2019年西城區(qū)高三一模物理試題

1、2019年西城區(qū)高三一模物理試題18.應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學習更加有趣和 深入。如圖所示，某同學坐在列車的車廂內，列車正在前進中，桌 面上有一個小球相對2019.4.1213.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 .氣體壓強產生的原因是大量氣體分子對器壁的持續(xù)頻繁的撞擊14. 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/sC. x = 4m 處的質點振動周期為

2、4sD .此時 x = 8m 處的質點沿 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,正確的是A . P 點場強比 Q 點場強大B . P 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P、Q 是電場中的兩點。下列說法16.如圖所示，有一個電熱器 R,接在電壓為 u = 311sin100 t (V)的交流電源上。電熱器工作時的電阻為 100 ，電路中的交流電表均為理想電表。由此可知A .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 967WT

3、nQD .交流電的頻率為 100Hz17.如圖所示，質量為 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量為m 的小物體，他以相對飛船為 v 的速度把小物體拋出，在拋出物體后他相對飛船的速度大小為AA.C.D.后圖 1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。下列判斷正確的是圖 1A. 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 某同學利用電

4、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 S 接 1,電容器很快充電完畢。 然后將開關擲向 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，再重復以上操作，又得到一條I-t 曲線。關于這條曲線，下列判斷正確的是A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。階躍型的光導纖維分為內芯和外 套

5、兩層，內芯的折射率比外套的大。連續(xù)型光導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。關于光在連續(xù)型光導纖維中的傳播，下列四個圖中能正確表示傳播路 徑的是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。iJJJ.LL.i j J J .J-LLL,丄JL L L ,.1 J J-J_l LL.11i 1 iIlli1 11 1 ! 1i iTITrrrrr iFTITrrT1-r-rrrT TTl-i-i_rr-TTL i J|i.丄i L iL ,.x iLJ-I.L

6、L.丄！岀ttt nr rrrtm-Tm-十 卄 卜n_irr.1 JTtT1K A F t*l L LL.i j.J JLi丄.ii丄亠LLLkl 1J丄1LL.丄1ii i i1ii i i i1 h i 1i iTimTill-i rrrTTT飛-1十-r rrT-n-r rr-T r14（圖 2圖 1ABD圖 1圖 6（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”。1已準備的器材有：打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、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

7、 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D 交流電源、刻度尺2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 0 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 0 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 （結果保留三位有效數(shù)字）。Q* 卜BCDEG(*hi-42.75cmh2=48.64cm -rlh3=54.9lcm圖 33若已知當?shù)刂亓铀俣葹?/p>

8、 g，代入圖 3 中所測的數(shù)據(jù)進行計算，并將1VE2與_ 進行比較2（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內驗證，從0 點到 E 點的過程中機械能是否守恒。4某同學進行數(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;由圖像得出，A 點到起始點 O 的距離為 _cm （結果保留三位有效數(shù)字）。）A圖 50 了，如圖 4 所示。該是直線重靭圖 65某同學在家里做“驗證機械能守恒定律”的實驗，他設計的實驗

9、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 I，筆到鐵鎖落地的水平距離為 &若滿足 s2=_ （用 I、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）質譜儀是一種精密儀器，是測量帶電粒子的質量和分析同位素的重要工具。圖中所示的質譜儀是由加速電場和偏轉磁場組成。帶電粒子從容器 A 下方

10、的小孔 Si飄入電勢差為 U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經過 S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為 B 的勻強磁場中， 最后打到照相 底片 D 上。不計粒子重力。（1 ）若由容器 A 進入電場的是質量為 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Pi、P2,由底片上獲知 Pi、P2在磁場中運動軌跡的直徑之比是 2 : 1。求 Pi、P2的質量之比 mi:m2。23.（i8 分）20i9 年 2 月 ii 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

11、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,太陽的質量為 M0,萬有引力常量為 Go（1） 兩個黑洞的質量分別為太陽質量的26 倍和 39 倍，合并后為太陽質量的 62 倍。利用所學知識， 求此次合并所釋放的能量。（2）黑洞密度極大，質量極大，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 法通過光學觀測直接確定黑洞的存在。假定黑洞為一個質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。天文學家觀測到，有一質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

12、周運動。由此推測，圓周軌道的中心可能有個黑洞。利用所學知識求此黑洞的質量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體系預言過黑洞的存在。我們知道，在牛頓體系中，當兩個質量分別為mi、m2的質點相圖 3距為 r 時也會具有勢能，稱之為引力勢能，其大小為E6亦2（規(guī)定無窮遠處勢能為零）r請你利用所學知識，推測質量為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）（1）如圖 1 所示，固定于水平面的 U 形導線框處于豎直向下、磁感應強度為Bo的勻強磁場中，導線框兩平行導軌間距為 I，左端接一電動勢為 Eo、內阻不計的

13、電源。一質量為m、電阻為 r 的導體棒 MN 垂直導線框放置并接觸良好。閉合開關S,導體棒從靜止開始運動。忽略摩擦阻力和導線框的電阻，平行軌道足夠長。請分析說明導體棒MN 的運動情況，在圖 2 中畫出速度 v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 轉部分（轉子）裝設圓柱形鐵芯，將abed 矩形導線框固定在轉子鐵芯上，能與轉子一起繞軸00 轉動。線框與鐵芯是絕緣的，線框通過換向器與直流電源連接。定子與轉子之間的空隙很小，可認為磁場沿徑向分布，線框無論轉到什么位置，它的平面都跟磁感線平行，如圖4 所示（側面圖）。已知 ab、cd 桿的質量均為 M、長

14、度均為 L,其它部分質量不計，線框總電阻為 R。電源電動勢為 E,內阻不計。當閉合開關 S,線框由靜止開始在磁場中轉動，線框所處位 置的磁感應強度大小均為 B。忽略一切阻力與摩擦。a.求：閉合開關后，線框由靜止開始到轉動速度達到穩(wěn)定的過程中，電動機產生的內能Q內;b.當電動機接上負載后，相當于線框受到恒定的阻力，阻力不同電動機的轉動速度也不相同。求：ab、cd 兩根桿的轉動速度 v 多大時，電動機的輸出功率 P 最大，并求出最大功率 Pm。* M XXXX XXiVX XX*X XXS2i_x XXKBxXVm- -E0 TMXXXX XXXXX址X XXN圖1VmEo；-?Bol（2）直流電

15、動機是一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圖 4隨時間 t 變化的示意圖；并推導證明導體棒達到的最大速度為圖 32019年西城區(qū)高三一模物理試題答案22. （ 16 分）（1） a. （5 分）粒子在電場中加速12qU - mv2b. （ 5 分）粒子在磁場中做勻速圓周運動解得半徑R1 2mUB q1 （6 分）合并后的質量虧損16. B 17. A 18. D13. D 14. D 15. C21. (18 分)(1) 4 分，(2 -每空 2 分，(1) 17.6(2)D3.04gh2 a,19. D4 分)10.020. C 41 ( h-l)根據(jù)動能定

16、理解得速度2qUVm根據(jù)牛頓第二定律和洛侖力公式qvB2vm R（2） （6 分）由以上計算可知B2R2qm2U有旦m2代入已知條件得23. (18 分)m (2639)M62M3M根據(jù)愛因斯坦質能方程E mC22 a. （6 分）小恒星繞黑洞做勻速圓周運動，設小恒星質量為得合并所釋放的能量2E 3M0Cb. （ 6 分）設質量為 m 的物體，從黑洞表面至無窮遠處 根據(jù)能量守恒定律】mv2（上皿衛(wèi)）02R解得R2GMv2因為連光都不能逃離，有根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律42r3解得M4竽GT2MmG-T0m(*)20所以黑洞的半徑最大不能超過2GMR2c24. （ 20 分）（1） （6 分）閉合開關 S,導體棒在安培力 F=Bo|的作用下開始做加速運動，加速度a；導體棒m切割磁感線產生反電動勢，電流丨E - Bolv，當r速度 v 增大，電流 I 減小，安培力 F 減小，加速度 a 減小，導體棒做加速度減小的加速運動；當Eo= B0lVm時，電流為零，導體棒速度達到最大，最大 速度 v 電；此后棒以最