北京市高三3月綜合能力測試（二）物理試題及答案

1、20152016學年北京卷高三年級綜合能力測試（二）（東城區(qū)零模） 理科綜合(物理部分) 2016. 3.1813.物體由大量分子組成，下列說法正確的是 a.物體溫度升高，物體內(nèi)每個分子的動能都增大 b.物體運動的速度越大，分子做熱運動的平均動能就越大 c.分子間的作用力（即引力和斥力的合力）總是隨著分子間的距離增大而減小 d.物體吸收熱量，溫度不一定升高14.關(guān)于原子模型，下列說法錯誤的是 a.湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu) b.盧瑟福完成的粒子散射實驗，說明了原子的“棗糕”模型是不正確的 c.按照玻爾理論，氫原子核外電子從高能級向低能級躍遷時，輻射出光子 d.按照玻爾理論，氫原子核外

2、電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動 能減小，原子總能量增加15如圖是一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像。關(guān)于該質(zhì)點的運動，下列說法正確的是 a0.025s和0.075s兩個時刻的速度大小和方向都相同 b0.025s和0.075s兩個時刻的加速度大小和方向都相同 c0.025s時刻速度和加速度方向相同 d從0.025s算起的四分之一個周期內(nèi)該質(zhì)點的路程為0.5 cm16兩束不同頻率的單色光a、b從空氣彼此平行射人水中，發(fā)生了如圖所示的折射現(xiàn)象（）。 下列結(jié)論中正確的是 a光束a在水中的傳播速度比光束b在水中的傳播速度小 b若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大 c若單

3、色光a照射某金屬時能發(fā)生光電效應(yīng)，那單色光b照射該金屬時也一定能發(fā)生光電效應(yīng) d用單色光a和單色光b分別做雙縫干涉實驗，在其他條件一定的情況下，單色光a的條紋 間距比單色光b的條紋間距小 17如右上圖所示，在光滑的水平面上有兩物體a、b，它們的質(zhì)量均為m。在物體b上固定一個輕彈簧處于靜止狀態(tài)。物體a以速度v0沿水平方向向右運動，通過彈簧與物體b發(fā)生作用。下列說法正確的是 a當彈簧獲得的彈性勢能最大時，物體a的速度為零 b當彈簧獲得的彈性勢能最大時，物體b的速度為零 c在彈簧的彈性勢能逐漸增大的過程中，彈簧對物體b所做的功為 d在彈簧的彈性勢能逐漸增大的過程中，彈簧對物體a和物體b的沖量大小相等

4、，方向相反18如圖所示，正方形線圈兩端接在電容器a、b兩極板上，勻強磁場豎直向上穿過線圈，此時電 容器a、b兩極板不帶電。當磁場隨時間均勻增強時，下列說法中正確的是 a電容器a極板帶正電，且所帶電量逐漸增大 b電容器a極板帶負電，且所帶電量逐漸增大 c電容器a極板帶正電，且所帶電量保持不變d電容器a極板帶負電，且所帶電量保持不變19利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導體樣品薄片放在沿y軸正方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為b。當有大小為i、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時，會在與z軸垂直的兩個側(cè)面之間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱

5、為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是上、下表面間建立起電場eh，同時產(chǎn)生霍爾電勢差uh。當電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，eh和uh達到穩(wěn)定值，uh的大小與i和b滿足關(guān)系uh=khib，其中kh稱為霍爾元件靈敏度。已知此半導體材料是電子導電，薄片內(nèi)單位體積中導電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。下列說法中正確的是 a半導體樣品的上表面電勢高于下表面電勢 b霍爾元件靈敏度與半導體樣品薄片的長度a、寬度b均無關(guān) c在其他條件不變時，單位體積中導電的電子數(shù)n越大，霍爾元件靈敏度越高d在其他條件不變時，沿磁場方向半導體薄片的厚度c越大，霍爾元件靈敏度越高 第1

6、9題 第20題20“竹蜻蜓”是一種在中國民間流傳甚廣的傳統(tǒng)兒童玩具，是中國古代一個很精妙的小發(fā)明，距 今已有兩千多年的歷史。其外形如圖所示，呈t字形，橫的一片是由木片經(jīng)切削制成的螺 旋槳，當中有一個小孔，其中插一根筆直的竹棍，用兩手搓轉(zhuǎn)這根竹棍，竹蜻蜓的槳葉便會旋 轉(zhuǎn)獲得升力飛上天，隨著升力減弱而最終又落回地面。二十世紀三十年代，德國人根據(jù)“竹 蜻蜓”的形狀和原理發(fā)明了直升機的螺旋槳。下列關(guān)于“竹蜻蜓”的說法正確的是 a“竹蜻蜓”從手中飛出直至運動到最高點的過程中，始終在加速上升 b“竹蜻蜓”從手中飛出直至運動到最高點的過程中，始終在減速上升 c為使“竹蜻蜓”能以圖示方向旋轉(zhuǎn)上升，其槳葉前緣應(yīng)

7、比后緣略高d為使“竹蜻蜓”能以圖示方向旋轉(zhuǎn)上升，其槳葉前緣應(yīng)比后緣略低 第二部分（非選擇題共180分） 本部分共11小題，共180分。21（18分）（1）用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電為學生電源，輸出電壓為6v（頻率為50hz）的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下面列舉了該實驗的幾個操作步驟： a按照圖示的裝置安裝器件 b將打點計時器接到電源的“直流輸出”上 c用天平測出重錘的質(zhì)量 d釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶 e測量紙帶上某些點間的距離 f根據(jù)

8、測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能 其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E，有 某同學按照正確的操作選得紙帶如右上圖，其中o是起始點，a、b、c是打點計時器連續(xù)打下的3個點。用毫米刻度尺測量o到a、b、c各點的距離，并記錄在圖中（單位：cm）。 該同學用重錘在ob段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80ms2,他用ac段的平均速度作為打出b點時對應(yīng)的物體的即時速度，則ob段重錘重力勢能的減少量為 ，而動能的增加量為 （計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示），造成上述實驗結(jié)果不相等的原因主要是 （2）有一根長陶瓷管，其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻

9、膜，管的兩端有導電箍m和n，如 圖（a）所示。用多用電表電阻擋測得mn間的電阻膜的電阻約為100。陶瓷管的直徑 遠大于電阻膜的厚度。 某同學利用下列器材設(shè)計了一個測量該電阻膜厚度d的實驗。 a毫米刻度尺 b游標卡尺（20分度） c電流表a1（量程0一50 ma，內(nèi)阻約10） d電流表a2（量程o06a，內(nèi)阻約06） e電壓表v1（量程3v，內(nèi)阻約5 k） f電壓表v2（量程巧v，內(nèi)阻約15 k） g滑動變阻器r1（阻值范圍0一20，額定電流1.5a） h滑動變阻器r2（阻值范圍0一100，額定電流1a） i電源e（電動勢6v，內(nèi)阻可不計） j開關(guān)一個，導線若干 他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為

10、l，用游標卡尺測量該陶瓷管的外徑，其示數(shù)如 圖（b）所示，該陶瓷管的外徑d= cm； 為了比較準確地測量電阻膜的電阻，且調(diào)節(jié)方便，實驗中應(yīng)選用電流表 ，電 壓表 ，滑動變阻器 ；（填寫器材前面的字母代號） 在方框中畫出實驗電路圖； 連接好電路后移動滑片，閉合開關(guān)。改變滑動變阻器接人電路的電阻，記錄多組電 壓表的讀數(shù)和電流表的讀數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)做出電壓電流圖像（題圖線為一條直線），并 計算出圖線的斜率為k。若鍍膜材料的電阻率為，計算電阻膜厚度d的數(shù)學表達式為 d= （用題目給出的已知量符號或數(shù)學常數(shù)的符號表示）。22（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有軌道abc，其中ab段為水平直軌道，與質(zhì)量m=0.

11、5 kg 的小物塊（可視為質(zhì)點）之間的動摩擦因數(shù)=0.2，bc段為光滑半圓形軌道，軌道半徑r= 2m，軌道ab與bc在b點相切。小物塊在水平拉力f=3n的作用下從a點由靜止開始 做勻加速直線運動，到達圓弧軌道的最低點b時撤去拉力，此時速度vb=10ms。取g= 10ms2，則： （1）拉力f做了多少功； （2）經(jīng)過b點后瞬間，物塊對軌道的壓力是多大； （3）若物塊從最高點c飛出后落到水平軌道上的d點（圖中未畫出），求bd間的距離。 23（18分）顯像管是舊式電視機的主要部件，顯像管的簡要工作原理是陰極k發(fā)射的電子束經(jīng) 電場加速后，進入放置在其頸部的偏轉(zhuǎn)線圈形成的偏轉(zhuǎn)磁場，發(fā)生偏轉(zhuǎn)后的電子轟擊熒

12、光 屏，使熒光粉受激發(fā)而發(fā)光，圖（a）為電視機顯像管結(jié)構(gòu)簡圖。 顯像管的工作原理圖可簡化為圖（b）。其中加速電場方向、矩形偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域邊界mn 和pq均與oo平行，熒光屏與oo垂直。磁場可簡化為有界的勻強磁場，mn=4d，mp= 2d，方向垂直紙面向里，其右邊界nq到屏的距離為l。 若陰極k逸出的電子（其初速度可忽略不計），質(zhì)量為m，電荷量為e，從o點進入電壓 為u的電場，經(jīng)加速后再從mp的中點射入磁場，恰好從q點飛出，最終打在熒光屏上。 （l）求電子進入磁場時的速度； （2）求偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度b的大小以及電子到達熒光屏時偏離中心o點的距離； （3）電子束在屏上依次左右上下經(jīng)過叫做掃描。每次

13、擊中熒光屏上的一個點稱為像素，整屏 的像素多少叫做顯示分辨率。圖像由大量像素組成，每屏圖像為一幀。為了能讓眼睛看 到活動的畫面，并且感覺不出來圖像的掃描過程，需要依靠視覺暫留現(xiàn)象，短時間內(nèi)完成 多幀掃描。假設(shè)每個像素同時由n個電子擊中而發(fā)光，顯示器的分辨率為p，每秒顯示 整屏圖像的幀數(shù)為k，求進人磁場的電子束的等效電流。24（20分）隨著科學技術(shù)水平的不斷進步，相信在不遠的將來人類能夠?qū)崿F(xiàn)太空移民。為此， 科學家設(shè)計了一個巨型環(huán)狀管道式空間站?？臻g站繞地球做勻速圓周運動，人們生活在空 間站的環(huán)形管道中，管道內(nèi)部截面為圓形，直徑可達幾千米，如圖（a）所示。已知地球質(zhì)量為 m，地球半徑為r，空間站總質(zhì)量為m，g為引力常量。 （1）空間站圍繞地球做圓周運動的軌道半徑為2r，求空間站在軌道上運行的線速度大??；（2）為解決長期太空生活的失重問題，科學家設(shè)想讓空間站圍繞通過環(huán)心并垂直于圓環(huán)平面 的中心軸旋轉(zhuǎn)，使在空間站中生活的人們獲得“人工重力”。該空間站的環(huán)狀管道內(nèi)側(cè)和 外側(cè)到轉(zhuǎn)動中心的距離分別為r1、r2，環(huán)形管道壁厚度忽略不計，如圖（b）所示。若要使 人們感受到的“人工重力”與在地球表面上受到的重力一樣（不考慮重力因地理位置不同 而產(chǎn)生的差異且可認為太空站中心軸靜止），則該空間站的自轉(zhuǎn)周期應(yīng)為多大；（3）為進行某項科學實驗，空間站需將運行軌道進行調(diào)