2018年北京海淀高三一模理綜物理試題及答案Word版

1、海淀區(qū)高三年級第二學(xué)期期中練習(xí)理科綜合測試（物理）2018.413關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是 A物體溫度不變， 其內(nèi)能一定不變B物體溫度升高，其分子熱運動的平均動能一定增大C外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加 D物體放出熱量，物體的內(nèi)能一定減小 14.一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核同時放出中子，釋放17.6 MeV的能量。已知氘核、氚核、氦核和中子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3和m4。下列說法正確的是A該核反應(yīng)方程是12H+13H24He+201nB該核反應(yīng)中的核燃料是當(dāng)前核電站采用的核燃料Cm1+ m2 > m3+ m4 D該核反應(yīng)可以在常溫下

2、進行 y/mx/mO0.224-0.2甲 y/mt/sO0.2-0.2乙0.10.2圖115圖1甲為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，圖1乙為x=2m處質(zhì)點的振動圖像。下列判斷正確的是A波沿x軸負(fù)方向傳播B傳播速度為20m/sCt=0.1s時, x=2m處質(zhì)點的加速度最大D波源在一個周期內(nèi)走過的路程為4m162017年11月5日19時45分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十四、二十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由

3、35顆衛(wèi)星組成，其中5顆是地球同步衛(wèi)星。關(guān)于同步衛(wèi)星繞地球運動的相關(guān)物理量，下列說法正確的是A角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度B向心加速度大于地球表面的重力加速度C線速度大于第一宇宙速度圖2圖乙黃光（強）黃光（弱）藍(lán) 光GVP光圖甲光電管dianguan電子dianguanKAdcS D運行周期一定大于月球繞地球運動的周期17用圖2甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強弱、光的顏色（頻率）等物理量間的關(guān)系。電流計G測得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖2乙所示，則A通過電流計G的電流方向由d到cB電壓U增大, 光電流I一定增大qqu xA 圖3C用同頻率的光照射K極，光電子的最大初

4、動能與光的強弱無關(guān)D光電管兩端電壓U為零時一定不發(fā)生光電效應(yīng)18電容器充電后就儲存了能量，某同學(xué)研究電容器儲存的能量E與電容器的電容C、電荷量Q及電容器兩極間電壓U之間的關(guān)系。他從等效的思想出發(fā)，認(rèn)為電容器儲存的能量等于把電荷從一個極板搬運到另一個極板過程中克服電場力所做的功。為此他做出電容器兩極間的電壓u隨電荷量q變化的圖像（圖3所示）。按照他的想法，下列說法正確的是Au-q圖線的斜率越大，電容C越大B搬運q的電量，克服電場力所做的功近似等于q上方小矩形的面積 C對同一電容器，電容器儲存的能量E與兩極間電壓U成正比D若電容器電荷量為Q時儲存的能量為E，則電容器電荷量為Q/2時儲存的能量為E/

5、2圖419如圖4所示，讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在這個邊與空氣的界面上會發(fā)生反射和折射。 逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射光線的變化。關(guān)于該實驗現(xiàn)象，下列說法正確的是A反射光線和折射光線都沿順時針方向轉(zhuǎn)動B反射光線和折射光線轉(zhuǎn)過的角度相同C在還未發(fā)生全反射過程中，反射光越來越強D最終反射光完全消失P型半導(dǎo)體 AN型半導(dǎo)體 B高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩磮D520常用的溫差發(fā)電裝置的主要結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體熱電偶。如圖5所示，熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)而成，N型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，P型半導(dǎo)體的載流子是空穴，空穴帶正電且電荷量等于元電荷e。若兩種半導(dǎo)體相連一端和高溫

6、熱源接觸，而另一端A、B與低溫?zé)嵩唇佑|，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會從高溫端向低溫端擴散，最終在A、B兩端形成穩(wěn)定的電勢差，且電勢差的大小與高溫?zé)嵩础⒌蜏責(zé)嵩撮g的溫度差有確定的函數(shù)關(guān)系。下列說法正確的是AB端是溫差發(fā)電裝置的正極B熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴散方向相反C溫差發(fā)電裝置供電時不需要消耗能量D可以利用熱電偶設(shè)計一種測量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅鲌D6RQOGP21（18分）（1）某同學(xué)用圖6所示的 “碰撞實驗裝置”研究直徑相同的兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。 在實驗中小球速度不易測量，可通過僅測量 解決這一問題。A小球做平拋運動的時間B小球做平拋運動的水平距離C小球做平拋運動的初

7、始高度D小球釋放時的高度圖6中PQ是斜槽，QR為水平槽，R為水平槽末端。利用鉛垂線在記錄紙上確定R的投影點O。實驗時先使A球從斜槽上G處由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡；此后，再把B球放在R處，將A球再從G處由靜止釋放，與B球碰撞后在記錄紙上分別留下A、B兩球落點痕跡。由測量可知，碰撞前A球做平拋運動的水平距離為x0；碰撞后，A、B兩球做平拋運動的水平距離分別為x1、x2。用天平稱量A、B兩球的質(zhì)量分別為mA、mB。若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為 （用題目給出的物理量符號表示）。（2）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，金屬絲的阻值約為5W，某同學(xué)先用刻度尺測量金屬

8、絲的長度l=50.00cm，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時刻度位置如圖7所示，再用伏安法測出金屬絲的電阻，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。02520圖7該電阻絲直徑的測量值d= mm；實驗中能提供的器材有：A電壓表V1（量程03V，內(nèi)阻約3kW）B電壓表V2（量程015V，內(nèi)阻約15kW）C電流表A1（量程03A，內(nèi)阻約0.01W）D電流表A2（量程00.6A，內(nèi)阻約0.1W）E滑動變阻器R1（020W）F滑動變阻器R2（0500W） G電源E（電動勢為3.0V）及開關(guān)和導(dǎo)線若干該同學(xué)從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進行測量，則電壓表應(yīng)選擇 ，電流表應(yīng)選擇 ，滑動變阻器應(yīng)選擇 ，（

9、選填各器材前的字母）。要求在流過金屬絲的電流相同情況下，電源消耗功率最小，并能較準(zhǔn)確地測出電阻絲的阻值，實驗電路應(yīng)選用圖 。圖901.02.0I/A0.20.4U/V3.00.6圖8VARxESR甲VRxESRA乙VRxESRA丙VRxESRA丁該同學(xué)建立U-I坐標(biāo)系，如圖9所示，圖中已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的五個坐標(biāo)點，還有一次測量的電壓表和電流表示數(shù)如圖10所示，請根據(jù)測量數(shù)據(jù)將坐標(biāo)點補全，并描繪出U-I圖線。由圖線數(shù)據(jù)可計算出金屬絲的電阻為_（保留兩位有效數(shù)字）。設(shè)被測金屬絲電阻為R，則該金屬材料電阻率的表達(dá)式是 （用題目給出的物理量符號表示）。圖10實驗中使用的電流表內(nèi)阻為RA，電壓表內(nèi)

10、阻為RV，若考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，圖9U-I圖像中圖線斜率k與該金屬材料的電阻率的關(guān)系是k= （用題目給出的物理量符號表示）。圖1122（16分）某游樂園的大型 “跳樓機”游戲，以驚險刺激深受年輕人的歡迎。某次游戲中，質(zhì)量m=50kg的小明同學(xué)坐在載人平臺上，并系好安全帶、鎖好安全桿。游戲的過程簡化為巨型升降機將平臺拉升100m高度，然后由靜止開始下落，在忽略空氣和臺架對平臺阻力的情況下，該運動可近似看作自由落體運動。下落h1=80 m時，制動系統(tǒng)啟動，使平臺均勻減速，再下落h2=20m時剛好停止運動。取g=10m/s2，求：（1）下落的過程中小明運動速度的最大值vm；（2）當(dāng)平臺落到

11、離地面15m高的位置時，小明對跳樓機作用力F的大?。唬?）在全部下落過程中，跳樓機對小明做的功W。23在某項科研實驗中，需要將電離后得到的氫離子(質(zhì)量為m、電量為+e)和氦離子(質(zhì)量為4m、電量為+2e)的混合粒子進行分離。小李同學(xué)嘗試設(shè)計了如圖12甲所示的方案：首先他設(shè)計了一個加速離子的裝置，讓從離子發(fā)生器逸出的離子經(jīng)過P、Q兩平行板間的電場加速獲得一定的速度，通過極板上的小孔S后進入Q板右側(cè)的勻強磁場中，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)到達(dá)磁場邊界的不同位置，被離子接收器D接收從而實現(xiàn)分離。P、Q間的電壓為U，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里，裝置放置在真空環(huán)境中，不計離子之間的相互作用力及所受的重

12、力，且離子進入加速裝置時的速度可忽略不計。求：離子發(fā)生器離子接收器BPQ甲 DS圖12乙離子發(fā)生器離子接收器DPQE（1）氫離子進入磁場時的速度大?。唬?）氫、氦離子在磁場中運動的半徑之比，并根據(jù)計算結(jié)果說明該方案是否能將兩種離子分離；（3）小王同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的另一方案：在Q板右側(cè)空間中將磁場更換為勻強電場，場強大小為E，離子垂直進入電場。請你論證該方案能否將兩種離子分離。24（20分）物體中的原子總是在不停地做熱運動，原子熱運動越激烈，物體溫度越高；反之，溫度就越低。所以，只要降低原子運動速度，就能降低物體溫度?！凹す庵吕洹钡脑砭褪抢么罅抗庾幼璧K原子運動，使其減速，從而降低了物體溫

13、度。使原子減速的物理過程可以簡化為如下情況：原子p1激光p0圖13如圖13所示，某原子的動量大小為p0。將一束激光（即大量具有相同動量的光子流）沿與原子運動的相反方向照射原子，原子每吸收一個動量大小為p1的光子后自身不穩(wěn)定，又立即發(fā)射一個動量大小為p2的光子，原子通過不斷吸收和發(fā)射光子而減速。（已知p1、p2均遠(yuǎn)小于p0，普朗克常量為h，忽略原子受重力的影響）（1）若動量大小為p0的原子在吸收一個光子后，又向自身運動方向發(fā)射一個光子，求原子發(fā)射光子后動量p的大??；（2）從長時間來看，該原子不斷吸收和發(fā)射光子，且向各個方向發(fā)射光子的概率相同，原子吸收光子的平均時間間隔為t0。求動量大小為p0的原

14、子在減速到零的過程中，原子與光子發(fā)生“吸收發(fā)射”這一相互作用所需要的次數(shù)n和原子受到的平均作用力f的大??；（3）根據(jù)量子理論，原子只能在吸收或發(fā)射特定頻率的光子時，發(fā)生能級躍遷并同時伴隨動量的變化。此外，運動的原子在吸收光子過程中會受到類似機械波的多普勒效應(yīng)的影響，即光源與觀察者相對靠近時，觀察者接收到的光頻率會增大，而相對遠(yuǎn)離時則減小，這一頻率的“偏移量”會隨著兩者相對速度的變化而變化。a為使該原子能夠吸收相向運動的激光光子，請定性判斷激光光子的頻率和原子發(fā)生躍遷時的能量變化E與h的比值之間應(yīng)有怎樣的大小關(guān)系；b若某種氣態(tài)物質(zhì)中含有大量做熱運動的原子，為使該物質(zhì)能夠持續(xù)降溫，可同時使用6個頻

15、率可調(diào)的激光光源，從相互垂直的3個維度、6個方向上向該種物質(zhì)照射激光。請你運用所知所學(xué)，簡要論述這樣做的合理性與可行性。 一模物理參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)2018.03.1113. B 14. C 15. B 16. A 17. C 18. B 19. C 20. D （每小題6分）21. （18分）（1）B 2分， mAx0=mAx1+mBx22分圖901.02.0I/A0.20.4U/V3.00.6（2）0.233（0.231-0.235）2分 A，D，E， 丁 4分（每個1分） 補坐標(biāo)點1分，畫圖線1分5.2 （5.15.5）1分， Rd24l 1分 k=4RVld2RV+4l4分若在中選“甲

16、或丙”，此問答案為RA+4ld2同樣得分。22. （16分）（1）由vm2 2分 有 vm=40m/s 2分 （2） 減速下落過程中加速度大小 2分 a2=40m/s2   根據(jù)牛頓第二定律 F- mg= ma2   2分 F=2500 N  2分 根據(jù)牛頓第三定律，小明對系統(tǒng)作用力的大小F為2500N 。1分 （3）方法1：加速下落段，小明處于完全失重狀態(tài)，系統(tǒng)對小明的作用力為零。 （通過推導(dǎo)計算得出作用力為零，同樣得分）對小明W1=0 1分 在減速階段，系統(tǒng)對小明做功W2=-FNh2= -5104J 2分WFN=W1+W

17、2=-5104J 2分 （沒負(fù)號，扣1分）方法2：對下落全過程使用動能定理mg(h1+h2)+WFN=0-0 3分WFN=-mg(h1+h2)=-5104J 2分 （沒負(fù)號，扣1分） 23.（18分）解：（1）粒子在電場中加速，由動能定理有： 2分 解得： 2分 (2) 電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子在磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，則： 2分 解得： 2分 氫、氦離子在磁場中運動的半徑之比為r1:r2=1 :21分由上可見，粒子在磁場中運動的半徑與粒子的比荷有關(guān)，它們到達(dá)離子接收器的位置不同，可以分開。 1分(3) 電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子垂直進入勻強電場中后，在入射方向上做勻

18、速直線運動，當(dāng)在水平方向上運動位移為x時，其運動時間為1分粒子在電場方向做勻加速運動，加速度1分 沿電場方向的偏轉(zhuǎn)位移為： 1分由(1)(3)(4)(5)聯(lián)立解得： 3分由此可見，該兩種離子在電場運動過程中，側(cè)向位移y與離子的比荷無關(guān)，即離子在電場中運動的軌跡相同，所以該方案不能將兩種正離子分離。2分24（20分）（1）原子吸收和放出一個光子，由動量守恒定律有： 3分原子放出光子后的動量為： 2分（2）由于原子向各個方向均勻地發(fā)射光子，所以放出的所有光子總動量為零。設(shè)原子經(jīng)n次相互作用后速度變?yōu)榱悖?分所以： 2分 由動量定理：fnt0=p0 3分可得：2分說明：若由f(n-1)t0=p0解得不扣分。（3）a靜止的原子吸收光子發(fā)生躍遷，躍遷頻率應(yīng)為，考慮多普勒效應(yīng)，由于光子與原子相向運動，原子接收到的光子頻率會增大。所以為使原子能夠發(fā)生躍遷，照射原子的激光光