20XX年北京海淀高中高三一模理綜物理試題及答案

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(yùn)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(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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(yùn)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(qiáng)）黃光（弱）藍(lán) 光GVP光圖甲光電管dianguan電子dianguanKAdcS D運(yùn)行周期一定大于月球繞地球運(yùn)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(qiáng)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(qiáng)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(yùn)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(yùn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(kuò)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?、低溫?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(kuò)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yùn)動的時間B小球做平拋運(yùn)動的水平距離C小球做平拋運(yùn)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(diǎn)O。實(shí)驗(yàn)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(diǎn)痕跡。由測量可知，碰撞前A球做平拋運(yùn)動的水平距離為x0；碰撞后，A、B兩球做平拋運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)，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(diǎn)補(bǔ)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(shí)驗(yàn)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(jī)”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(jī)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(yùn)動可近似看作自由落體運(yùn)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(yùn)動。取g=10m/s2，求：（1）下落的過程中小明運(yùn)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(jī)作用力F的大小；（3）在全部下落過程中，跳樓機(jī)對小明做的功W。23在某項(xiàng)科研實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jìn)入Q板右側(cè)的勻強(qiáng)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(shí)現(xiàn)分離。P、Q間的電壓為U，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(jìn)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(jìn)入磁場時的速度大??；（2）氫、氦離子在磁場中運(yùn)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(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，離子垂直進(jìn)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(yùn)動，原子熱運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動的原子在吸收光子過程中會受到類似機(jī)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(bǔ)坐標(biāo)點(diǎn)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(yùn)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(yùn)動的半徑之比為r1:r2=1 :21分由上可見，粒子在磁場中運(yùn)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(jìn)入勻強(qiáng)電場中后，在入射方向上做勻

18、速直線運(yùn)動，當(dāng)在水平方向上運(yùn)動位移為x時，其運(yùn)動時間為1分粒子在電場方向做勻加速運(yùn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動，原子接收到的光子頻率會增大