理综物理卷·2018届北京市海淀区高三第二学期适应性练习（2018-03）

理综物理卷·2018届北京市海淀区高三第二学期适应性练习（2018-03）

海淀区高三年级2017-2018学年度第二学期适应性练习 ‎ 理科综合能力测试（物理） 2018.03‎ ‎13.下列叙述正确的是 ‎ A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 ‎ B．扩散现象说明分子在不停地做无规则运动 ‎ C．两个分子间距离增大时，分子间作用力的合力一定减小 ‎ D．物体的温度越高，分子运动越激烈，每个分子的动能都一定越大 ‎14.关于天然放射性，下列说法正确的是 ‎ A．天然放射现象说明原子是可分的 ‎ B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关，温度越高半衰期越短 ‎ C．放射性元素发生B衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 ‎ D．机场、车站进行安检时，能发现箱内危险物品，是利用了仪射线较强的穿透能力 ‎15.图1是正弦交流电源的输出电压u“随时间t变化的图像。关于该图像所表示的交流电，下列说法正确的是 A．该交流电压的有效值是311V B．该交流电压的周期是2s C．该交流电压的瞬时值表达式是 (V)‎ D．该交流电压的初位相是 ‎ ‎ ‎ 16.如图2所示是一透明玻璃球体，其半径为R，D为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最 高点，一条平行于AB的光线自D点射人球体内，其折射光线为DB，已知∠ABD=300，光在真空中的传播速度为c、波长为A，则 A．此玻璃的折射率为 B．光线从D传播到B的时间是 C．光在玻璃体内的波长为；‎ ‎ D．光在B点会发生全反射 ‎17.如图3甲所示，上端固定的弹簧振子在竖直方向上做简谐运动。规定向上为正方向，弹簧振子的振动图像如图3乙所示。则 A．弹簧振子的振动频率= 2.OHz B．弹簧振子的振幅为0.4m C．在0-0.5s内，弹簧振子的动能逐渐减小 ‎ D．在l.0-1.5s内，弹簧振子的弹性势能逐渐减小 ‎ ‎ ‎ ‎18.如图4所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为三的正方形金属框向右匀速运动，穿过方向垂直金属框平面向里的有界匀强磁场，磁场宽度d= 2L。从ab边刚进入磁场到金属框全部穿出磁场的过程中，ab两点间的电势差Uab随时间变化的图像如图5所示，其中正确的是 ‎ ‎ ‎19.如图6所示，将铜片悬挂在电磁铁的两极间，形成一个摆。在电磁铁线圈未通电时，铜片可以自由摆动，忽略空气阻力及转轴摩擦的作用。当电磁铁通电后，电磁铁两极间可视为匀强磁场，忽略磁场边缘效应。关于通电后铜片的摆动过程，‎ 以下说法正确的是 A． 由于铜片不会受到磁铁的吸引，所以铜片向右穿过磁场后，‎ 还能摆至原来的高度 B.铜片进入磁场的瞬间，铜片一定立即减速 C.铜片在进入和离开磁场时，由于电磁感应，均有感应电流产生 D.铜片进入磁场的过程是机械能转化为电能的过程，离开磁场的 过程是电能转化为机械能的过程 ‎ ‎ ‎20.中国科学院国家天文台2017年10月10日宣布，由已故科学家南仁东总负责建设的被誉为“中国天眼”的世界最大的单口径球面射电望远镜（FAST）在银河系内发现了6颗新的脉冲星，一举实现了中国在脉冲星发现领域“零的突破”。‎ 脉冲星，就是高速自转的中子星，脉冲的周期其实就是中子星的自转周期。中子星不致因自转而瓦解存在一个最小周期T0.已知中子星和原子核密度的数量级相同，原子核半径的数量级是10-15m，原子核质量的数量级是10-26kg，万有引力常量G=6.67×10-11N· kg-2· m2。则最小周期T0的数量级最接近 A. ‎102s B. 10-2s C. 10-4s D. 10-6s 第二部分（非选择题，共180分）‎ ‎ 本部分共1 1小题，共180分。‎ ‎ ‎ ‎21.（18分）‎ ‎ (1)利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。‎ ‎ ①某同学进行了下列操作： ；‎ ‎ A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液。测量一滴油酸酒精 ‎ 溶液中纯油酸的体积矿 ‎ B．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 ‎ C．向浅盘中倒人约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 ‎ D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S ‎ E．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上 ‎ 正确操作的合理顺序是 。（填字母代号）。‎ ‎ ②若该同学计算出滴在水面上油酸酒精溶液中纯油酸的体积为矿，测得单分子油膜的面 积为S，则油酸分子的直径D=____。‎ ‎ ‎ ‎ (2)物理课上同学们通过实验“研究平抛运动”。‎ ‎ ①甲组同学利用图7所示的实验装置，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。‎ 以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 。‎ A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．每次小球应从同一位置由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 ‎②实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点D为坐标原点，测 量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图8中y-x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物 线的是 。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎③验证轨迹是符合y= ax2的抛物线后，根据图9中y-x2图象M ‎ 点的坐标值，可以求出a=____ m-1，小球平抛运动的初 ‎ 速度v0=____m/s。（重力加速度为g=10m/s2）‎ ‎④乙组同学为了得到平抛运动轨迹采用图10所示装置，为了得 ‎ 到稳定的细水柱，不受瓶内水面高低的影响，应选择 。‎ ‎ ‎ ‎⑤丙组同学用手机数码摄像功能记录平抛运动的轨迹，每 秒可拍摄几十帧照片，用它拍摄小球从水平桌面飞出后 做平抛运动的几张连续照片。用数学课上画函数图象的 方格黑板做背景，通过图像处理，就可以记录小球在运 动过程中每隔相同时间的位置，如图11所示。请从图片 中获取数据，分析、论证平抛运动在水平方向和竖直方 向的运动规律。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎22．（16分）‎ ‎ 在图12所示的平行板器件中，电场强度和磁感应强度相互垂 ‎ 直。具有某一水平速度的带电粒子，将沿着图中所示的虚线 ‎ 穿过两板间的空间而不发生偏转，具有其他速度的带电粒子 ‎ 将发生偏转。这种器件能把具有某一特定速度的带电粒子选 ‎ 择出来，叫作速度选择器。已知粒子么（重力不计）的质量 为m，带电量为+q；两极板间距为d；电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。求：‎ ‎(1)带电粒子A从图中左端应以多大速度才能沿着图示虚线通过速度选择器？‎ ‎(2)若带电粒子A的反粒子(-q，m)从图中左端以速度E/B水平入射，还能沿直线从右端穿出吗？为什么？‎ ‎(3)若带电粒子么从图中右端两极板中央以速度E/B水平入射，判断粒子么是否能沿虚线从左端穿出，并说明理由。若不能穿出而打在极板上，请求出粒子4到达极板时的动能？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎23.（18分）‎ ‎ 为北京冬奥会做准备的标准U型池场于2017年12月在 ‎ 河北省张家口市密苑云顶乐园建成并投入使用，它填补 ‎ 了我国此项运动奥运标准设施和场地的空白。如图13所 ‎ 示为某单板滑雪U型池的比赛场地，比赛时运动员在U ‎ 形滑道内边滑行边利用滑道做各种旋转和跳跃动作，裁 判员根据运动员的腾空高度、完成动作的难度和效果评 ‎ 分。图14为该U型池场地的横截面图，AB段、CD段 ‎ 为半径R= 4m的四分之一光滑圆弧雪道，BC段为粗糙 ‎ 的水平雪道且与圆弧雪道相切，BC长为4.5m，质量为 ‎ 60kg的运动员（含滑板）以5m/s的速度从4点沿切线滑 ‎ 下后，始终保持在一个竖直平面内运动，经U型雪道从 ‎ D点竖直向上飞出，经f= 0.8s恰好落回D点，然后又从D点返回U型雪道。忽略空气阻力，‎ 运动员可视为质点，g =10m/s2。求：‎ ‎(1)运动员与BC雪道间的动摩擦因数；‎ ‎(2)运动员首次运动到圆弧最低点C点时对雪道的压力；‎ ‎(3)运动员最后静止处距B点的距离。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎24.（20分）‎ ‎ 麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为 感生电场或涡旋电场。‎ ‎ 在如图15甲所示的半径为r的圆形导体环内，存在以圆环为边界竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt（k>0且为常量）。该变化的磁场会在空间产生圆形的 涡旋电场，如图15乙所示，涡旋电场的电场线是与导体环具有相同圆心的同心圆，同一电场线上各点场强大小相同，方向沿切线。导体环中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势，涡旋电场力充当非静电力，其大小与涡旋电场的场强E满足关系F=Eq。 ‎ ‎ ‎ ‎ (1)根据法拉第电磁感应定律，推导导体环中产生的感应电动势；‎ ‎(2)在乙图中以圆心D为坐标原点，向右建立一维x坐标轴，推导在x轴上各处电场强度的大小E与x之间的函数表达式，在图16中定性画出E-x图像；‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ (3)图15丙为图15乙的俯视图，去掉导体环，在磁场圆形边界上有M、N两点，MN之间所夹的小圆弧恰为整个圆周的1/6；将一个带电量为+q的带电小球沿着圆弧分别顺时针、‎ 逆时针从M移动到N，求涡旋电场力分别所做的功。在此基础上，对比涡旋电场和静电场，说明涡旋电场中为什么不存在电势的概念。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 参考答案及评分标准 ‎13.B 14.C15.C16.A17.C18.D19.C20.C ‎ ‎ ‎21.（18分）‎ ‎（1）① ACBED……2分 ② V/S……2分 ‎（2）①AC……2分 ②C ……2分 ③5.0……2分 1.0 ……2分 ④A……2分 ‎⑤以左上顶点为坐标原点，各点坐标分别为点1（2，1）、点2（6，4）、点3（10，11）、点4（14，22）。相邻两点间水平位移相等，即x12=x23=x34，可知水平分运动为匀速直线运动。相邻两点间竖直位移y12=3 、 y23=7 、 y34=11， y34 -y23 =y23-y12 ，即相邻两点间竖直位移差相等，可知竖直分运动为匀加速直线运动。 ……4分 ‎ ‎ ‎22.（16分）‎ ‎(1) 带电粒子在电磁场中受到电场力和洛伦兹力（不计重力），当沿虚线作匀速直线运动时，两个力平衡，即 Eq=Bqv………………3分 解得：v= E/B………………1分 ‎（2）仍能直线从右端穿出，由(1)可知，选择器(B, E)给定时，与粒子的电性、电量无关．只与速度有关。………………4分 ‎(3)设粒子A在选择器的右端入射是速度大小为v，电场力与洛伦兹力同方向，因此不可能直线从左端穿出，一定偏向极板。设粒子打在极板上是的速度大小为v′。由动能定理得 ‎ ……………………4分 E=Bv……………………2分 ‎ ……………………2分 ‎ ‎ ‎23.（（18分）‎ 解析：‎ ‎（1）设运动员从D点向上飞出的速度为vD，则 m/s……………………………………2分 运动员从A点到D点的过程，由动能定理得，‎ ‎……………………………………2分 解得μ＝0.1……………………………………2分 ‎(2)运动员从C点运动到D点的过程中，由动能定理得 ‎……………………………………2分 设运动员首次运动到C点时对雪道的压力为N，‎ ‎……………………………………2分 联立得N=2040N……………………………………1分 由牛顿第三定律知，运动员对雪道的压力竖直向下，大小为2040N。……………………1分 ‎(3)设运动员运动的全过程在水平雪道上通过的路程为x，由动能定理得 mgR－μmgx＝0－m……………………………………2分 解得x＝52.5m……………………………………2分 所以运动员在水平雪道上运动了5.5个来回后到达C点左侧3m处，故最后在B点右侧1.5m处停下。……………………………………2分 ‎ ‎ ‎24.（20分）‎ ‎（1）……………………………………4分 ‎（2）求x处的涡旋电场场强，可认为放一个半径为x的导体环（圆心和磁场区域圆心相同）‎ 当<时：……………………2分 ‎……………………2分 当时：……………………2分 ‎……………………2分 坐标图正确……………………2分 ‎（3），+q受力沿着电场线（顺时针）……………………1分 顺时针移动时：……………………2分 逆时针移动时：……………………2分 ‎ ‎ 因为：沿不同路径从M移动到N点，W1≠W2，即涡旋电场力做功与路径有关，所以不存在电势能的概念，，所以不存在电势的概念。……………………1分 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎