北京市海淀区高三3月适应性练习理科综合物理试卷

北京市海淀区2019届高三3月适应性练习（零模）理综物理试题1.下列说法正确的是A.放射性元素的半衰期与外界压强有关B.天然放射现象说明原子具有核式结构C.原子核放出γ射线说明原子核内有光子D.原子核内的一个中子转化为—个质子和一个电子的过程属于β衰变【答案】D【解析】【详解】A、原子核的衰变是由原子核的内部结构决定的，与外界环境无关，故A错误；B、天然放射现象说明原子核是有内部结构的，故B错误；C、γ射线一般伴随着α和β射线产生，当原子核发生α衰变或β衰变时，新的原子核处于高能级，原子核从高能级向低能级跃迁时，放出γ射线，故C错误；D、原子核发生β衰变时，原子核内的一个中子转化为—个质子和一个电子，故D正确。2.如图所示，一束红光从空气穿过平行玻璃砖，下列说法正确的是A.红光进入玻璃砖前后的波长不会发生变化B.红光进入玻璃砖前后的速度不会发生变化C.若紫光与红光以相同入射角入射，则紫光不能穿过玻璃砖D.若紫光与红光以相同入射角入射，在玻璃砖中紫光的折射角比红光的折射角小【答案】D【解析】【详解】AB、波在传播的过程中频率和周期保持不变，在玻璃中，红光的传播速度为v=cn，故红光进入玻璃后的速度会发生变化，在玻璃中，红光的波长λCD、紫光与红光以相同入射角入射，光从光疏介质射入光密介质，折射角一定小于全反射的临界角，所以能再次从玻璃砖中穿出来，故C错误，因为n=sinθ3.如图1所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动。以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是A.振子的振幅为4cmB.振子的振动周期为1sC.t=ls时，振子的速度为正的最大值D.t=ls时，振子的加速度为正的最大值【答案】C【解析】【详解】由振动图像可知，该弹簧振子的振幅为2cm，周期为2s，t=1s时，振子在平衡位置，切向y轴正向速度，加速度为零，故C正确。4.在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V用注射器在撒有均匀痱子粉的水面上滴l滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积为S.关于本实验，下列说法正确的是A.水面形成的油酸薄膜的体积为VB.撒痱子粉是为了便于确定出油酸薄膜的轮廓C.根据d=D.根据d=【答案】B【解析】【详解】A、油酸酒精溶液的体积为V，油酸的体积为ηV，故水面上水面形成的油酸薄膜的体积为ηV；故A错误；B、撒痱子粉是为了便于确定出油酸薄膜的轮廓，便于测量油膜的面积，故B正确；CD、油酸薄膜的体积为ηV，根据d=ηV5.如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2，已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力，则下列说法正确的是A.两根导线相互排斥B.为判断F1的方向，需要知道Il和I2的合磁场方向C.两个力的大小关系为F1>F2D.仅增大电流I2，F1、F2会同时都增大【答案】D【解析】【详解】A、同向电流相互吸引，故A错误；B、判断F1的方向，需要知道I2在Il处产生的磁场方向即可，故B错误；C、F1和F2是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故C错误；D、增大电流I2，F1、F2同时增大，故D正确。6.围绕地球运动的低轨退役卫星，会受到稀薄大气阻力的影响，虽然每一圈的运动情况都非常接近匀速圆周运动，但在较长时间运行后其轨道半径明显变小了。下面对卫星长时间运行后的一些参量变化的说法错误的是A.由于阻力做负功，可知卫星的速度减小了B.根据万有引力提供向心力，可知卫星的速度增加了C.由于阻力做负功，可知卫星的机械能减小了D.由于重力做正功，可知卫星的重力势能减小了【答案】A【解析】【详解】卫星在阻力的作用下，要在原来的轨道减速，万有引力将大于向心力，物体会做近心运动，轨道半径变小，人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由GMmr2=mv2r，得：v7.示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况。图1为示波器的原理结构图。当不加电压时，电子恰好打在荧光屏的正中心，在那里产生一个亮斑；当极板YY'间加高频偏转电压Uy、极板XX'间加高频偏转电压Ux，偏转电压随时间变化规律分别如图2所示时，荧光屏上所得的波形是图中的A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】将粒子的运动沿着XX'方向、YY'方向和初速度方向进行正交分解，沿初速度方向不受外力，做匀速直线运动；由于电极XX'加的是扫描电压，电极YY'之间所加的电压信号电压，信号电压与扫描电压周期相同，所以荧光屏上会看到的图形是B。8.托卡马克（Tokamak）是一种复杂的环形装置，结构如图所示。环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外部排列着环向场线圈和极向场线圈。当欧姆线圈中通以变化的电流时，在托卡马克的内部会产生巨大的涡旋电场，将真空室中的等离子体加速，从而达到较高的温度。再通过其他方式的进一步加热，就可以达到核聚变的临界温度。同时，环形真空室中的高温等离子体形成等离子体电流，与极向场线圈、环向场线圈共同产生磁场，在真空室区域形成闭合磁笼，将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行。已知真空室内等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，下列说法正确的是A.托卡马克装置中核聚变的原理和目前核电站中核反应的原理是相同的B.极向场线圈和环向场线圈的主要作用是加热等离子体C.欧姆线圈中通以恒定电流时，托卡马克装置中的等离子体将不能发生核聚变D.为了约束温度为T的等离子体，所需要的磁感应强度B必须正比于温度T【答案】C【解析】【详解】A、目前核电站中核反应的原理是核裂变，原理不同，故A错误；B、极向场线圈、环向场线圈主要作用是将高温等离子体约束在真空室中，有利于核聚变的进行，故B错误；C、欧姆线圈中通以恒定的电流时，产生恒定的磁场，恒定的磁场无法激发电场，则在托卡马克的内部无法产生电场，等离子体无法被加速，因而不能发生核聚变，故C正确。D、带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，则T∝12mv2，由洛伦兹力提供向心力，则9.甲乙两名同学准备对实验室新买的弹簧进行实验研究，以探究弹簧弹力与伸长量之间的关系。①以下是甲同学根据自己的设想拟定的实验步骤，请按合理的操作顺序将步骤的序号写在横线上____.A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，在钩码静止时，记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式F．解释函数表达式中常数的物理意义②乙同学做该实验时，未进行实验步骤B的操作，而是把弹簧平放在水平桌面上，测量出．弹簧的自然长度记为L0.在操作步骤E中，是采用弹簧挂钩码时的长度减去L0作为弹簧伸长量。其余步骤与甲同学相同。不考虑其他因素引起的误差，弹簧伸长始终在弹性限度内，乙同学做出的图象应是下图中的____.【答案】(1).CBDAEF(2).B【解析】【详解】（1）先组装实验器材，测定弹簧不挂重物时的长度，即CB，然后进行实验，在弹簧下端挂上钩码，测量挂上不同钩码的弹簧长度，即D，最后进行数据处理，即AEF，所以先后顺序为CBDAEF；（2）由于弹簧自重重力的影响，弹簧平放在水平桌面上的自然长度L0小于弹簧竖直放置的自然长度。设弹簧竖直放置的自然长度比弹簧平放在水平桌面上的自然长度长x0，竖直悬挂钩码时，根据胡克定律得，F=k(x−x0)10.用伏安法测盘某一小灯泡的伏安特性曲线，现有实验器材如下：A．小灯泡（额定电压．额定电流）B．电流表（量程，内阻约）C．电流表（量程3A，内阻约）D．电压表（量程3V．内阻约3kΩ）E．滑动变阻器(010Ω)F．滑动变阻器(02000)G．电源（电动势3V．内阻不计）H．开关和导线若干①为了方便测量且测量结果尽量准确，电流表应选____；滑动变阻器应选___.选填器材前的字母）②为了获得更准确的伏安特性曲线，实验电路应选用图l中的___（填字母代号）.③闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最____端（选填“左”“右”）。④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片的位置，发现电压表的示数逐渐增大，但电流表指针却几乎不动，电路的故障可能为_________________.⑤读出图2中的电压表和电流表的示数，并将该组数据标注在图3的IU坐标系中，然后画出小灯泡的IU曲线________.⑥将本实验中的小灯泡两端加的电压，则小灯泡的实际功率约为___W;若直接接在电动势为、内阻为的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为____W.（结果均保留两位有效数字）【答案】(1).B(2).E(3).B(4).左(5).灯泡断路(6).(7).(8).【解析】【详解】（1）小灯泡的额定电流为，故电流表应该选B；因本实验应采用分压式接法，故采用总阻值较小的滑动变阻器，故选E；（2）因要求电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法，因灯泡内阻较小，故电流表选用电流表外接法，故选择电路B；（3）为了保护电路，闭合开关前电路图中的滑动变阻器的滑片应该置于最左端；（4）电压表有示数，说明电压表的两个接线柱和电源的两极连接的电路中无断路；电流表指针几乎不动，说明电路中电阻很大，可能是断路了，故出现这种情况的可能性是小灯泡断路。（5）伏安特性曲线如图所示：（6）由小灯泡的伏安特性曲线可知，小灯泡两端电压为时，电流为，故功率P=UI=2.5×0.3=0.75W，如图，在小灯泡的11.如图所示，在竖直平面内固定一个四分之一圆弧光滑轨道，圆弧轨道下端与足够长的水平粗糙地面相切。现将小滑块A由圆弧轨道的最高点无初速度释放，A将沿圆弧轨道下滑进入水平地面。已知圆弧轨道的半径R=，A的质量m=lkg。A与水平地面间的动摩擦因数μ，重力加速度g取l0m/s2。求：(1)A经过圆弧轨道最低点时速度的大小v；(2)A经过圆弧轨道最低点时受到支持力的大小F；(3)A在水平粗糙地面上运动的过程中受到支持力的冲量的大小I.【答案】(1)v=4m/s(2)F=30N(3)I【解析】【详解】（1）滑块A沿圆弧轨道下滑到最低点的过程，由机械能守恒定律得：m解得：v=2g（2）滑块A经过圆弧轨道最低点时，由牛顿第二定律有：F解得：F=3（3）设滑块A在水平地面上运动的时间为t，由动量定理有：−A在水平粗糙地面上运动的过程中在竖直方向所受合力为零，收到的支持力为N根据冲量的定义，支持力的冲量大小为I解得：I12.如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D1和D2，磁感应强度为R，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且R≫d，两盒间电压为U.A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量.已知带电粒子的质量为m、电荷量为+(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响.①求粒子可获得的最大速度vm；②若粒子第1次进入D1盒在其中的轨道半径为r1，粒子第1次进入D2盒在其中的轨道半径为r2，求r1与r2之比.(2)根据回旋加速器的工作原理，请通过计算对以下两个问题进行分析：①在上述不考虑相对论效应和重力影响的情况下，计算粒子在回旋加速器中运动的时间时，为何常常忽略粒子通过两盒间狭缝的时间，而只考虑粒子在磁场中做圆周运动的时间；②实验发现：通过该回旋加速器，加速的带电粒子能量达到25~30MeV后，就很难再加速了。这是由于速度足够大时，相对论效应开始显现，粒子的质量随着速度的增加而增大。结合这一现象，分析在粒子获得较高能量后，为何加速器不能继续使粒子加速了。【答案】(1)①vm=qBRm【解析】【详解】（1）①由牛顿第二定律有：q可知最大速度v②设带电粒子在两盒间加速的次数为N，由qvB可得r所以r（2）①带电粒子在两盒间电场中加速过程中的加速度a在电场中加速的总时间为t带电粒子运动一圈加速2次，设粒子在磁场中的运动圈数为n依据动能定理有：2带电粒子运动一圈的时间T则带电粒子在磁场中运动的总时间为t由于R≫d，可知t1②由qvB=可得：T从该周期公式发现，速度增加，粒子的质量会增加，其运动周期会变化，但加速电场周期不变，从而使得加速电场的变化周求与粒子的运动周期不匹配，导致无法加速。13.光子不仅具有能量，而且具有动量。照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的压强，这就是“光压”。光压的产生机理与气体压强产生的机理类似：大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力表现为气体的压强。在体积为V的正方体密闭容器中有大量的光子，如图所示。为简化问题，我们做如下假定：每个光子的频率均为V，光子与器壁各面碰撞的机会均等，光子与器壁的碰撞为弹性碰撞，且碰撞前后瞬间光子动量方向都与器壁垂直；不考虑器壁发出光子和对光子的吸收，光子的总数保持不变，且单位体积内光子个数为n；光子之间无相互作用。已知：单个光子的能量s和动量p间存在关系ε=pc（其中c为光速），普朗克常量为h。(1)①写出单个光子的动量p的表达式（结果用c、h和ν表