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2018朝阳一模物理试题及答案


2018 年北京市朝阳区高三一模理综物理试卷
2018.3.30 13.下列说法中正确的是: A. 外界对气体做功,气体的内能一定增大 B. 气体从外界吸收能量,气体的内能一定增大 C. 液体的温度越高,布朗运动越明显 D. 液体的温度越低,布朗运动越明显

14.下面是四种与光有关的事实:①白光通过棱镜在屏上呈现彩色; ②雨后的天空出现彩虹;③肥皂泡的表面呈现彩色;④白光通过双缝 在光屏上呈现彩色条纹 其中,与光的干涉有关的是 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④

15.一列简谐横波沿 x 轴负方向传播, 图 1 是该横波 t=0 时的波形图, 图 2 是介质中某质点的振动图像,则图 2 描述的可能是

图1 A. x=3m 处质点的振动图像

图2 B. x=2m 处质点的振动图像

C. x=1m 处质点的振动图像

D. x=0 处质点的振动图像

16. 2017 年 2 月,美国宇航局宣布,在一颗恒星的周围发现多达 7 颗大小与地球接近的行星,其中 3 颗可能存在生命。若某颗行星绕该 恒星做圆周运动,并测出了轨道半径和运动周期。引力常量已知,则 可推算出 A. 行星的质量 C. 恒星的质量 B. 行星的半径 D. 恒星的半径

17. 如图所示,虚线框 MNQP 内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向 里。a、b、c 是三个质量和电荷量都相等的带电粒子,它们从 PQ 边 上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场, 图中画出了它们在磁场中的 运动轨迹。若不计粒子所受重力,则 A. 粒子 a 带负电,粒子 b、c 带正电 B. 粒子 c 在磁场中运动的时间最长 C. 粒子 c 在磁场中的加速度最大 D. 粒子 c 在磁场中的动量最大

18. 如图所示,一根绳子穿过滑轮,绳子的一端挂一个重物,另一端 有一只猴子,恰好处于静止状态。绳子的质量、滑轮的质量以及滑轮 的摩擦均可忽略。若猴子沿绳子向上爬,则 A. 重物将向上运动

B. 重物将向下运动 C. 重物将保持不动 D. 以上三种情况都有可能 19. 如图所示, 将带铁芯的电感器 L 与灯泡 A 串联,再与另一个完全相同的灯泡 B 并联, 接在以正弦交流信号发生器为电源的两端, 通过调节交流信号发生器上的旋钮,可以改 变输出电压和信号的频率。闭合开关 S,A、B 两灯均发光。关于该实验,下列说法正确的 是 A. 保持交流信号频率不变,适当提高输出电压,发现 A 灯始终比 B 灯亮 B. 保持输出电压不变,提高交流信号频率,发现 A、B 灯均变亮 C. 保持电压和输出信号频率都不变,撤去铁芯,发现 A 灯比原来 亮 D. 断开开关 S,发现 A 灯闪亮一下,然后熄灭 20. 风化侵蚀的产物有可能被风、流水、冰川和海浪挟带而离开原来 的位置,地理学家把这种现象叫做“搬运” 。为了讨论水流的搬运作 用,设水的流速为 v,物体的几何线度为 ,并作如下简化:物块的体 积与 成正比,水流对物块的作用力与 与物块的重力成正比。 已知水流的速度为 v 时,能搬运石块的重力为 G。当水流的速度 为 2v 时,能搬运的石块的重力为 A. 2G B. 4G C. 16G D. 64G 成正比,物块受到的阻力

21.

(18 分)

(1)利用如图所示的装置研究平抛运动。实验中,

下列说法中正确的有__________。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 通过调节使斜槽末端保持水平 C. 每次释放小球的位置可以不同 D. 每次必须由静止开始释放小球 (2)利用如图 1 所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。 ① 现有电压表(0~3V) 、开关和导线若干,以及下列器材: A.电流表(0~0.6A) B.电流表(0~3A) C.滑动变阻器(0~20Ω ) D.滑动变阻器(0~100Ω ) 实验中电流表应选用_______; 滑动变阻器应选用________。 (选 填相应器材前的字母)

② 在图 2 中用笔画线代替导线,按图 1 将电路连线补充完整。 ③ 实验中,某同学记录的 6 组数据如下表所示,其中 5 组数据的 对应点已经标在图 3 的坐标纸上,清标出余下一组数据的对应 点,并画出 U-I 图线。

序号 (V)

1

2 1.30

3 1.25

4 1.20

5 1.15

6 1.10

电 压 U 1.35

电 流 I 0.12 (A)

0.14

0.24

0.30

0.36

0.42

④根据图 3 可得出干电池的电动势 E=______V,内电阻 r=______ Ω。 ⑤小明同学学习了电源的相关知识后,制作了如图 4 所示的水果 电池。为了测量该电池的电动势,他从实验室借来了灵敏电流表(内 阻未知,且不可忽略) 、电阻箱、开关以及若干导线,设计了如图 5 所示的电路图。你认为小明同学是否能准确测出水果电池的电动势, 并说明理由。

22. 23. 如图所示,平行金属导轨水平放置,宽度 L ? 0.30 m ,一端连接
R ? 0.50 ? 的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强

度 B ? 0.20T 。导体棒 MN 放在导轨上,其长度恰

好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不 计。现使导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v ? 5.0m s 。求: (1)导体棒 MN 棒切割磁感线产生的感应电动势 E ; (2)导体棒 MN 所受安培力 F 的大小; (3)感应电流的功率 P 。 23.(18 分) 图 1 所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。 为了研究蹦极 过程,做以下简化:将游客视为质点,他的运动沿竖直方向,忽略弹 性绳的质量和空气阻力。如图 2 所示,某次蹦极时,游客从蹦极平台 由静止开始下落,到 P 点时弹性绳恰好伸直,游客继续向下运动,能 到达的最低位置为 Q 点,整个过程中弹性绳始终在弹性限度内,且游 客从蹦极平台第一次下落到 Q 点的过程中,机械能的损失可忽略。弹 性绳的弹力大小可以用 F=k·Δ x 来计算,其中 k 为常量,Δ x 为弹 性绳的伸长量。 (1)弹性绳的原长为 l0,弹性绳对游客的弹力为 F,游客相对蹦极 平台的位移为 x,取竖直向下为正方向,请在图 3 画出 F 随 x 变 化的示意图; (2)借助 F-x 图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,推导游 客位移为 x(x>l0)时,弹性绳弹性势能 Ep 的表达式; (3)按照安全标准,该弹性绳允许的最大拉力 Fm=4.3×103N,游客 下落至最低点与地面的距离 d≥3m。已知 l0=10m,k=100N/m,蹦 极平台与地面间的距离 D=55m。取重力加速度 g=10m/s2,试通过 计算说明:总质量 M=160kg 的游客能否被允许使用该蹦极设施。

图1

图2

图3

24. (20 分) 在玻尔的原子结构理论中, 氢原子由高能态向低能态 跃迁时能发出一系列不同频率的光,波长可以用巴尔末里德伯公式 来计算,式中 λ 为波长,R 为

里德伯常量,n、k 分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子 数,对于每一个 k,有 n=k+1、k+2、k+3…。其中,赖曼系谱线是电 子由 n>1 的轨道跃迁到 k=1 的轨道时向外辐射光子形成的,巴尔末 系谱线是电子由 n>2 的轨道跃迁到 k=2 的轨道时向外辐射光子形成 的。 (1)如图所示的装置中,K 为一金属板,A 为金属电极,都密封在真 空的玻璃管中,S 为石英片封盖的窗口,单色光可通过石英片射到金 属板 K 上。实验中:当滑动变阻器的滑片位于最左端,用某种频率的 单色光照射 时,电流计 指针发生偏转;向右滑动滑片,当 比 的 电势低到某一值 (遏制电压)时,电流计 指针恰好指为零。

现用氢原子发出的光照射某种金属,进行光电效应实验。若用赖

曼系中波长最长的光照射时, 遏制电压的大小为 的光照射金属时,遏制电压的大小为 。

; 若用巴尔末系中

金属表面层内存在一种力,阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣 脱出来,必须克服这种阻碍做功。使电子脱离某种金属所做功的最小 值,叫做这种金属的逸出功。 已知电子电荷量的大小为 e,真空中的光速为 c,里德伯常量为

R,试求:
a. 赖曼系中波长最长的光对应的频率 ; b. 普朗克常量 和该金属的逸出功 。 (h 为普朗

(2)光子除了有能量,还有动量,动量的表达式为 克常量) 。 a. 请你推导光子动量的表达式 b. 处于 ; 运动,当它向

激发态的某氢原子以速度

的基台

跃迁时,沿与 相反的方向辐射一个光子。辐射光子前后,可认为氢 原子的质量为 不变。 求辐射光子后氢原子的速度 (用 、 、 和 表示) 。

北京市朝阳区第一次综合练习 理科综合能力测试(物理参考答案)
题号 答案 13 C 14 D 15 A 16 C 17 B 18 A 19 C 20 D

21、 (1)BD

(2)①AC





④1.45;0.83

⑤可以。

22、 (1)导体棒 MN 棒切割磁感线产生的感应电动势
E ? BLv ? 0.30V

(2)通过导体棒 MN 中的电流
I? E ? 0.60 A R

所以导体棒 MN 所受安培力
F ? ILB ? 0.036 N

(3)感应电流的功率 P
P ? I 2 R ? 0.18W

23、 (1)弹性绳对游客的弹力F随游客位 移x变化关系的图线如图所 示。……………………………… (4分) (2)在图3中,图线与x轴所围面积表示弹 力F做的功,则在 游客位移从l0变为x的过程中,弹力F做的 功
1 2 W ? ? k ? x ? l0 ? 2

所以弹性绳的弹性势能
EP ? ?W ? 1 2 k ? x ? l0 ? …………………………………… (6 分) 2

(3)设游客从蹦极平台第一次到达最低点的距离为l,在此过程中,根 据机械能守恒定律
mgl ? 1 2 k ? l ? l0 ? 2

解得 l=50m 或 l=2m(舍) 则 d=D-L=5m>3m(符合要求) 当游客第一次到达最低点时,弹性绳的弹力最大,此时弹性绳的弹力 F'=k(l-l0)=4.0×103N<Fm (符合要求) 所以该游客可以使用该蹦极设施…………………………… (8分) 24、 (1)a.在赖曼系中,氢原子由 n=2 跃迁到 k=1,对应光的波长最 长,波长为 λ 1。则有
?1 1 ? =R ? 2 ? 2 ? ?1 ? 1 2 ? 1

所以

?1 =

4 3R

所以 ?1 =

c

?1

?

3cR (6 分) 4

b.在巴耳末系中,氢原子由 n=4 跃迁到 k=2,对应光的波长为 λ 2, 频率为 υ 2。则有
?1 1? =R ? 2 ? 2 ? ?2 ? 2 4 ? 1

?2=

c

?2

设 λ 1、λ 2 对应的最大初动能分别为 Ekm1、Ekm2。根据光电效应方程有
Ekm1 ? h?1 ? W0 Ekm2 ? h? 2 ? W0

根据动能定理有
?eU1 ? 0 ? Ekm1

?eU 2 ? 0 ? Ekm2

联立解得 h ?

16e ?U1 ? U 2 ? 1 , W0 ? e ?U1 ? 4U 2 ? (8 分) 3 9cR

(2)a.根据质能方程有
E ? mc 2
hc

又因为

E ? h? ?
p ? mc

?

所以 b.光子的动量
p? h = 3hR 4

p?

h

?

(3 分)

?

根据动量守恒定律有
Mv0 ? Mv ? p
3hR (3 分) 4M

解得

v ? v0 ?


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