变压器的输入功率是100w，d错误。18.根弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t = 0时使其开始沿y轴做简谐运动，在t=0.25s时，绳上形成 如图4所示的波形。关于此波,下列说法中正确的是a.此列波为横波,0点开始时向上运动b.此列波的波长为2m,波速为8m/sc.在t= 1.25s后,a、b两点的振动情况总相同d.当t=10s时，质 点 b正通过平衡位置向上运动【答案】d 【解析】由题意可知该简谐波沿x轴向右传播，质点沿y轴方向上下振动，故此列波为横波，由图可看出波长为2m，0点开始时向下运动， t=0.25s时，波刚传播到x=1m处，故波速为4m/s，选项a、b错误。t= 1.25s时,波刚好传播到x=5m（即b点）处，a、b两点相距半波长的奇数倍，振动情况总相反，c错误。该简谐波的周期为=0.5s，t= 1.25s时,波刚好传播到b点，b点向下运动，t=1.5s时，质点b正通过平衡位置向上运动，故再过17个周期，即当t=10s时，质点b正通过平衡位置向上运动，d正确。19.如图5所示，电源电动势为e，内电阻为r。两电压表可看作是 理想电表,当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时（设灯丝电阻不变），下列说法中正确的是a.小灯泡l2变暗,v1表的示数变小，v2表的示数变大b.小灯泡l2变亮，v1表的示数变大,v2表的示数变小c.小灯泡l1变亮，v1表的示数变大，v2表的示数变小d.小灯泡l1变暗,v1表的示数变小，v2表的示数变大【答案】c【解析】将滑动变阻器的滑片由左端向右滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，变阻器与灯泡l1并联的电阻增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，v1表的读数变大由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流减小，灯泡l2变暗，电压表v2读数变小灯泡l1的电压u1=e-i（r+rl2）增大，灯泡l1变亮故选c。20.如图6所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木 板b，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块a以速度v0从板的右端水平向左滑上木板b。在 木块a与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是a.弹簧压缩量最大时，b板运动速率最大b.b板的加速度一直增大c.弹簧给木块a的冲量大小为2mv0/3d.弹簧的最大弹性势能为mv02/3【答案】d【解析】由题意可知当a、b的速度相同时，弹簧的压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律和能量守恒定律可得，解得，选项d正确；此时弹簧给木块a的冲量大小等于物块a动量的变化量，即等于2mv0/3，但此后弹簧要恢复原长，弹簧弹力对b做正功，又弹簧弹力逐渐减小，故b继续加速度减小的加速运动，选项ab错误；弹簧要恢复原长时对a做负功，a的速度减小，动量减小，故整个过程中，弹簧给木块a的冲量大小小于2mv0/3，选项c错误。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)(4分)某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆柱横 截面相同的圆，圆心为0。将圆柱形玻璃的底面与圆重合放在白纸上。在圆柱形玻璃一侧适当位置竖直 插两枚大头针p1和p2，在另一侧适当位置洱先后插 两枚大头针p3和p4，先使p3能够挡住p2、p1的像，再插大头针p4时，使p4能够档住p3和p2,p1的像。移去圆柱形玻璃和大头针后,得图7所示的痕迹。图中已画出p1p2的入射光线，请在图中补画出完整的光路图，并标出光从玻璃射入 空气的入射角1和折射角2。用入射角1和折射角2表示玻璃折射率的表达式为n=_。(2)(14分）为了较准确地测量一只微安表的内阻，采用图8所示实验电路图进行测量，实验室可供选择的器材如下：a.待测微安表（量程500，内阻约 300）b.电阻箱（最大阻值999.9）c.滑动变阻器r1(最大阻值为10)d.滑动变阻器r2(最大阻值为1k)e.电源（电动势为2v，内阻不计）f.保护电阻r0（阻值为120)实验中滑动变阻器应选用_(填“c”或“d”）；按照实验电路在图9所示的方框中完成实物图连接。实验步骤：第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零；第二，闭合开关s,将滑片缓慢左移，使微安表满偏；第三,保持滑片不动，调节r的电阻值使微安表的示 数正好是满刻度的2/3时，此时接入电路的电阻箱的示数如图10所示,阻值r为_。第四，根据以上实验可知微安表内阻的测量值ra为_若调节电阻箱的阻值为时，微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表内阻就等于0则此时微安表内阻的测量值与微安表的示数正好是满刻度的 2/3时微安表内阻的测量值ra相比，更接近微安表真实值的是_。（填“”或“ra”）【答案】（1）（4分） 光路图正确有箭头1分；入射角、折射角标注正确1分ga+-图8op1图6答案p2p4p3122分（2）（14分）c3分实物图补画正确3分145.5 3分, 2913分ra2分【解析】（2）滑动变阻器采用分压式接法，应选小量程的，便于调节。各档位电阻之和即为电阻箱的读数。由欧姆定律可知，代入已知数据可求得。电阻箱和微安表串联的总电阻增大，它们与滑动变阻器右半部分电阻并联后阻值略增大，那么电路总电阻略增大，总电流略减小，分压器上分到的电压略增大，通过微安表电流为i，电阻箱和微安表串联的总电阻略大于原来的，所以测量值比真实值偏大同理可知，用半偏法测得的值比真实值差大得更多。22.(16分）如 图11,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物 块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块a从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑，并与放在水平木 板左端的质量m2=0.20kg的物块b相碰,相碰后物块b滑行x=4.0m到木板的c点停止运动，物块a滑到木板的d点停 止运动。已知物块b与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加 速度 g=10m/s2 ,求：(1)物块a沿斜槽滑下与物块b碰撞前瞬间的速度大小；(2)滑动摩擦力对物块b做的功；(3)物块a与物块b碰撞过程中损失的机械能。【答案】见解析【解析】（1）设物块a滑到斜面低端与物块b碰撞前时的速度大小为v0，根据机械能守恒定律有 2分 解得：v0=4.0m/s2分（2）设物块b受到的滑动摩擦力为f，摩擦力做功为w，则 f=m2g2分w=-m2gx2分解得：w=-1.6j1分（3）设物块a与物块b碰撞后的速度为v1，物块b受到碰撞后的速度为v，碰撞损失的机械能为e，根据动能定理、根据动量守恒定律和能量守恒有-m2g x=0-m2v21分 解得：v=4.0m/s 1分 解得：v1=2.0m/s1分 2分 解得：e=0.80j2分23.(18分）图12所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制d型金属扁盒组成,两个d形 盒正中间开有一条狭缝，两个d型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在d1盒中 心a处有离子源，它产生并发出的a粒子,经狭缝电压加速后,进入d2盒中。在磁场力的 作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法 使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，速度越来越 大,运动半径也越来越大,最后到达d型盒的边缘，以最大速度被导出。已知a粒子电荷 量为q,质量为m，加速时电极间电压大小恒为u,磁场的磁感应强度为b,d型盒的半径为r，设狭缝很窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为 零。（不计a粒子重力）求：(1)a粒子第一次被加速后进入d2盒中时的速度大小；(2)a粒子被加速后获得的最大动能ek和交变电压的频率f(3)a粒子在第n次由d1盒进入d2盒与紧接着第n+1次由d1盒进入d2盒位置之间的距离x。【答案】见解析【解析】（1）设粒子第一次被加速后进入d2盒中时的速度大小为v1，根据动能定理有 2分 2分（2）粒子在d形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能。设此时的速度为v，有 2分解得：2分 设粒子的最大动能为ek，则ek= 2分 解得：ek= 2分 设交变电压的周期为t、频率为f，为保证粒子每次经过狭缝都被加速，带电粒子在磁场中运动一周的时间应等于交变电压的周期（在狭缝的时间极短忽略不计），则 ， 解得：t=1分 1分 （3）离子经电场第1次加速后，以速度进入d2盒，设轨道半径为r1 离子经第2次电场加速后，以速度v2进入d1盒，设轨道半径为r2轨道半径： 离子第n次由d1盒进入d2盒，离子已经过（2n-1）次电场加速，以速度进入d2盒，由动能定理：轨道半径：1分xn+1nn+1xxn离子经第n+1次由d1盒进入d2盒，离子已经过2n次电场加速，以速度v2n进入d1盒，由动能定理：轨道半径：1分则=2 1分（如图所示） =2( 1分24.(20分)如图13所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道ap和水平绝缘传送带pc固定在同一 竖直平面内，圆弧轨道的圆心为0，半径为r0传送带pc之间的距离为l,沿逆时针方向 的运动速度v=.在po的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量 为+q的小物体从圆弧顶点a由静止开始沿轨 道下滑，恰好运动到c端后返回。物体与传送 带间的动摩擦因数为，不计物体经过轨道与传 送带连接处p时的机械能损失,重力加速度为g(1)求物体下滑到p点时，物体对轨道的压力f(2)求物体返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度h(3)若在po的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为b的水平匀强磁场 (图中未画出），物体从圆弧顶点a静止释放,运动到c端时的速度为，试求物体 在传送带上运动的时间t。【答案】见解析【解析】（1）设物体滑到p端时速度大小为，物体从a端运动到p端的过程中，机械能守恒1分解得：1分设物体滑到p端时受支持力为n，根据牛顿第二定律 1分解得：n=3mg1分设物体滑到p端时对轨道压力为f，根据牛顿第三定律f = n =3mg1分（2）物体到达c端以后受滑动摩擦力，向左做初速度为零的匀加速运动，设向左运动距离为x时物体与皮带速度相同，设物体受到的摩擦力为f，则 fx=1分 物体从皮带的p端滑到c端摩擦力做功 -fl=0-1