西城區(qū)2016屆高三一模物理試題及答案(word版)

1、北京市西城區(qū)2016年高三一模試卷 理科綜合能力測試（物理） 2016.413下列說法正確的是A液體分子的無規(guī)則運動稱為布朗運動B物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加C物體溫度升高，其中每個分子熱運動的動能均增大D氣體壓強產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對器壁的持續(xù)頻繁的撞擊y/cmx/m02104682-212v14一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波的周期為2s。某時刻波形如圖所示。下列說法正確的是A這列波的振幅為4cmB這列波的波速為6m/sCx = 4m處的質(zhì)點振動周期為4sD此時x = 8m處的質(zhì)點沿y軸負方向運動15如圖所示為兩個等量異號點電荷所形成電場的一部分電場線，P、Q是電場中的兩點

2、。下列說法正確的是-q+qAP點場強比Q點場強大BP點電勢比Q點電勢低C電子在P點的電勢能比在Q點的電勢能小D電子從P沿直線到Q的過程中所受電場力恒定不變16如圖所示，有一個電熱器R，接在電壓為u = 311sin100pt（V）的交流電源上。電熱器工作時的電阻為100W，電路中的交流電表均為理想電表。由此可知ARVuA電壓表的示數(shù)為311VB電流表的示數(shù)為2.2AC電熱器的發(fā)熱功率為967WD交流電的頻率為100Hz17如圖所示，質(zhì)量為M的人在遠離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對靜止。由于沒有力的作用，他與飛船總保持相對靜止的狀態(tài)。這個人手中拿著一個質(zhì)量為m的小物體，他以相對飛船為v的速

3、度把小物體拋出，在拋出物體后他相對飛船的速度大小為A. B. C. D. 18應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。如圖所示，某同學(xué)坐在列車的車廂內(nèi)，列車正在前進中，桌面上有一個小球相對桌面靜止。如果他發(fā)現(xiàn)小球突然運動，可以根據(jù)小球的運動，分析判斷列車的運動。下列判斷正確的是v前后A. 小球相對桌面向后運動，可知列車在勻速前進B. 小球相對桌面向后運動，可知列車在減速前進C. 小球相對桌面向前運動，可知列車在加速前進D. 小球相對桌面向前運動，可知列車在減速前進19某同學(xué)利用電流傳感器研究電容器的放電過程，他按如圖1所示連接電路。先使開關(guān)S接1，電容器很快充電完畢。然

4、后將開關(guān)擲向2，電容器通過 R放電，傳感器將電流信息傳入計算機，屏幕上顯示出電流隨時間變化的I-t曲線如圖2所示。他進一步研究滑動變阻器的阻值變化對曲線的影響，斷開S，先將滑片P向右移動一段距離，再重復(fù)以上操作，又得到一條I-t曲線。關(guān)于這條曲線，下列判斷正確的是圖2圖1P圖1A曲線與坐標軸所圍面積將增大B曲線與坐標軸所圍面積將減小C曲線與縱軸交點的位置將向上移動D曲線與縱軸交點的位置將向下移動20光導(dǎo)纖維按沿徑向折射率的變化可分為階躍型和連續(xù)型兩種。階躍型的光導(dǎo)纖維分為內(nèi)芯和外套兩層，內(nèi)芯的折射率比外套的大。連續(xù)型光導(dǎo)纖維的折射率中心最高，沿徑向逐漸減小，外表面附近的折射率最低。關(guān)于光在連續(xù)

5、型光導(dǎo)纖維中的傳播，下列四個圖中能正確表示傳播路徑的是CBAD非選擇題 （共11題 共180分）21（18分）（1）用游標為10分度（測量值可準確到0.1mm）的卡尺測量小球的直徑，測量的示數(shù)如圖1所示，讀出小球直徑d的值為 mm。圖101234567891020103圖2（2）如圖2所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。 已準備的器材有：打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材是 （只有一個選項符合要求。填選項前的符號）。A直流電源、天平及砝碼 B直流電源、刻度尺C交流電源、天平及砝碼

6、 D交流電源、刻度尺 安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖3所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數(shù)點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0.02s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE =_ m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。圖3BCDEAFOh1=42.75cmh2=48.64cmh3=54.91cmG 若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，代入圖3中所測的數(shù)據(jù)進行計算，并將與 進行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內(nèi)驗證，從O點

7、到E 點的過程中機械能是否守恒。 某同學(xué)進行數(shù)據(jù)處理時不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點O了，如圖4所示。于是他利用剩余的紙帶進行如下的測量：以A點為起點，測量各點到A點的距離h，計算出物體下落到各點的速度v，并作出v2-h圖像。圖5中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應(yīng)該是直線_；由圖像得出，A點到起始點O的距離為_cm（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。圖4BCDEAFG圖5圖6s小刀lh鐵 鎖 某同學(xué)在家里做“驗證機械能守恒定律”的實驗，他設(shè)計的實驗裝置如圖6所示，用細線的一端系住一個較重的小鐵鎖（可看成質(zhì)點），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上，用較重的書壓住。將鐵鎖拉至與

8、桌面等高處（細線拉直），然后自由釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經(jīng)過時，細線立即被割斷，鐵鎖繼續(xù)向前運動，落在水平地面上。測得水平桌面高度為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地的水平距離為s。若滿足s2=_（用l、h表示），即可驗證鐵鎖從釋放至運動到筆的正下方的過程中機械能守恒。22.（16分）質(zhì)譜儀是一種精密儀器，是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。圖中所示的質(zhì)譜儀是由加速電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。帶電粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上。不計粒子重力。（1）若由

9、容器A進入電場的是質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，求：a粒子進入磁場時的速度大小v；b粒子在磁場中運動的軌道半徑R。（2）若由容器A進入電場的是互為同位素的兩種原子核P1、P2，由底片上獲知P1、P2在磁場中運動軌跡的直徑之比是: 1。求P1、P2的質(zhì)量之比m1 :m2。23（18分）2016年2月11日，美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）團隊向全世界宣布發(fā)現(xiàn)了引力波，這個引力波來自于距離地球13億光年之外一個雙黑洞系統(tǒng)的合并。已知光在真空中傳播的速度為c，太陽的質(zhì)量為M0，萬有引力常量為G。（1）兩個黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的26倍和39倍，合并后為太陽質(zhì)量的62倍。利用所學(xué)知識，求此次合

10、并所釋放的能量。（2）黑洞密度極大，質(zhì)量極大，半徑很小，以最快速度傳播的光都不能逃離它的引力，因此我們無法通過光學(xué)觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質(zhì)量分布均勻的球形天體。a因為黑洞對其他天體具有強大的引力影響，我們可以通過其他天體的運動來推測黑洞的存在。天文學(xué)家觀測到，有一質(zhì)量很小的恒星獨自在宇宙中做周期為T，半徑為r0的勻速圓周運動。由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學(xué)知識求此黑洞的質(zhì)量M；b嚴格解決黑洞問題需要利用廣義相對論的知識，但早在相對論提出之前就有人利用牛頓力學(xué)體系預(yù)言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當(dāng)兩個質(zhì)量分別為m1、m2的質(zhì)點相距為r時也會具有勢能，稱之

11、為引力勢能，其大小為（規(guī)定無窮遠處勢能為零）。請你利用所學(xué)知識，推測質(zhì)量為M的黑洞，之所以能夠成為“黑”洞，其半徑R最大不能超過多少？24.（20分）vmmmt0v圖2（1）如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動勢為E0、內(nèi)阻不計的電源。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運動。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導(dǎo)體棒MN的運動情況，在圖2中畫出速度v隨時間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達到的最大速度為；E0B0NM 圖1S（2）直流電動機是一

12、種使用直流電流的動力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場中受到安培力的原理制成的。如圖3所示是一臺最簡單的直流電動機模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝設(shè)圓柱形鐵芯，將abcd矩形導(dǎo)線框固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸OO¢ 轉(zhuǎn)動。線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接。定子與轉(zhuǎn)子之間的空隙很小，可認為磁場沿徑向分布，線框無論轉(zhuǎn)到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖4所示（側(cè)面圖）。已知ab、cd桿的質(zhì)量均為M、長度均為L，其它部分質(zhì)量不計，線框總電阻為R。電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。當(dāng)閉合開關(guān)S，線框由靜止開始在磁場中轉(zhuǎn)動，線框所處位置的磁感應(yīng)強度大小均為

13、B。忽略一切阻力與摩擦。a求：閉合開關(guān)后，線框由靜止開始到轉(zhuǎn)動速度達到穩(wěn)定的過程中，電動機產(chǎn)生的內(nèi)能Q內(nèi)；圖3b當(dāng)電動機接上負載后，相當(dāng)于線框受到恒定的阻力，阻力不同電動機的轉(zhuǎn)動速度也不相同。求：ab、cd兩根桿的轉(zhuǎn)動速度v多大時，電動機的輸出功率P最大，并求出最大功率Pm。圖4北京市西城區(qū)2016年高三一模試卷參考答案及評分標準 理科綜合能力測試-物理 2016.413. D 14. D 15. C 16. B 17. A 18. D 19. D 20. C21（18分）（1）4分，（2）-每空2分， 4分）（1）17.6 （2） D 3.04 gh2 a，10.0 4l（h-l） 22.（

14、16分）（1）a. （5分）粒子在電場中加速根據(jù)動能定理 解得速度 b. （5分）粒子在磁場中做勻速圓周運動根據(jù)牛頓第二定律和洛侖力公式 解得半徑 （2）（6分）由以上計算可知 有 代入已知條件得 23（18分）（1）（6分）合并后的質(zhì)量虧損根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程 得合并所釋放的能量 （2）a. （6分）小恒星繞黑洞做勻速圓周運動，設(shè)小恒星質(zhì)量為m根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律解得 b. （6分）設(shè)質(zhì)量為m的物體，從黑洞表面至無窮遠處根據(jù)能量守恒定律解得 因為連光都不能逃離，有v = c所以黑洞的半徑最大不能超過24.（20分）vmmmt0v（1）（6分）閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒在安培力F=B0Il的作用下開始做加速運動，加速度；導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生反電動勢，電流，當(dāng)速度v增大，電流I減小，安培力F減小，加速度a減小，導(dǎo)體棒做加速度減小的加速運動；當(dāng)E0 =B0lvm時，電流為零，導(dǎo)體棒速度達到最大，最大速度；