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北京市朝阳区2014-2015学年高三第二次综合练习物理试题


北京市朝阳区高三年级第二次综合练习 理科综合 物理试卷

2015.5 本试卷共 16 页,共 300 分。考试时长 150 分钟。考生务必将答案答在答题 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。 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.【题文】在下列四个核反应方程中,符号“X”表示中子的是
27 27 Al ?1 A. 13 0 n ?12 Mg ? X 4 12 C. 9 4 Be ?2 He ? 6 C ? X
24 B. 24 11 Na ?12 Mg ? X 239 D. 239 92 U ? 93 Np ? X

【答案】C 【解析】本题主 要考查核反应方程; 由质量数与电荷守恒可判断选项 C 中的 X 是中子,故选项 C 正确。 【题型】单选题 【备注】 【结束】 14.【题文】一束光线从折射率为 1.5 的玻璃射向空气,入射 角为 45° 。下列四幅 光路图中正确的是

A 【答案】A

B

C

D

【解析】本题主要考查光的全反射;

由于 【题型】单选题 【备注】 【结束】

,即 C<

, 因此发生 了全反 射, 故选项 A 正确。

15.【题文】一列沿 x 轴负方向传播的简谐机械横波,波速为 2m/s。某时刻波形 如图所示,下列说法中正确的是

A.这列波的振幅为 4cm B.这列波的周期为 2s C.此时 x = 4m 处质点沿 y 轴正方向运动 D.此时 x = 4m 处质点的速度为 0 【答案】B 【解析】本题主要考查机械振动与机械波; 由图可知振幅为 2cm,选项 A 错误;由 可得周期为 2s,选项 B 正确;

由上坡下可知 4cm 的质点向下振动,选项 C 错误;该质点位于平衡位置,速度 最大,选项 D 错误; 本题正确选项为 B。 【题型】单选 题 【备注】 【结束 】 16.【题文】如图所示,人造卫星 A、B 在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则 这两颗卫星相比

A.卫星 A 的线速度较大

B.卫星 A 的周期较大

C.卫星 A 的角速度较大 【答案】B

D.卫星 A 的加速度较大

【解析】本题主要考查万有引力定律; 由 知 B 的线速度大,故选项 A 错误;由 可知 A 的周

期大,故选项 B 正确;由于角速度与周期成反比,故 B 的角速度大,选项 C 错误;由 可知 B 的加速度大,故选项 D 错误;

本题正确选项为 B。 【题型】单选题 【备注】 【结束】 17.【题文】如图所示,在 MNQP 中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量 都相等的带电粒子 a、b、c 以不同的速率从 O 点沿垂直于 PQ 的方向射入磁 场,图中实线是它们的轨迹。已知 O 是 PQ 的中点,不计粒子重力。下列说 法中正确的是

A.粒子 a 带负电 ,粒子 b、c 带正电 B.射入磁场时粒子 a 的速率最小 C.射出磁场时粒子 b 的动能最小

D.粒子 c 在磁场中运动的时间最长 【答案】D 【解析】本题主要考查带电粒子在磁场的运动; 由左手定则结合运动轨迹知洛伦茨力方向, 可判定 a 带正电, 其余为负电, 故选项 A 错误; 由 由 可知 c 的速率最小,故选项 B 错误; 可知 c 的速率最小,即动能最小,故选项 C 错误; 可知圆心角越大,运动时间越长,故 c 的时间最长,

由运动时间 选项 D 正确;

本题正确选项为 D。 【题型】单选题 【备注】 【结束】 18.【题文】如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可 在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置 开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度 vx 随时间 t 的变化关系 如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是

A.t1 时刻小球通过最高点,图乙中 S1 和 S2 的面积相等 B.t2 时刻小球通过最高点,图乙中 S1 和 S2 的面积相等 C.t1 时刻小球通过最高点,图乙中 S1 和 S2 的面积不相等 D.t2 时刻小球通过最高点,图乙中 S1 和 S2 的面积不相等 【答案】A 【解析】本题主要考查运动的合成与分解以及机械能守恒; 由机械能守恒知在最低点时水平速度最大,由图乙结合所规定的正方向 知小球顺时针转动,在轨道两侧与圆心等高处水平分速度为零,在由最高点 转动一周过程中,水平分速度变化分 4 个阶段,每四分之一圆弧作为一个阶 段,第一阶段先增后减,第二阶段一直增大,第三阶段一直减小,第四阶段 先增后减,由图乙知 处于由第四阶段到第一阶段的临界点,故 时刻为最 高点, 是第三阶段的路程即四分之一弧长, 是第四阶段路程也是四分之 一弧长,因此面积等,故选项 A 正确。 【题型】单选题 【备注】 【结束】 19.【题文】物理课上,老师做了一个“电磁阻尼”实验:如图所示,弹簧上端固定, 下端悬挂一个磁铁,将磁铁托起到某一高度后放开,磁铁能上下振动较长时 间才停下来;如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环,使磁极上下振动时穿 过它,磁铁就会很快地停下来。某同学另找器材再探究此实验。他安装好器

材, 经反复实验后发现: 磁铁下方放置圆环, 并没有对磁铁的振动产生影响, 对比老师演示的实验,其原因可能是

A.弹簧的劲度系数太小 C.磁铁的磁性太强 【答案】D

B.磁铁的质量太小 D.圆环的材料与老师用的不同

【解析】本题主要考查电磁感应、感应电流产生条件; 弹簧振动未受影响,说明没有出现电磁阻尼,即没有产生感应电流,有可 能是因为使用了绝缘圆环,故选项 D 正确,其余选项均能产生电磁阻尼。 【题型】单选题 【备注】 【结束】 20.【题文】在日常生活中,人们习惯于用几何相似性放大(或缩小)的倍数去得出 推论,例如一个人身体高了 50%,做衣服用的布料也要多 50%,但实际上这 种计算方法 是错误的。若物体的几何线度为 l,当 l 改变时,其它因素按怎 样的规律变化?这类规律可称之为标度律,它们是由量纲关系决定的。在上 例中, 物体的表面积 S ? l 2 , 所以身高变为 1.5 倍, 所用的布料变为 1.52 = 2.25 倍。

以跳蚤为例:如果一只跳蚤的身长为 2 mm,质量为 0.2g,往上跳的高 度可达 0.3m。可假设其体内能用来跳高的能量 E ? l 3 (l 为几何线度),在其平 均密度不变的情况下,身长变为 2m,则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近 A.0.3 m 【答案】A 【解析】本题主要考查能量守恒; 对于身长 2mm 的跳蚤来说,其起跳后有 为 2mm 时的起跳初始能量, ,则身长变 为 2m 时有 ,由题意知 代入 知最大起跳高度不变,仍然是 0.3m,故选项 A 正确。 【题型】单选题 【备注】 【结束】 第二部分(非选择题 本部分共 11 小题,共 180 分。 21.【题文】(1)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。 ① 每滴油酸酒精溶液的体积为 V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后 形成油膜的面积为 S。 已知 500mL 油酸酒精溶液中含有纯油酸 1mL, 则油酸分子直径大小的表达式为 d=________。 共 180 分) 可 , 表示身长 B.3 m C.30 m D.300 m

② 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径 d 明显偏大。出现这 种情况的原因可能是________。 A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 B.油 酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开 D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理 (2)某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性 曲线,现有电源(电动势 6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约 3kΩ)、 开关和导线若干。其它可供选用的器材如下: A.电流表(0~250mA,内阻约 5Ω) B.电流表(0~0.6A,内阻约 0.2Ω) C.滑动变阻器(0~10Ω) D.滑动变阻器(0~50Ω)

① 为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用______,滑动变 阻器应选用______。(选填器材前的字母) ② 图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线。请根据图甲补 充完成图乙中实物间的连线。

③ 实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接 到电动势为 3.0V、内阻为 5.0Ω 的电源两端,小灯泡消耗的功率是 ________W(结果保留两位有效数字)。 ④ 实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数 U 及小灯泡消 耗的功率 P 也随之变化。下列各示意图中正确反映 P?U2 关系的是 ______。

A 【答案】(1)①

B

C

D

②AC(2)①A; C②如图示③0.38④A

【解析】(1)本题主要考查单分子油膜法测分子直径;(2)本题主要考查描绘 小灯泡伏安特性曲线; (1)①纯油酸体积为 ,结合油膜面积 S 可得油酸分子直径为 ;

②选项 A, 将溶液体积作为纯油酸体积使得油酸体积变大, 测得分子直径会 变大,故选项 A 正确;

选项 B,长时间放置会使溶液浓度变大,如果仍然按照原来的低浓度计算, 会使得分子直径测量值变小,故选项 B 错误; 选项 C,水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,即测得的面积较小, 则测得的分子直径会变大,故选项 C 正确; 选项 D,将不完整的方格作为完整方格处理,使得面积测大了,故分子直径 被测小了,选项 D 错误; 本题正确选项为 AC。 (2)①由于小灯泡规格为 3V, 0.6W, 额定电流约为 0.2A, 故电流表选择 250mA 量程足够,故选 A;分压式接法中为了调节方便,选择阻值较小的滑动变阻器, 故选 C。 ②实物图连接如下:

③在小灯泡的伏安特性曲线图中做出电源的路端电压与电流图像,如下所 示:

交点坐标即为电源与灯泡构成回路时的路端电压与电流,坐标值(2.1V, 0.18A),由此计算出灯泡功率 P=UI=0.378W,保留两位有效数字得 0.38W。 ④由 结合小灯泡阻值随着温度升高而变大知图像切线斜率即 应该变

小,故选项 A 正确。 【题型】实验题 【备注】 【结束】 22.【题文】如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C 分别 为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动,经过 A 点时的速度 vA=6.0m/s。已知半圆形轨道光滑,半径 R=0.40m,滑块与水平面间 的动摩擦因数? = 0.50,A、B 两点间的距离 l=1.10m。取重力加速度 g =10m/s2。 求: (1)滑块运动到 B 点时速度的大小 vB; (2)滑块运动到 C 点时速度的大小 vC; (3)滑块从 C 点水平飞出后,落地点与 B 点间的距离 x。

【答案】(1)

m/s(2)

m/s(3)1.2 m

【解析】本题主要考查动能定理、机械能守恒以及平抛运动; (1)滑块从 A 运动到 B 的过程中,根据动能定理

所以

m/s

(2)滑块从 B 运动到 C 的过程中,取水平面为零势能平面,根据机械能守恒定 律

所以

m/s

(3)滑块从 C 水平飞出后做平抛运动。设飞行时间为 t,则 水平方向: 竖直方向: 解得:x = 1.2 m 【题型】计算题 【备注】 【结束】 23.【题文】如图甲所示,位于竖直平面内的轨道,由一段斜的光滑直轨道 MO 和 一段水平的粗糙直轨道 ON 连接而成,以 O 为原点建立坐标轴。滑块 A 从轨道 MO 上相对于水平轨道高 h= 0.20m 处由静止开始下滑, 进入水平轨道时无机械能

损失。滑块 B 置于水平轨道上 x1= 0.40m 处。A、B 间存在相互作用的斥力,斥力 F 与 A、B 间距离 s 的关系如图乙所示。当滑块 A 运动到 x2= 0.20m 处时,滑块 B 恰好开始运动;滑块 A 向右运动一段距离后速度减为零,此时滑块 B 的速度 vB=0.07m/s; 之后滑块 A 沿 x 轴负方向运动, 其最大速度 vA=0.14m/s。 已知滑块 A、 B 均可视为质点,质量均为 m= 1.0kg,它们与水平轨 道间的动摩擦因数相同,且 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度 g=10m/s2。求:

(1)滑块 A 从轨道 MO 滑下,到达 O 点时速度的大小 v; (2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数 μ; (3)整个运动过程中,滑块 B 的最大速度 vmax。 【答案】(1) m/s(2) (3) m/s

【解析】本题主要考查机械能守恒、牛顿第二定律以及动量守恒; (1)滑块 A 沿轨道 MO 下滑的过程机械能守恒。取水平轨道所在平面为零势能 平面,根据机械能守恒定律 所以 m/s

(2)当滑块 A 运动到 =0.20m 处时,A、B 间的距离为 0.20m,由图乙可知,A、 B 间斥力的大小 F=5.0N。当 B 恰好开始运动时,根据牛顿第二定律

所以

(3)由题意可知:当滑块 A 向左的速度最大时,滑块 B 的速度也达到最大。 在滑块 A 沿 x 轴负方向运动的过程中,滑块 A、B 所受的摩擦力大小相 等、方向相反,所以滑块 A、B 组成的系统动量守恒,则

所以 【题型】计算题 【备注】 【结束】

m/s

24.【题文】(1)如图甲所示,M、N 是真空中两个电荷量均为+Q 的固定点电荷,
?OPM M、 N 间的距离为 a; 沿 MN 连线的中垂 线建立坐标轴, P 是 x 轴上的点, ? 30 ° 。

已知静电力常量为 k。 a.求 P 点场强的大小和方向; b. 在图乙中定性画出场强 E 随 x 变化的图像(取向右为场强 E 的正方向)。

(2)如图丙所示,一个半径为 R、电荷量为+Q 的均匀带电圆环固定在真空中, 环心为 O,MN 是其中轴线。现让一电荷量为?q、质量为 m 的带电粒子 从 MN 上的 P 点由静止释放,P、O 间的距离为 d。不计粒子重力。试 证明:当 d<< R 时,带电粒子做简谐运动。

【答案】(1)a.

;b.如下图所示;(2)证明如下;

【解析】本题主要考查电场以及简谐运动; (1)a.由几何关系可知,P、M 间的距离 M 在 P 点场强的大小为 ,方 向与 x 轴正方向成 30° 。

由场的叠加原理和对称性可知,P 点合场强的大小 ,方向沿 x 轴正方向 b.场强 E 随 x 变化的示意图如图所示。

(2)由场的叠加原理和对称性可知,带电圆环轴线上的场强 E 随 x 的变化关系 与(1)b 的图像相似。当 d<< R 时,在 x 一条直线,即 区间内 E-x 图像可近似看做 ,

,所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小 F

又因为 F 的方向与位移 x 的方向相反,所以当 d<< R 时,粒子做简谐运动。 【题型】计算题 【备注】 【结束】


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