理综物理卷·2018届北京市人大附中高三第二次模拟考试（2018-03）

理综物理卷·2018届北京市人大附中高三第二次模拟考试（2018-03）

人大附中2017-2018学年下学期高三第二次测试卷 理综物理 二、选择题：本题共8小题，每题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一个选项 ‎ 符合题目要求。第18～21题有多选项题目要求。全部答对的得6分，选对但不全的得3分，‎ 有选错的的0分。‎ ‎14．下列说法正确的是 A．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级和从n=2能级跃迁到n=1能级相比较，前者辐射出的光的波长比后者的长 B．α射线与β射线和γ射线相比，α射线具有较强的穿透能力 C．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 D．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明实物粒子具有波动性 ‎15．将一小球从某高处水平抛出，最初2 s内小球动能Ek随时间t变化的图象如图所示，不计空气阻力，取g =10 m/s2。根据图象信息，下列说法正确的是 A．小球的质量为1.25 kg B．小球2 s末的速度为20 m/s C．小球在最初2 s内下降的高度为40 m D．小球2 s末所受重力的瞬时功率为25 W ‎16．2018年1月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射第26、第27颗北斗导航卫星，拉开2018年将发射16颗北斗卫星的序幕。北斗导航卫星的轨道有三种：地球静止轨道（高度35809 km）、倾斜地球同步轨道（高度35809 km）、中圆地球轨道（高度21607 km），如图所示。下列说法正确的是 A．中圆地球轨道卫星的周期一定比静止轨道卫星的周期长 B．中圆地球轨道卫星受到的万有引力一定比静止轨道卫星受到的万有引力大 C．倾斜同步轨道卫星始终位于地球表面某点的正上方 D．倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方 ‎17．真空中，如图甲在直角坐标系的y轴上关于坐标原点O对称的两点固定有两点电荷，两点电荷所形成的电场在x轴上各点电势φ随x坐标变化的图线如图乙所示，其图线关于y轴对称，B、C为x轴上的两点，B与坐标原点O间距离小于C与坐标原点O间距离，以下说法正确的是 A．B点的电场强度一定大于C点的电场强度 B．电子由B点向O点移动过程中其电势能增大 C．将一电子从B点以某一速度射入电场，仅在电场力作用下有可能做匀速圆周运动 D．将一电子由B点静止释放，电荷仅在电场力作用下可以运动到C点 ‎18．一个含有理想变压器的电路如图所示，图中L1、L2和L3是完全相同的三个灯泡，U为正弦交流电源。当开关S断开时，电路中的灯泡均能正常发光。下列说法正确的是 A．理想变压器原、副线圈匝数比为2:1‎ B．理想变压器原、副线圈匝数比为1:1‎ C．开关S闭合稳定后，灯泡L1和L2消耗的功率之比为1:4‎ D．开关S闭合稳定后，灯泡L1能正常发光而L2无法正常发光 ‎19．如图所示，质量为m的小球a、b之间用轻绳相连，小球a通过轻杆固定在左侧竖直墙壁上，轻杆与竖直墙壁夹角为30°。现改变作用在小球b上的外力的大小和方向，轻绳与竖直方向的夹角保持60°不变，则 A．轻绳上的拉力一定小于mg B．外力F的最小值为 C．轻杆对小球a作用力的方向不变 D．轻杆对小球a的作用力最小值为mg ‎20．如图所示，边长为L的正三角形abc区域内存在垂直纸面向里的的匀强磁场，质量为m，电荷量均为q的三个粒子A、B、C以大小不等的速度从a点沿与ab边成30°角的方向垂直射入磁场后从ac边界穿出，穿出ac边界时与a点的距离分别为、、L。不及粒子的重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是 A．粒子C在磁场中做圆周运动的半径为L B．A、B、C三个粒子的初速度大小之比为3:2:1‎ C．A、B、C三个粒子从磁场中射出的方向均与ab边垂直 D．仅将磁场的磁感应强度减小，则粒子B从c点射出 ‎21．如图(a)所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac夹角为135°，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上，并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数随位移x变化的关系如图(b)所示。在棒运动到MN处的过程中 A．导体棒做匀变速直线运动 B．导体棒运动的时间为 C．流过导体棒的电流大小不变 D．外力做功为 第Ⅱ卷 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题（共129分）‎ ‎22．(6分)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN 、PQ，并测出间距d。开始时让木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0 ，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到P Q处的时间t。则：‎ ‎(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝ 。‎ ‎(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是 。‎ ‎(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 。‎ A．可以改变滑动摩擦力的大小 B．可以更方便地获取多组实验数据 C．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小 D．可以获得更大的加速度以提高实验精度 ‎ ‎23．（9分）如图所示为多量程多用电表的示意图。‎ ‎(1)测量某电阻时，用欧姆挡“×100”挡时，发现指针偏转角度过小，他应该换用欧姆挡________挡（填“×10”或“×1 k”），换挡后在测量前要先进行________；若接通3、4时分别对应“×10”、“×100”挡，则E' =_______ E。‎ ‎(2)表头G的标记值为10 mA、10 Ω，据此改装的多用表测电流时的读数总比标准电流表的读数偏大，则表头G内阻的真实值_______（填“大于”或“小于”）10 Ω。‎ ‎(3)现提供以下实验器材：‎ A．多用表表头G，标记值为10 mA、10 Ω； ‎ B．电阻箱R（0～999.9 Ω）；‎ C．滑动变阻器R1(0～200 Ω，额定电流1 A)；‎ D．滑动变阻器R2(0～2 kΩ，额定电流1 A)；‎ E．直流电源E1(电动势为1.5 V，内阻很小)；‎ F．直流电源E2(电动势为12 V，内阻很小)；‎ G．开关S1、S2，导线若干 请在所给的方框中，用上述器材设计一个用半偏法较准确地测量表头G内阻的实验电路图，并在电路图中标明所选择器材的物理量符号。‎ ‎24．(12分)2022年冬奥会将在北京举行。为训练运动员的判断力和身体应变力，在一直径为200 m的圆形滑冰场上，教练和运动员分别站在直径AB的两端，教练从A端沿冰面击出冰球的同时，运动员开始从B点沿直线匀加速运动，在冰球离开圆形场地前拦住冰球。教练若沿AB方向以20 m/s的速度击出冰球，运动员不拦截冰球，球恰好能沿冰面滑到B点。‎ sin 53° = 0.8，g =10 m/s2。求：‎ ‎(1)冰球与冰面间的摩擦因数；‎ ‎(2)若教练沿与AB成53°角的方向以16 m/s的速度将冰球击出，为保证拦截成功，运动员的加速度至少多大。‎ ‎25．（20分）如甲图所示，光滑导体轨道PMN和P'M'N'是两个完全一样轨道，都是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M'点相切，两轨道并列平行放置，MN和M'N'位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP'之间有一个阻值为R的电阻，开关S是一个感应开关（开始时开关是断开的），MNN'M'是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如乙所示。金属棒a和b质量均为m、电阻均为R。在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关S闭合。不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g。求：‎ ‎(1)两棒速度稳定时，两棒的速度分别是多少？‎ ‎(2)两棒落到地面后的距离是多少？‎ ‎(3)整个过程中，两棒产生的焦耳热分别是多少？‎ ‎ ‎ ‎33．【物理—选修3-3】(15分)‎ ‎(1)(5分)以下有关热学内容的叙述，正确的是 。(‎ 填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)‎ A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小 B．用NA表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为 C．雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征 E．理想气体等压膨胀过程一定吸热 ‎ (2)(10分)如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积50 cm2，厚度不计。当温度为27 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm。若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，大气压强保持不变。‎ ‎(i)将气缸倒过来放置，若温度上升到127 ℃，此时气柱的长度为20 cm，求大气压强；‎ ‎(ii)分析说明上述过程气体是吸热还是放热。、‎ ‎34．【物理—选修3-4】(15分)‎ ‎(1)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折射后射出a、b两束光线。则________。(填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分)‎ A．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度 B．在真空中，a光的波长小于b光的波长 C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D．若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，则折射光线a首先消失 E．分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距 ‎ (2)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝1 s，振幅A＝5 cm ‎。当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求：‎ ‎(i)P、Q间的距离；‎ ‎(ii)从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。‎ 答 案 二、选择题 ‎14．【答案】D ‎15．【答案】D ‎16．【答案】D ‎17．【答案】C ‎18．【答案】B ‎19．【答案】BD ‎20．【答案】ACD ‎21．【答案】BC 三、非选择题 ‎22．【答案】(1) (2)C (3)BC ‎23．【答案】（1）×1 k 欧姆调零　 10 （2）小于 （3）电路图如图所示 ‎24．【解析】(1)由A至B冰球做匀减速直线运动，有：‎ ‎，‎ 解得：。‎ ‎(2)由几何关系知：‎ 球到达圆周的时间为t，‎ 解得：s或s（舍去）‎ 运动员加速度至少为aʹ，‎ 解得：m/s2。‎ ‎25．【解析】(1)a棒沿圆弧轨道运动到最低点M时，由机械能守恒定律得：‎ ‎ ‎ 解得a棒沿圆弧轨道最低点M时的速度 a棒向b棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量变小，产生感应电流。a棒受到与其运动方向相反的安培力而做减速运动，b棒则在安培力的作用下向右做加速运动。只要a棒的速度大于b棒的速度，回路总有感应电流，a棒继续减速，b棒继续加速，直到两棒速度相同后，回路面积保持不变，不产生感应电流，两棒以相同的速度做匀速运动。 ‎ 从a棒进入水平轨道开始到两棒达到相同速度的过程中，两棒在水平方向受到的安培力总是大小相等，方向相反，所以两棒的总动量守恒。‎ 由动量守恒定律得：‎ 解得两棒以相同的速度做匀速运动的速度 ‎(2)经过一段时间，b棒离开轨道后，a棒与电阻R组成回路，从b棒离开轨道到a棒离开轨道过程中a棒受到安培力的冲量 由动量定理：‎ 解得：‎ 由平抛运动规律得：两棒落到地面后的距离 ‎(3)b棒离开轨道前，两棒通过的电流大小总是相等，两棒产生的焦耳热相等 ‎ 由能量守恒定律可知：‎ 解得：‎ b棒离开轨道后，a棒与电阻R通过的电流大小总是相等，两都产生的焦耳热相等 由能量守恒定律可知：‎ 解得：‎ 所以整个过程中，a棒产生的焦耳热。‎ ‎33．【物理—选修3-3】(15分)‎ ‎(1)【答案】BCE ‎(2)【解析】(i)气缸正立：p1＝p0＋ 气缸倒立：p2＝p0－ 由气体状态方程：＝ 解得：p0＝1.0×105 Pa ‎(ii)温度升高，内能增加；气体体积增加，气体对外界做功。由热力学第一定律可知，气体吸热。‎ ‎34．【物理—选修3-4】(15分)‎ ‎(1)【答案】ABD ‎(2)【解析】(i)由题意，O、P两点间的距离与波长λ之间满足OP＝λ 波速v与波长的关系为v＝ 在t＝5 s的时间间隔内，波传播的路程为vt。由题意有 vt＝PQ＋ 式中，PQ为P、Q间的距离 联立解得：PQ＝133 cm。‎ ‎(ii)Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为t1＝t＋T 波源从平衡位置开始运动，每经过，波源运动的路程为A。由题给条件得 t1＝25× 故t1时间内，波源运动的路程为s＝25A＝125 cm。‎