北京市海淀區(qū)2016年高三零模物理試題逐題解析

1、本試卷共 14 頁，共 300 分?？荚嚂r長 150 分鐘?？忌鷦?wù)必將答案寫在答題紙上，在試 卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題紙一并交回。第一部分（選擇題 共 120 分）本部分共 20 小題，每小題 6 分，共 120 分，在每小題列出的四個選項中， 選出最符合題目要求的一項。13. 利用下列哪一組物理量可以算出二氧化碳的摩爾質(zhì)量 A二氧化碳的密度和阿伏加德羅常數(shù) B二氧化碳分子的體積和二氧化碳的密度 C二氧化碳分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù) D二氧化碳分子的體積和二氧化碳分子的質(zhì)量答案：C 考察：熱學(xué)解析：根據(jù)二氧化碳分子的質(zhì)量 m 和阿伏伽德羅常數(shù) N 可以計算出二氧化碳的0A0 A

2、摩爾質(zhì)量 M = m N ，答案為 C14.下列說法中正確的是A盧瑟福在 粒子散射實驗的基礎(chǔ)上，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 B 射線、 射線、 射線都是高速運動的帶電粒子流 C目前核電站內(nèi)釋放的核能來自于輕核的聚變 D放射性元素的半衰期會隨溫度的變化而改變答案：A 考察：物理學(xué)史，核物理解析：盧瑟福通過粒子散射實驗，提出原子核式結(jié)構(gòu)，A 正確； 射線為氦原子核，射線是電磁波， B 錯誤； 核電站的核能來自于核裂變，C 錯誤； 放射性元素的半衰期不隨溫度變化而變化，D 錯誤。15. 一列簡諧橫波沿 x 軸傳播，t0 時刻的波形如圖甲所示，這列波中質(zhì)點P 的振動圖線如圖乙所示，則該波的傳播方向和速率

3、分別是y/cm12 P1648x/my/cm1234t/sA沿 x 軸負(fù)方向，2.0 m/s9B沿 x 軸正方向，2.0 m/s C沿 x 軸負(fù)方向，4.0 m/s D沿 x 軸正方向，4.0 m/s答案：C 考察：振動圖與波動圖結(jié)合0.20-0.2甲0.20-0.2乙解析：通過甲圖可知波的波長=8m，通過乙圖可知波的周期 T=2s，故波速v = l = 4m / s ，AB 錯誤；通過乙圖可知 t=0 時刻，質(zhì)點向 y 軸正方向振動，通過“同T側(cè)法”在甲圖中可判斷波向 x 負(fù)方向傳播，C 正確。16“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由地球靜止軌道衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步 衛(wèi)星組成。地球靜止軌道衛(wèi)星和

4、中軌道衛(wèi)星都在圓軌道上運行，它們距地面的高 度分別為 h1 和 h2，且 h1h2。則下列說法中正確的是A靜止軌道衛(wèi)星的周期比中軌道衛(wèi)星的周期大B靜止軌道衛(wèi)星的線速度比中軌道衛(wèi)星的線速度大 C靜止軌道衛(wèi)星的角速度比中軌道衛(wèi)星的角速度大 D靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度比中軌道衛(wèi)星的向心加速度大答案：A 考察：天體定性分析解析：根據(jù)“高軌低速大周期”可知，答案為 A。2217. 一個電熱器接在直流電源上，通過它的電流為 2A，其電功率為 P；把它 接在某個正弦交流電源上，其電功率為 2P。如果電熱器電阻的阻值不變，則此 電熱器接在該交流電源上通過它的電流的最大值為A 答案：DAB2AC 2AD4A考察

5、：交變電流有效值、最大值有有解析：根據(jù)題意可知 P = I 2 R （其中 I=2A），且 2P = I 2 R ，故 I= 2I = 2 2A ，所以交變電流最大值為 4A，答案為 D。18如圖所示，足夠長的 U 型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面呈 角，其中 MN 與 PQ 平行且間距為 L，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場垂直，導(dǎo)軌電阻 不計。金屬棒 ab 由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好， ab 棒在 MN 與 PQ 之間部分的電阻為 R，當(dāng) ab 棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為 x 時，棒 的速度大小為 v。則在這一過程中2A金屬棒 ab 運動的加速度大小始終為 vB金屬棒

6、 ab 受到的最大安培力為2xB2 L2vsinqRB aNQ bMP C通過金屬棒 ab 橫截面的電荷量為 BLxR22D金屬棒 ab 產(chǎn)生的焦耳熱為 B L v x2R答案：C 考察：電磁感應(yīng)單桿切割問題解析：金屬棒下滑過程中，做加速度減小的加速運動，速度改變，故安培力改變，加速度改變，A 錯誤；當(dāng)速度最大時，金屬棒的安培力最大，最大的安培力2 2 F = B L v ，B 錯誤；通過 ab 橫截面積的電量 q = DF = BLx ，故 C 正確；金屬棒下滑RRR過程中產(chǎn)生熱量等于克服安培力做功，安培力呈非線性變化，D 錯誤。19如圖所示，某同學(xué)不慎將圓柱形木塞（木塞的中心有一小孔）卡于

7、圓柱 形金屬筒的靠近封閉端底部的位置，為了拿出木塞，該同學(xué)將金屬筒倒 立過來（開口端向下），使其由靜止開始沿豎直方向向下做加速運動（加 速度值大于重力加速度值），此過程中木塞始終相對金屬筒靜止，當(dāng)金屬 筒速度達到一定值時，金屬筒的開口端撞擊到桌面，且其速度立即減為 零。此后木塞沿金屬筒壁繼續(xù)豎直向下運動，木塞運動到金屬筒口邊緣 時速度恰好減為零。若木塞與金屬筒壁的摩擦因數(shù)處處相等，則關(guān)于金 屬筒從靜止開始運動至木塞運動到金屬筒口邊緣速度減為零的運動過 程，下列說法中正確的是A木塞相對金屬筒靜止時，金屬筒對木塞的作用力方向可能豎直向上 B金屬筒速度減為零的瞬間，木塞的動能達到最大 C金屬筒對木塞

8、的作用力始終做負(fù)功 D金屬筒撞擊桌面后，木塞與金屬筒壁摩擦產(chǎn)生的熱量等于其重力勢能的減少量 答案：B考察：牛頓定律，功能關(guān)系解析：木塞相對于金屬筒靜止時，由于加速度大于重力，故靜摩擦力向下，摩擦 力正功；木塞相對于金屬筒向下運動時，動摩擦力向上，摩擦力做負(fù)功，故 AC 錯誤；當(dāng)金屬筒的速度減為零后，木塞開始相對于金屬筒向下運動，故此瞬間動 能最大，B 正確；整個過程中，對木塞可有 mg(x1 + x2 ) + f靜x1 = f動x2 ，故 D 錯誤。20.利用所學(xué)物理知識，可以初步了解安檢中常用的一種手持金屬探測器的 工作原理及相關(guān)問題。這種手持金屬探測器工作時，因其內(nèi)部的探測器線圈內(nèi)通 有一

9、定頻率（該頻率可在固定的頻率范圍內(nèi)調(diào)節(jié)）的正弦交變電流，產(chǎn)生迅速變 化的磁場。如果該種探測器附近有金屬物品，在金屬物品中會感應(yīng)出渦流，渦流 的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，引發(fā)探測器蜂鳴報警。金屬物品中感應(yīng) 出的渦流越大對探測器線圈中的電流的影響越大，金屬物品中感應(yīng)出渦流的大小 與正弦交變電流的頻率以及被檢測金屬物品的尺寸和導(dǎo)電的性能有關(guān)。關(guān)于該種 金屬探測器，下列說法中正確的是A金屬物品中產(chǎn)生的渦流的變化頻率與探測器線圈中的交變電流的頻率可 能不同B當(dāng)探測器中通有的交變電流頻率不在工作頻率范圍內(nèi)時，被檢測金屬物 品中就不產(chǎn)生感應(yīng)電流C探測器線圈中通低頻率的正弦交變電流更容易檢測出尺寸小、

10、電阻率大 的金屬物品D該種金屬探測器能檢測有無金屬物品，但不能準(zhǔn)確區(qū)分金屬的種類 答案：D考察：渦流，電磁感應(yīng)聯(lián)系生活 解析：探測器交變電流產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場在金屬中產(chǎn)生渦流，故金屬 物品產(chǎn)生的渦流變化頻率一定與探測器交變電流的頻率相同，A 錯誤；只要探測 器通有交變電流，就會產(chǎn)生變化磁場，金屬中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B 錯誤；當(dāng)探 測器的交變電流頻率小時，金屬中產(chǎn)生的渦流感應(yīng)電流小，不容易探測出尺寸小， 電阻率大的物品，C 錯誤；探測器只能檢驗是否有渦流，但無法區(qū)分金屬種類， D 正確。第二部分（非選擇題 共 180 分）本部分共 11 小題，共 180 分。21（18分）（1）在“用雙

11、縫干涉測光的波長”實驗中，將所用器材按要求安裝在如圖1 所示的光具座上，然后接通電源使光源正常工作。已知實驗中選用縫間距 d=0.20mm的雙縫屏，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。測量頭光源 凸透鏡 濾光片單縫 雙縫遮光筒像屏圖 10 cm11201201541 2 3甲4115 6 7 8 9 10乙甲乙圖 2圖 31 已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有 50 分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后， 從測量頭的目鏡看去，像屏上出現(xiàn)的干涉條紋如圖 2 甲所示，圖 2 甲中的數(shù) 字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖 2 乙中游標(biāo)尺上的讀數(shù) x1=1.16mm；接 著再轉(zhuǎn)動手輪，像屏上出現(xiàn)的干涉條紋如圖

12、3 甲所示，此時圖 3 乙中游標(biāo)尺 上的讀數(shù) x2= mm；2 若通過第1 中的測量可計算出干涉條紋的間距 x，利用題目中的已知量和 測量結(jié)果可計算出這種色光的波長，其字母表達式為 = （用題目 中的已知量和測量量的字母表示）；代入數(shù)據(jù)，可計算出 = nm。（2）某歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)可等效為如圖 4 所示電路，其中表頭是量 程為 100A 的電流表，電池的電動勢 E1.5V。1 使用歐姆表測電阻前，應(yīng)將紅表筆和黑表筆 ，進行歐 姆擋調(diào)零；圖 4 中表筆 1 應(yīng)是 表筆（選填“紅”或“黑”）。1 22 該歐姆表的總內(nèi)阻的阻值是 ，表盤上 30A 刻度圖 4線對應(yīng)的電阻刻度值是 。3 當(dāng)用調(diào)整好的歐姆

13、表測阻值為 R 電阻時，通過表頭的電流為 I，表針相對于表 盤左側(cè)轉(zhuǎn)過的角度為 ，則圖 5 所示圖像可能正確描述 I 或 R 與 關(guān)系的是R （選填圖像下的字母）。IIOAOBOCR圖 5OD答案：（1）1 15.02 （2 分）；2 Dxd 或 (x2 - x1 )d （2 分）； 6.6102 （2 分）L6L（2）1 短接（2 分）；黑（2 分）2 1.5104（3 分）；3.5104 （3 分） 3 AD（2 分） 考察：雙縫干涉、歐姆表內(nèi)部原理解析：（1）根據(jù)乙圖可知游標(biāo)卡尺讀數(shù)為 15.02mm 根據(jù)波長公式 Dx = L l ，d其中 Dx = x2 - x1 ，帶入可得 (x2

14、 - x1)d ，將題中數(shù)據(jù)帶入得 66L（2）使用歐姆表之前，應(yīng)將紅黑表筆短接（對接），進行調(diào)零；歐姆表內(nèi)部電 流“紅進黑出”，故 1 為黑表筆歐姆表總內(nèi)阻 r = E （I 為表頭量程）， r = 1.5104 W ，表盤上 30A 對應(yīng)的電I阻 R = E - r ，故 R = 3.5104 WI通過表頭的電流與表針轉(zhuǎn)過的角度成正比故 A 正確；當(dāng)表針轉(zhuǎn)過角度最大時， 對應(yīng)電阻為 0，當(dāng)表針轉(zhuǎn)過角度為 0 時，對應(yīng)電阻為無窮大，故 D 正確。22（16 分）OMP如圖所示，長 L=0.20m 的不可伸長的輕繩上端固定 在 O 點，下端系一質(zhì)量 m=0.10kg 的小球（可視為質(zhì)點）， 將

15、繩拉至水平位置，無初速地釋放小球。當(dāng)小球運動至 O 點正下方的 M 點時，繩剛好被拉斷。經(jīng)過一段時間，小 球落到了水平地面上 P 點，P 點與 M 點的水平距離 x=0.80m，不計空氣阻力，取重力加速度 g=10m/s2。求：（1）小球運動至 M 點時的速率 v；（2）繩所能承受的最大拉力 F 的大小；（3）M 點距水平地面的高度 h。解：（1）小球自繩處于水平位置釋放到最低點的過程機械能守恒， 則有 mgL= 1 mv23 分22gL解得 v = 2.0 m/s2 分（2）設(shè)小球通過最低點時繩的拉力為 F，2根據(jù)牛頓第二定律有 F - mg = m vL3 分解得F=3.0N1 分 根據(jù)牛

16、頓第三定律可知繩所能承受最大拉力 F=3N。1 分（3）設(shè)小球自 M 點到 P 點的運動時間為 t，則 h= 1 gt2，2 分2x=vt2 分解得 h=0.80m2 分23（18 分） 如圖所示，將小物塊（可視為質(zhì)點）平放在水平桌面的一張薄紙上，對紙施加恒定水平拉力將其從物塊底下抽出，物塊的位移很小，人眼幾乎觀察不到物塊 的移動。已知物塊的質(zhì)量為 M，紙與桌面、物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)均為 1，紙與物塊間的動摩擦因數(shù)為 2，重力加速度為 g。（1）若薄紙的質(zhì)量為 m，則從開始抽紙到紙被抽離 物塊底部的過程中，求薄紙所受總的摩擦力為多大；從沖量和動量的定義，結(jié)合牛頓運動定律和運動物塊拉力后L薄

17、紙 前學(xué)規(guī)律，證明：水平拉力 F 和桌面對薄紙摩擦力的總沖量等于物塊和紙的總動 量的變化量。（注意：解題過程中需要用到、但題目中沒有給出的物理量，要在 解題中做必要的說明。）（2）若薄紙質(zhì)量可忽略，紙的后邊緣到物塊的距離為 L，從開始抽紙到物 塊最終停下，若物塊相對桌面移動了很小的距離 s0（人眼觀察不到物塊的移動）， 求此過程中水平拉力所做的功。解：（1）從開始抽紙到紙被抽離物塊底部的過程中， 物塊對薄紙施加的摩擦力 f 物=2Mg2 分 水平桌面對薄紙施加的摩擦力 f 桌=1(M+m)g2 分 薄紙受到的總的摩擦阻力 f 總=1(M+m)g+2Mg1 分從開始抽紙到薄紙被抽離物塊底部的過程

18、，假設(shè)物塊的加速度為 aM、薄紙的加速度為 am，所用時間為 t，這一過程物塊和紙張的速度變化量分別為 vM， vm。則有 vM=aMt，vm=amt，對于薄紙，根據(jù)牛頓第二定律有 Ff 桌f 物=mam1 分 對于物塊，根據(jù)牛頓第二定律有f 紙=MaM1 分 由牛頓第三定律有f 物=f 紙1 分 由以上三式解得Ff 桌=mam+MaM1 分 上式左右兩邊都乘以時間 t，有(Ff 桌)t=mamt +MaMt=mvm +MvM2 分 上式左邊即為水平拉力 F 和桌面對薄紙摩擦力的總沖量，右邊即為物塊和紙的總動量的變化量。命題得證。 說明：其他方法正確同樣得分。（2）設(shè)物塊在薄紙上加速和在桌面上

19、減速的位移分別為 x1，x2，則物塊對地位移 s0x1+x21 分 因薄紙質(zhì)量可忽略，故其動能可忽略，所以水平拉力 F 所做的功有以下一些去向：薄紙與桌面間的摩擦生熱 Q1=1Mg (x1+ L)1 分 物塊與薄紙間的摩擦生熱 Q2=2Mgs 相=2MgL1 分 物塊與桌面間的摩擦生熱 Q3=1Mg x2 1 分 由功能關(guān)系有 WF=Q1+Q2+Q31 分解得 WF= 1Mg(s0+ L) +2MgL2 分 所以，水平拉力 F 所做的功 W=1Mg(s0+ L) +2MgL 說明：其他方法正確同樣得分。24（20 分）如圖甲所示，M、N 為一對豎直放置的平行金屬板，中心各有一小孔 P 和 Q，

20、PQ 連線垂直金屬板，現(xiàn)有質(zhì)量 m=2.010-27 kg，電荷量 q=1.610-19C 帶正電的 粒子連續(xù)不斷地從小孔 P 飄入 M、N 板之間，帶電粒子在小孔 P 處的初速可忽 略。在 M、N 間加有如圖乙所示的交變電壓，且 t=0 時 M 板電勢高于 N 板電勢。帶電粒子在 M、N 間運動過程中，粒子所受重力MN以及粒子之間的相互作用力均可忽略不計。PQ（1）如果兩平行金屬板間距離 d=5.0cm，求：1 帶電粒子從小孔 Q 中射出時的最大速度甲值；2.50.511.5U/Vt/10-5s-2.5乙2 在 t=0.12510-5s 時飄入小孔 P 的帶電粒子到達小孔 Q 時的動能；（2）如果只有在 n - (n + 0.25) 10-5 s時間內(nèi)（n=0，1，2，），由小孔P 飄入的帶電粒子才能從小孔 Q 中射出，則兩板間距離 d 應(yīng)滿足怎樣的條件。 解：（1）帶電粒子所受電場力F =qE = qU= 1.610-19 2.5 N = 8.010-18 N 2 分電d5.010-2帶電粒子在電場中運動的加速度F8.010-18a = 電 =m/s2 = 4.0109 m/s2 2 分m2.010-271帶電粒子經(jīng)過半個周期加速運動，前進的距離2s = 1 a T = 1 4.0109 (0.5010-5 )2 m = 5.010-2 m=5.0cm2 分2