北京市丰台区高三下学期3月综合练习（一模）物理试题

北京市丰台区2018届高三3月综合练习（一模）理综物理试题一、选择题1.分子间的距离减小时()A.分子势能一定减小B.分子势能一定增大C.分子间引力和斥力都减小D.分子间引力和斥力都增大【答案】D【解析】试题分析：分子间同时存在引力和斥力，分子力大小与分子间距有关系．分子力正功时，分子势能减少；分子力负功时，分子势能增加．2.光照在某金属表面上发生了光电效应。若只减弱光的强度，而保持频率不变，则（）A.有可能不产生光电效应B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数将减少D.从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加【答案】C【解析】试题分析：发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目．入射光照射到某金属表面上发生光电效应。若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能不变，而光照强度影响光子数目，入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小，C正确．3.P、Q是简谐横波传播方向上的两个质点，它们的平衡位置间的距离为0.2m。此波波速为1m/s，振幅为4cm，周期为0.4s。在t=0时刻，P点位于平衡位置上方最大位移处。则Q点（）A.在0.3s时的速度最大B.在0.3s时的加速度最大C.在0.3s时的位移为4cmD.在0.3s时的位移为−4cm【答案】A【解析】根据题意可知波长，而P、Q两者之间的距离为，所以两者为反相点，再过0.3s，即可知P点位于平衡位置将向上振动，所以Q质点也位于平衡位置向下振动，加速度为零，速度最大，位移为零，A正确．4.2018年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号公程”的两颗组网卫星。已知某北斗导航卫星在离地高度为A.此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时B.此北斗导航卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度C.此北斗导航卫星的线速度小于地球同步卫星的线速度D.此北斗导航卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度【答案】B【解析】根据题意可知北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以根据公式可得，可知半径越大，周期越大，所以北斗的周期小于同步卫星周期即北斗导航卫星绕地球运动的周期小于24小时，A错误；根据公式可得，轨道半径越大，角速度越小，所以斗导航卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度，B正确；根据公式可得，可知轨道半径越大，线速度越小，所以北斗导航卫星的线速度大于地球同步卫星的线速度，C错误；根据公式可得，轨道半径越大，向心加速度越小，故此北斗导航卫星的加速度大于地球同步卫星的加速度，D错误．5.两等量正点电荷相距一定距离，它们连线的中点为O。一带负电的粒子(不考虑重力)由静止开始，从连线的中垂线上P点运动到O点。此运动过程中，关于粒子的说法，正确的是（）A.电势能逐渐增加B.电势能先变大后变小，最后为零C.先做加速运动，后做减速运动D.始终做加速运动，到达O点时加速度为零【答案】D【解析】等量同种电荷分布如图所示，在中垂线O点上方，电场线竖直向上，即电场方向竖直向上，所以负电荷受到竖直向下的电场力，故做加速运动，电场力始终做正功，电势能始终减小，动能一直增大，O点电场强度为零，所以加速度为零，D正确．6.某粒子A衰变为另外两种粒子B和C，其中粒子A和B所带电荷量相等，C不带电。如图所示，粒子A沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧MP，衰变后产生的粒子B的轨迹为圆弧PN，两轨迹在P点相切，且半径之比为RA：RB=2：1，粒子C的轨迹未画出。下列说法正确的是（）A.粒子A和B都带正电荷B.粒子B与C的动量大小之比为1：3C.粒子A与B的速度大小之比为2：1D.粒子B与C的质量数之和小于粒子A的质量数【答案】B【解析】根据左手定则可知两电荷A和B带负电，A错误；根据公式可得，故，解得，衰变瞬间，A、B、C系统动量守恒，规定竖直向下为正方向，故有，解得，所以，B正确；由于两者的质量关系未知，所以无法判断速度大小关系，C错误；根据质量数守恒可知粒子B与C的质量数之和等于粒子A的质量数，D错误．7.如图所示为研究物块与木板之间摩擦力大小的实验装置。将一物块和木板叠放于水平桌面上，轻质弹簧测力计一端固定，另一端用细线与物块水平相连。现在用绳索与长木板连接，用手向右水平拉绳索，使长木板在桌面上滑动。弹簧测力计示数稳定后，下列说法正确的是（）A.物块与木板之间的摩擦力是静摩擦力B.木板必须在桌面上做匀速直线运动C.测力计示数一定等于物块受到的摩擦力D.测力计示数一定等于木板受到的摩擦力【答案】C【解析】物块相对木板运动，所以物块与木板之间的摩擦力是滑动摩擦力，本实验中，木板不论处于什么运动，木块总处于平衡状态，则弹簧的弹力等于木块的滑动摩擦力，保持不变，C正确．8.单缝衍射实验中所产生图样的中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系，和双缝干涉实验中所产生图样的相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系相同。利用单缝衍射实验可以测量金属的线膨胀系数，线膨胀系数是表征物体受热时长度增加程度的物理量。下图是实验的示意图，挡光片A固定，挡光片B放置在待测金属棒上端，A、B间形成平直的狭缝，激光通过狭缝，在光屏上形成衍射图样，温度升高，金属棒碰撞使得狭缝宽度发生变化，衍射图样也随之发生变化。在激光波长已知的情况下，通过测量缝屏距离和中央亮条纹宽度，可算出狭缝宽度及变化，进而计算出金属的线膨胀系数。下列说法正确的是（）A.使用激光波长越短，其它实验条件不变，中央亮条纹宽度越宽B.相同实验条件下，金属的膨胀量越大，中央亮条纹宽度越窄C.相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明金属膨胀量越大D.狭缝到光屏距离越大，其它实验条件相同，测得金属的线膨胀系数越大【答案】C【解析】对比双缝干涉相邻两亮条纹间距与双缝间距、光的波长、缝屏距离的关系公式可得单缝衍射中央亮条纹宽度的一半与单缝宽度、光的波长、缝屏距离的关系为，激光波长变短，其他条件不变，则中央聊条纹宽度变窄，A错误；相同实验条件下，金属的膨胀量越大，则单缝距离d越小，中央亮条纹宽度越宽，B错误；相同实验条件下，中央亮条纹宽度变化越大，说明单缝的距离变化大，即金属膨胀量越大，C正确；金属的线膨胀系数属于金属的特有属性，与实验装置无关，D错误．二、实验题9.①“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好平行玻璃砖，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使_____________。②某同学实验中做出光路如图2所示，在入射光线上任取一点A，过A点做法线的垂线，B点是垂线与法线的交点。O点是入射光线与界面的交点，C点是出射光线与界面的交点，D点为法线与界面的交点。则实验所用玻璃的折射率n=____________(用图中线段表示)。【答案】(1).)①P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像(2分)(2).②【解析】试题分析：根据折射定律可知，从圆心射入的光线，从玻璃砖射出时，沿半径射出，根据光线的射出点可以确定出射光线，根据光路图找到入射角和折射角，即可求出光的折射率表达式．（1）根据折射定律可知，从圆心射入的光线，从玻璃砖射出时，沿半径射出，根据光线的射出点可以确定出射光线，观察的这一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3及P1、P2的像；（2）根据折射定律可得．10.用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：双量程电流表：A(量程0~0.6A，0~3A)；双量程电压表：V(量程0~3V，0~15V)；滑动变阻器：R1(阻值范围0~20Ω，额定电流2A)；R2(阻值范围0~1000Ω，额定电流1A)①为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为____A，电压表的量程为_____V，应选用滑动变阻器_____(填写滑动变阻器符号)。②根据图甲正确连接图乙中的实物电路，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线__________。③通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图丙中画出了U—I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E=_____V，内阻r=____Ω。④引起该实验的系统误差的主要原因是______。A.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小B.由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大C.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小D.由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小⑤根据实验测得的I、U数据，若令y=IU，x=I，则由计算机拟合得出的yx图线应是下图中的___(选填“a”、“b”或“c”)，其余两条图线分别是令y=IE和得出的。根据前面测量得到的电源电动势和内阻的值，则图中A点的x、y坐标分别为___A、____W(保留2位有效数字)。【答案】(1).①0~0.6;(2).0~3;(3).R1(4).②略(5).③1.45；(6).1.3(7).④A(8).⑤c；(9).1.1；(10).1.6（1）由于干电池电动势约1.5V，内阻较小，所选量程为量程0~3V的电压表；考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，所以选量程为0~0.6A的电流表；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的R1（2）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示（3）电源UI图象与纵轴交点坐标值是电动势,图象斜率绝对值是电源内阻.由图象可知，电动势测量值E=1.45V，电源内阻。（4）电源实际输出的电流为干路电流，电流表所测为支路电流。电压表的分流产生了系统误差，造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小，故A正确，BCD错误。（5）由功率与电流间的函数关系可知，a为电源的功率，b为电源的消耗功率，c为电源的输出功率。若令y=IU，x=I，yx图线应是图中的c；图中A点表示电源短路，x为短路电流，y为短路时电源的消耗功率。【点睛】本题考查测量电动势和内电阻实验；对于电学实验产生的系统误差一般都来自电压表的分流和电流表的分压，正确分析误差是解答本题的关键，同时要结合数学知识理解图象斜率和截距的含义。三、计算题11.如图所示，水平面AB光滑，粗糙半圆轨道BC竖直放置，圆弧半径为R，AB长度为4R。在AB上方、之间BC左侧存在水平向右、场强大小为E的匀强电场。一带电量为+q、质量为m的小球自A点由静止释放，经过B点后，沿半圆轨道运动到C点。在C点，小球对轨道的压力大小为mg，已知，水平面和半圆轨道均绝缘。求：(1)小球运动到B点时的速度大小；(2)小球运动到C点时的速度大小；(3)小球从B点运动到C点过程中克服阻力做的功。【答案】（1）；（2）；（3）克服阻力做功【解析】（1）小球从A到B，根据动能定理；又得；（2）小球运动到C点，根据牛顿第二定律，得；（3）小球从B运动到C点的过程，根据动能定理；解得；小球从B运动到C点的过程克服阻力做功为mgR。12.如图所示，一光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，长度为L。一质量为m的小物体由静止开始由斜面顶端滑到底端，求此过程中总重力做的功，并说明能量转化情况。【答案】重力势能转化为物体的动能，总的机械能保持不变。【解析】试题分析：重力做功只与高度差有关，可求此过程中重力做的功；由于此过程，只有重力做正功，实现重力势能向动能的转化，机械能守恒。物体下滑过程中重力做功在此过程中，只有重力做正功，实现重力势能向动能的转化，总的机械能保持不变。13.如图所示，在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场汇总，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在竖直平面内，相距为L，电阻不计，中间连接阻值为R的电阻。电阻为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，且与轨道接触良好，以速度v竖直向下做匀速运动。探究此过程中，在时间内重力做的功与感应电流的电功之间的关系，并说明能量转化情况。【答案】在此过程中，重力克服安培力做功，重力做功数值等于电流做的功，减少的重力势能等于电路中产生的电能，电能通过电流做功转化为内能。【解析】试题分析：导体棒匀速下降时，由电路分析及受力分析可得感应电流的电功和重力所做功；通过与的关系揭示出能量转化情况。导体棒下落过程产生的电动势感应电流因导体棒匀速下落，有：这段时间内感应电流的电功设导体棒质量为m，在时间内重力做的功所以。在此过程中，导体棒克服安培力做功，重力做功数值等于电流做的功，减少的重力势能等于电路中产生的电能，电能通过电流做功转化为内能。14.理想气体的分子可视为质点，分子间除相互碰撞外，无相互作用力。如图3所示，正方体容器内密封着一定质量的某种理想气体。每个气体分子的质量为m，已知该理想气体分子平均动能与温度的关系为(k为常数，T为热力学温度)。如果该正方体容器以水平速度u匀速运动，某时刻突然停下来。求该容器中气体温度的变化量。(容器与外界不发生热传递)【答案】【解析】试题分析：由题目中给定的信息，可相应得到初、末态气体分子平均动能与温度的对应关系。当容器突然停下来，气体的动能转化为气体的内能，可相应的求解容器中气体温度的变化量。设气体初始温度为T1，末温度为T2，容器中气体分子总数为N初始时分子平均动能末态时分子平均动能由能量守恒，气体的动能转化为气体的内能可得综上分析求解15.自然界真是奇妙，微观世界的运动规律竟然与宏