北京市西城区普通中学物理模拟试卷（月份）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2017年北京市西城区普通中学高考物理模拟试卷（2月份)一、选择题1．放射性元素发生β衰变放出一个电子，这个电子（）A．原来是原子的外层电子B．原来是原子的内层电子C．是在原子核内的质子转化为中子时产生的D．是在原子核内的中子转化为质子时产生的2．下列说法中正确的是（)A．频率越大的光，其光子的能量越小B．频率越大的光，其光子的动量越大C．“狭义相对论”认为物体运动的速度越大，质量越小D．“狭义相对论”认为物体运动的速度越大，能量越小3．如图所示，a、b两束不同频率的单色光以45°的入射角射到玻璃砖的上表面上，入射点分别为A、B．直线OO΄垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于E点．A、B到E的距离相等．a、b两束光与直线OO΄在同一平面内（图中纸面内）．经过玻璃砖后，a、b两束光相交于图中的P点．则下列判断中正确的是（）A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．在玻璃中,a光的传播速度大于b光的传播速度C．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率D．a光的频率大于b光的频率4．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=5sint（cm)，则下列关于质点运动的说法中正确的是（）A．质点做简谐运动的振幅为10cmB．质点做简谐运动的周期为4sC．在t=4s时质点的速度最大D．在t=4s时质点的加速度最大5．发射通信卫星常用的方法是：先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行，然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机，经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道．比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态,在同步轨道上卫星的（）A．机械能大，动能小 B．机械能小，动能大C．机械能大，动能也大 D．机械能小，动能也小6．在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中可能正确的是()A． B． C． D．7．一只电饭煲和一台洗衣机并连接在输出电压u=311sin314t（V）的交流电源上(其内电阻可忽略不计），均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A,通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法中正确的是（）A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB．电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155。5WC．1min内电饭煲消耗的电能为6.6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6。6×103JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍8．在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别为m1和m2的木板P、Q，在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a和b，木板和物块均处于静止状态．现对物块a和b分别施加水平恒力F1和F2,使它们向右运动．当物块与木板分离时,P、Q的速度分别为v1、v2,物块a、b相对地面的位移分别为s1、s2．已知两物块与木板间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是（）A．若F1=F2、m1＞m2，则v1＞v2、s1=s2B．若F1=F2、m1＜m2，则v1＞v2、s1=s2C．若F1＜F2、m1=m2，则v1＞v2、s1＞s2D．若F1＞F2、m1=m2，则v1＜v2、s1＞s2二、非选择题(共5小题，满分0分）9．某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，NR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹平均位置P;再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F．（1）若A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2,半径为r2，则（单选）A．m1＞m2r1＞r2B．m1＞m2r1＜r2C．m1＞m2r1=r2D．m1＜m2r1=r2(2）以下提供的器材中，本实验必需的是（单选)A．刻度尺B．打点计时器C．天平D．秒表（3）设A球的质量为m1,B球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用装置图中的字母表示）．10．某同学在探究小灯泡的伏安特性曲线,他使用的器材如下：电流表（0﹣0.6﹣3A）、电压表（0﹣3﹣15V)、直流电源（4V）、滑动变阻器（20Ω，3A)、小灯泡(2.5V）、电键一个、导线若干①请在图1方框中画出实验电路图，并按电路图将图2中的器材连接成实验电路;②某同学实验时测得多组小灯泡两端的电压U与对应通过小灯泡的电流I，将U、I对应点都标在了图3的坐标系中，请你将描出小灯泡的伏安特性曲线;③通过伏安特性曲线可以确定,当小灯泡两端的电压为1.0V时,小灯泡的电阻为Ω．11．设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比,即f=kSv2（其中k为比例系数)．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动,重力加速度为g．若把雨点看做球形,其半径为r，球的体积为πr3，设雨点的密度为ρ，求：（1）每个雨点最终的运动速度vm（用ρ、r、g、k表示)；（2）雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a为多大(用g表示)？12．质量为m、电量为+q的带电粒子，以某一初速度垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r．可将带电粒子的运动等效为一环形电流，环的半径等于粒子的轨道半径．不计重力影响．（1）求粒子在磁场中做圆周运动线速度的大小v;（2）求等效环形电流的大小I；（3)若在O点固定一个点电荷A．粒子射入磁场的位置和速度方向保持不变．当原有磁场大小、方向都不变时，改变粒子射入磁场的初速度的大小，仍可使粒子绕O做半径为r的匀速圆周运动;当原有磁场方向反向，而磁感应强度B的大小不变时，再改变粒子射入磁场的初速度的大小,还能使粒子绕O做半径为r的圆周运动．两次所形成的等效电流之差的绝对值为△I,求△I的表达式．13．如图1所示，表面绝缘且光滑的斜面MM′N′N固定在水平地面上，斜面所在空间有一边界与斜面底边NN′平行、宽度为d的匀强磁场，磁场方向垂直斜面．一个质量m=0.15kg、总电阻R=0.25Ω的正方形单匝金属框，放在斜面的顶端(金属框上边与MM′重合）．现从t=0时开始释放金属框，金属框将沿斜面下滑．图2给出了金属框在下滑过程中速度v的二次方与对应的位移x的关系图象．取重力加速度g=l0m/s2．求：（1）斜面的倾角θ；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3）金属框在穿过磁场的过程中电阻上生热的功率．

2017年北京市西城区普通中学高考物理模拟试卷（2月份）参考答案与试题解析一、选择题1．放射性元素发生β衰变放出一个电子,这个电子（)A．原来是原子的外层电子B．原来是原子的内层电子C．是在原子核内的质子转化为中子时产生的D．是在原子核内的中子转化为质子时产生的【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】本题较简单，根据β衰变的本质来判断即可．【解答】解:在β衰变中，核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子和一个反中微子，故ABC错误，D正确；故选：D2．下列说法中正确的是（)A．频率越大的光，其光子的能量越小B．频率越大的光，其光子的动量越大C．“狭义相对论”认为物体运动的速度越大，质量越小D．“狭义相对论”认为物体运动的速度越大，能量越小【考点】狭义相对论;光子．【分析】根据C=λγ可知光的波长和频率的关系，在根据E=hγ判断光子的能量的大小【解答】解：A、根据E=hγ知，光子的能量与它的频率成正比，频率越大的光，其光子的能量越大，故A错误；B、根据P=知，光子的动量与它的频率成正比，频率越大的光，其光子的动量越大．故B正确,C、“狭义相对论”认为物体运动的速度越大，质量越大，m=．故C错误；D、“狭义相对论”认为物体运动的速度越大,能量越大．故D错误．故选：B3．如图所示，a、b两束不同频率的单色光以45°的入射角射到玻璃砖的上表面上,入射点分别为A、B．直线OO΄垂直玻璃砖与玻璃砖上表面相交于E点．A、B到E的距离相等．a、b两束光与直线OO΄在同一平面内（图中纸面内)．经过玻璃砖后,a、b两束光相交于图中的P点．则下列判断中正确的是()A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度B．在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度C．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率D．a光的频率大于b光的频率【考点】光的折射定律．【分析】在真空中，所有色光的传播速度都相同．根据光路图判断出a、b两光的折射率大小，然后依据v=分析在玻璃中光速的大小．根据折射率关系判断光的频率关系．【解答】解:A、在真空中，所有色光的传播速度都相同，则a光的传播速度等于b光的传播速度．故A错误．BC、由图看出，经过玻璃砖后，a、b两束光相交于图中的P点，说明a光通过玻璃砖后的侧移小于b光通过玻璃砖后的侧移，则知玻璃砖对a光的折射率小于b光的折射率，由v=知，在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度．故B正确，C错误．D、a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率．故D错误．故选：B4．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=5sint（cm),则下列关于质点运动的说法中正确的是（）A．质点做简谐运动的振幅为10cmB．质点做简谐运动的周期为4sC．在t=4s时质点的速度最大D．在t=4s时质点的加速度最大【考点】简谐运动的振幅、周期和频率；简谐运动的回复力和能量．【分析】振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，等于位移表达式x=5sintcm中的最大位移的大小．由位移表达式读出角频率ω,求出周期．将t=4s代入位移表达式，分析物体的位置，判断速度和加速度的大小．【解答】解：A、由位移的表达式x=5sint（cm）,可知质点做简谐运动的振幅为5cm．故A错误．B、由位移的表达式读出角频率ω=rad/s，则周期为T==8s．故B错误．C、在t=4s时质点的位移x=5sintcm=5sin×4cm=0cm，说明物体通过平衡位置，速度最大．故C正确．D、在t=4s时质点通过平衡位置,加速度最小．故D错误．故选C5．发射通信卫星常用的方法是：先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行，然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机，经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道．比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态，在同步轨道上卫星的（）A．机械能大，动能小 B．机械能小，动能大C．机械能大，动能也大 D．机械能小，动能也小【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】开动卫星上的小型喷气发动机使得卫星加速，机械能增大，变轨过过程能量守恒，所以同步轨道上卫星机械能增大；根据“高轨低速大周期"判断卫星速度大小，进而判断动能．【解答】解：适时开动卫星上的小型喷气发动机使得卫星加速，机械能增大，变轨过过程能量守恒，所以同步轨道上卫星机械能增大；根据“高轨低速大周期”判断同步轨道上卫星速度小，所以动能也小．故BCD错误，A正确．故选:A．6．在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列图中可能正确的是(）A． B． C． D．【考点】光电效应．【分析】光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大．光电管加反向电压情况:P右移时，参与导电的光电子数减少;P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零．eU截=mvm2=hγ﹣W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．【解答】解：光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率,入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大,由于入射光的频率没有变,故遏止电压相同，即图线与横轴的交点相同．由于a光的光强大于b光的光强，所以a的饱和电流大于b的饱和电流．故A故符合要求,故A正确、BCD错误．故选：A．7．一只电饭煲和一台洗衣机并连接在输出电压u=311sin314t（V）的交流电源上（其内电阻可忽略不计）,均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0。50A,则下列说法中正确的是(）A．电饭煲的电阻为44Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440ΩB．电饭煲消耗的电功率为1555W，洗衣机电动机消耗的电功率为155。5WC．1min内电饭煲消耗的电能为6。6×104J，洗衣机电动机消耗的电能为6。6×103JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率;电功、电功率．【分析】电饭煲是纯电阻,洗衣机不是纯电阻，加在洗衣机两端的电压不是全部加在内阻上，根据功率公式和热量公式可以方向各项．【解答】解：A、电饭煲与洗衣机的都与电源并联，电源两端电压相等,均为220V，由欧姆定律可求得电饭煲的电阻为==44Ω,但洗衣机不是纯电阻用电器，由=440Ω求得的电阻是错误的，所以A项错；B、它们消耗的电功率分别为P1=UI1=1100W，P2=UI2=110W，所以B项错误;C、电饭煲和洗衣机在1min内产生的电能分别为Q1=P1t=6。6×104J，Q2=P2t=6.6×103J，所以C项正确；D、因洗衣机的内阻未知，无法比较二者的发热功率,所以D项错误．故选C8．在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别为m1和m2的木板P、Q,在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a和b,木板和物块均处于静止状态．现对物块a和b分别施加水平恒力F1和F2，使它们向右运动．当物块与木板分离时,P、Q的速度分别为v1、v2，物块a、b相对地面的位移分别为s1、s2．已知两物块与木板间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是（)A．若F1=F2、m1＞m2，则v1＞v2、s1=s2B．若F1=F2、m1＜m2，则v1＞v2、s1=s2C．若F1＜F2、m1=m2，则v1＞v2、s1＞s2D．若F1＞F2、m1=m2，则v1＜v2、s1＞s2【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】本题中涉及到两个物体,所以就要考虑用整体法还是隔离法，但题中研究的是两物体的相对滑动，所以应该用隔离法．板和物体都做匀变速运动，牛顿定律加运动学公式和动能定理都能用，但题中“当物体与板分离时”隐含着在相等时间内物体的位移比板的位移多一个板长，也就是隐含着时间因素，所以不方便用动能定理解了,就要用牛顿定律加运动公式解．【解答】解:A、首先看F1=F2时情况：由题很容易得到a、b所受的摩擦力大小是相等的，因此a、b加速度相同,我们设a、b加速度大小为a，对于P、Q,滑动摩擦力即为它们的合力，设P（m1）的加速度大小为a1，Q（m2）的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：a1=,a2=，其中m为物块a和b的质量．设板的长度为L，它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时：a与P的相对位移为：L=at12﹣a1t12b与Q的相对位移为：L=at22﹣a2t22若m1＞m2,a1＜a2所以得:t1＜t2P的速度为:v1=a1t1，Q的速度为:v2=a2t2物块a相对地面的位移分别为：s1=at12物块b相对地面的位移分别为：s2=at22则v1＜v2，s1＜s2,故A、B错误．C、若F1＞F2、m1=m2，根据受力分析和牛顿第二定律的：则a的加速度大于b的加速度,即aa＞ab由于m1=m2，所以P、Q加速度相同,设P、Q加速度为a．它们向右都做匀加速直线运动,当物块与木板分离时：a与P的相对位移为:L=aat12﹣at12b与Q的相对位移为：L=abt22﹣at22由于aa＞ab所以得：t1＜t2则v1＜v2,s1＜s2，故C正确．D、根据C选项分析得：若F1＜F2、m1=m2，aa＜ab则v1＞v2、S1＞S2故C正确,ABD错误．故选：C．二、非选择题（共5小题,满分0分）9．某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，NR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次,得到10个落点痕迹平均位置P;再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F．（1）若A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2,则C(单选）A．m1＞m2r1＞r2B．m1＞m2r1＜r2C．m1＞m2r1=r2D．m1＜m2r1=r2(2）以下提供的器材中，本实验必需的是AC（单选）A．刻度尺B．打点计时器C．天平D．秒表(3）设A球的质量为m1，B球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用装置图中的字母表示）m1•OP=m1•OE+m2•OF．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．(2）先根据平抛运动的特点判断碰撞前后两个小球的落地点，再求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式,代入数据看碰撞前后的动量是否相等，根据表达式确定需要测量的量,然后确定需要的实验器材．（3）根据动量守恒定律求出需要验证的表达式．【解答】解：（1）小球在碰撞过程中水平方向动量守恒,由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2,在碰撞过程中机械能守，由机械能守恒定律得：m1v02=m1v12+m2v22，解得：v1=v0，要碰后入射小球的速度v1＞0,即m1﹣m2＞0,要使两小球发生对心正碰，两球的半径应相等，r1=r2,故选C．（2）P为碰前入射小球落点的位置,E为碰后入射小球的位置，F为碰后被碰小球的位置，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞前入射小球的速度v1=，碰撞后入射小球的速度：v2=，碰撞后被碰小球的速度：v3=，若m1v1=m2v3+m1v2，表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：m1•OP=m1•OE+m2•OF，实验需要测量小球的质量，物体的水平位移，因此需要的用天平测小球质量,用刻度尺测小球的水平位移,故选AC；(3）由（2）可知，实验需要验证的表达式为：m1•OP=m1•OE+m2•OF．故答案为：（1)C;(2）AC；（3）m1•OP=m1•OE+m2•OF．10．某同学在探究小灯泡的伏安特性曲线，他使用的器材如下：电流表（0﹣0。6﹣3A）、电压表（0﹣3﹣15V)、直流电源（4V）、滑动变阻器(20Ω，3A）、小灯泡（2.5V）、电键一个、导线若干①请在图1方框中画出实验电路图，并按电路图将图2中的器材连接成实验电路;②某同学实验时测得多组小灯泡两端的电压U与对应通过小灯泡的电流I，将U、I对应点都标在了图3的坐标系中,请你将描出小灯泡的伏安特性曲线；③通过伏安特性曲线可以确定,当小灯泡两端的电压为1.0V时，小灯泡的电阻为5.0Ω．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】①由于灯泡的电压和电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，根据灯泡电阻的大小确定电流表的内外接，然后坐车电路图；根据电路图连接实物电路图．②应用描点法作图作出图象，根据图象求出电压与电流的对应关系，然后答题．③根据图象可明确对应的电流，再由欧姆定律即可求得电阻．【解答】解：①描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为几欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆定律,电压表内阻约为几千欧姆，电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法，电路图如图所示，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：②根据描点法可得出对应的伏安特性曲线；③由图可知，当电压为1.0V时，电流为0。2A，则由欧姆定律可得电阻为:R==5。0Ω；故答案为：①如图1、2所示；②如图3所示；③5.011．设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比,与雨点下落的速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数）．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g．若把雨点看做球形，其半径为r，球的体积为πr3，设雨点的密度为ρ，求:（1）每个雨点最终的运动速度vm(用ρ、r、g、k表示）；(2）雨点的速度达到vm时，雨点的加速度a为多大（用g表示）？【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．【分析】(1）根据共点力平衡条件和题意中有关摩擦力的关系式列式求解；（2）先根据题意求出速度达到vm时的空气阻力，然后根据牛顿第二定律求解加速度．【解答】解:（1）当f=mg时，雨点达到最终速度vm，则故解得即每个雨点最终的运动速度．（2）由牛顿第二定律得：mg﹣f=ma则解得故即雨点的速度达到vm时,雨点的加速度a为．12．质量为m、电量为+q的带电粒子,以某一初速度垂直磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r．可将带电粒子的运动等效为一环形电流,环的半径等于粒子的轨道半径．不计重力影响．（1）求粒子在磁场中做圆周运动线速度的大小v;(2）求等效环形电流的大小I；（3）若在O点固定一个点电荷A．粒子射入磁场的位置和速度方向保持不变．当原有磁场大小、方向都不变时,改变粒子射入磁场的初速度的大小,仍可使粒子绕O做半径为r的匀速圆周运动；当原有磁场方向反向,而磁感应强度B的大小不变时，再改变粒子射入磁场的初速度的大小，还能使粒子绕O做半径为r的圆周运动．两次所形成的等效电流之差的绝对值为△I，求△I的表达式．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）由洛伦兹力做向心力可解得v；（2）由电流等于某一横截面单位时间通过的电量，而电量即带电粒子所带电量乘以单位时间带电粒子绕的圈数；(3）分析两种情况受力情况，向心力构成；写出等效电流的表达式，转化为向心力公式中的量，并由向心力公式解得等效电流之差．【解答】解：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力，所以，有：，解得：；(2）电量为+q的带电粒子做的匀速圆周运动，周期