北京市海淀區(qū)2019年3月高三理綜零模試卷(物理部分)

海淀區(qū)高三年級(jí)第二學(xué)期適應(yīng)性練習(xí)—物理學(xué)科2019.313．以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．放射性元素的半衰期與外界壓強(qiáng)相關(guān)B．天然放射現(xiàn)象說明原子擁有核式構(gòu)造C．原子核放出γ射線說明原子核內(nèi)有光子D．原子核內(nèi)的一此中子轉(zhuǎn)變?yōu)椤獋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子的過程屬于β衰變14．以下圖，一束紅光從空氣穿過平行玻璃磚，以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．紅光進(jìn)入玻璃磚前后的波長(zhǎng)不會(huì)發(fā)生變化B．紅光進(jìn)入玻璃磚前后的速度不會(huì)發(fā)生變化C．若紫光與紅光以同樣入射角入射，則紫光不可以穿過玻璃磚D．若紫光與紅光以同樣入射角入射，在玻璃磚中紫光的折射角比紅光的折射角小15．如圖1所示，彈簧振子在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以其均衡地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖2所示，以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．振子的振幅為4cmB．振子的振動(dòng)周期為1sC．t=ls時(shí)，振子的速度為正的最大值D．t=ls時(shí)，振子的加快度為正的最大值16．在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)，先配制好濃度（單位體積溶液中含有純油酸的體積）為η的油酸酒精溶液，并獲取0用注射器在撒有均勻痱子粉的水面上滴l1滴油酸酒精溶液的體積為V滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形狀穩(wěn)固后丈量出它的面積為S。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．水面形成的油酸薄膜的體積為VB．撒痱子粉是為了便于確立出油酸薄膜的輪廓C．依據(jù)dV能夠估測(cè)油酸分子的直徑D．依據(jù)dV能夠估測(cè)油酸分子的直徑SS17．以下圖為研究平行通電直導(dǎo)線之間互相作用的實(shí)驗(yàn)裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時(shí)經(jīng)過導(dǎo)線M和N的電流大小分別為I和I，已知I>I，方向均1212向上。若用F1和F2分別表示導(dǎo)線M與N遇到的磁場(chǎng)力，則以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．兩根導(dǎo)線互相排擠B．為判斷F1的方向，需要知道Il和I2的合磁場(chǎng)方向C．兩個(gè)力的大小關(guān)系為F1>F2D．僅增大電流I2，F(xiàn)1、F2會(huì)同時(shí)都增大18．環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的低軌退伍衛(wèi)星，會(huì)遇到稀疏大氣阻力的影響，固然每一圈的運(yùn)動(dòng)情況都特別靠近勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但在較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后其軌道半徑顯然變小了。下邊對(duì)衛(wèi)星長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)1后的一些參量變化的說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）A．因?yàn)樽枇ψ鲐?fù)功，可知衛(wèi)星的速度減小了B．依據(jù)萬(wàn)有引力供給向心力，可知衛(wèi)星的速度增添了C．因?yàn)樽枇ψ鲐?fù)功，可知衛(wèi)星的機(jī)械能減小了D．因?yàn)橹亓ψ稣Γ芍l(wèi)星的重力勢(shì)能減小了19．示波器是一種常有的電學(xué)儀器，能夠在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間的變化狀況。圖1為示波器的原理構(gòu)造圖。當(dāng)不加電壓時(shí)，電子恰巧打在熒光屏的正中心，在那邊產(chǎn)生一個(gè)亮斑；當(dāng)極板YY'間加高頻偏轉(zhuǎn)電壓Uy、極板XX'間加高頻偏轉(zhuǎn)電壓Ux，偏轉(zhuǎn)電壓隨時(shí)間變化規(guī)律分別如圖2所示時(shí)，熒光屏上所得的波形是圖3中的（）20．托卡馬克（Tokamak）是一種復(fù)雜的環(huán)形裝置，構(gòu)造以下圖。環(huán)心處有一歐姆線圈，周圍是一個(gè)環(huán)形真空室，真空室外面擺列著環(huán)向場(chǎng)線圈和極向場(chǎng)線圈。當(dāng)歐姆線圈中通以變化的電流時(shí)，在托卡馬克的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生巨大的渦旋電場(chǎng)，將真空室中的等離子體加快，進(jìn)而達(dá)到較高的溫度。再經(jīng)過其余方式的進(jìn)一步加熱，就能夠達(dá)到核聚變的臨界溫度。同時(shí)，環(huán)形真空室中的高溫等離子體形成等離子體電流，與極向場(chǎng)線圈、環(huán)向場(chǎng)線圈共同產(chǎn)生磁場(chǎng)，在真空室地區(qū)形成閉合磁籠，將高溫等離子體拘束在真空室中，有益于核聚變的進(jìn)行。已知真空室內(nèi)等離子體中帶電粒子的均勻動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，以下說法正確的選項(xiàng)是（）A．托卡馬克裝置中核聚變的原理和當(dāng)前核電站中核反響的原理是同樣的B．極向場(chǎng)線圈和環(huán)向場(chǎng)線圈的主要作用是加熱等離子體2C．歐姆線圈中通以恒定電流時(shí)，托卡馬克裝置中的等離子體將不可以發(fā)生核聚變D．為了拘束溫度為T的等離子體，所需要的磁感覺強(qiáng)度B一定正比于溫度T（18分）1）甲乙兩名同學(xué)準(zhǔn)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室新買的彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以研究彈簧彈力與伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系。①以下是甲同學(xué)依據(jù)自己的假想制定的實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)按合理的操作次序?qū)⒉襟E的序號(hào)寫在橫線上A．以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)(x，F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用光滑的曲線連結(jié)起來(lái)B．記下彈簧不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度Lo．將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系于橫梁上，在彈簧鄰近豎直固定一刻度尺．挨次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)鉤碼，在鉤碼靜止時(shí)，記下彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi)，而后取下鉤碼．以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量，寫出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式．解說函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義②乙同學(xué)做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，未進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟B的操作，而是把彈簧平放在水平桌面上，丈量出彈簧的自然長(zhǎng)度記為L(zhǎng)0。在操作步驟E中，是采納彈簧掛鉤碼時(shí)的長(zhǎng)度減去L0作為彈簧伸長(zhǎng)量。其余步驟與甲同學(xué)同樣。不考慮其余要素惹起的偏差，彈簧伸長(zhǎng)一直在彈性限度內(nèi)，乙同學(xué)做出的圖象應(yīng)是以下圖中的。（2）用伏安法測(cè)盤某一小燈泡的伏安特征曲線，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器械以下：．小燈泡（額定電壓2.5V．額定電流0.3A）．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω）．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.025Ω）．電壓表（量程3V．內(nèi)阻約3kΩ）．滑動(dòng)變阻器(0—10Ω)．滑動(dòng)變阻器(0—2000)．電源（電動(dòng)勢(shì)3V．內(nèi)阻不計(jì)）．開關(guān)和導(dǎo)線若干①為了方便丈量且丈量結(jié)果盡量正確，電流表應(yīng)選；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。選填器械前的字母）②為了獲取更正確的伏安特征曲線，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采納圖l中的（填字母代號(hào)）。3③閉合開關(guān)前電路圖中的滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)當(dāng)置于最端（選填“左”“右”）。④閉合開關(guān)，挪動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片的地點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)漸漸增大，但電流表指針卻幾乎不動(dòng)，電路的故障可能為⑤讀出圖2中的電壓表和電流表的示數(shù)，并將該組數(shù)據(jù)標(biāo)明在圖3的I-U坐標(biāo)系中，而后畫出小燈泡的-U曲線。⑥將本實(shí)驗(yàn)中的小燈泡兩頭加2.5V的電壓，則小燈泡的實(shí)質(zhì)功率約為W；若直接接在電動(dòng)勢(shì)為2.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩頭，則小燈泡的實(shí)質(zhì)功率約為W。（結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字）22．（16分）以下圖，在豎直平面內(nèi)固定一個(gè)四分之一圓弧圓滑軌道，圓弧軌道下端與足夠長(zhǎng)的水平粗拙地面相切。現(xiàn)將小滑塊A由圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度開釋，A將沿圓弧軌道下滑進(jìn)入水平川面。已知圓弧軌道的半徑R=0.8m，A的質(zhì)量m=lkg。A與水平川面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，重力加快度g取l0m/s2。求：1）A經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)速度的大小v；2）A經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)遇到支持力的大小F；3）A在水平粗拙地面上運(yùn)動(dòng)的過程中遇到支持力的沖量的大小I。（18分）以下圖為盤旋加快器的構(gòu)造表示圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于半圓型4且中空的金屬盒D1和D2，磁感覺強(qiáng)度為R，金屬盒的半徑為R，兩盒之間有一狹縫，此間距為d，且Rd，兩盒間電壓為U。A處的粒子源可開釋初速度不計(jì)的帶電粒子，粒子在兩盒之間被加快后進(jìn)入D1盒中，經(jīng)半個(gè)圓周以后再次抵達(dá)兩盒間的狹縫。經(jīng)過電源正負(fù)極的交替變化，可使帶電粒子經(jīng)兩盒間電場(chǎng)多次加快后獲取足夠高的能量。已知帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q。1）不考慮加快過程中的相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。①求粒子可獲取的最大速度vm；②若粒子第1次進(jìn)入1盒在此中的軌道半徑為r1，粒子第1次進(jìn)入2盒在此中的軌道半徑為r2，求r1DD與r2之比。2）依據(jù)盤旋加快器的工作原理，請(qǐng)經(jīng)過計(jì)算對(duì)以下兩個(gè)問題進(jìn)行剖析：①在上述不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力影響的狀況下，計(jì)算粒子在盤旋加快器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間時(shí)，為什么經(jīng)常忽視粒子經(jīng)過兩盒間狹縫的時(shí)間，而只考慮粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；②實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過該盤旋加快器，加快的帶電粒子能量達(dá)到25~30MeV后，就很難再加快了。這是由于速度足夠大時(shí)，相對(duì)論效應(yīng)開始展現(xiàn)，粒子的質(zhì)量跟著速度的增添而增大。聯(lián)合這一現(xiàn)象，剖析在粒子獲取較高能量后，為什么加快器不可以連續(xù)使粒子加快了。（20分）光子不單擁有能量，并且擁有動(dòng)量。照到物體表面的光子被物體汲取或被反射時(shí)都會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，這就是“光壓”。光壓的產(chǎn)活力理與氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的機(jī)理近似：大批氣體分子與器壁的屢次碰撞產(chǎn)生連續(xù)均勻的壓力，器壁在單位面積上遇到的壓力表現(xiàn)為氣體的壓強(qiáng)。在體積為V的正方體密閉容器中有大批的光子，以下圖。為簡(jiǎn)化問題，我們做以下假設(shè)：每個(gè)光子的頻次均為V，光子與器壁各面碰撞的時(shí)機(jī)均等，光子與器壁的碰撞為彈性碰撞，且碰撞前后瞬時(shí)光子動(dòng)量方向都與器壁垂直；不考慮器壁發(fā)出光子和對(duì)光子的汲取，光子的總數(shù)保持不變，且單位體積內(nèi)光子個(gè)數(shù)為n；光子之間無(wú)互相作用。已知：?jiǎn)蝹€(gè)光子的能量ε和動(dòng)量p間存在關(guān)系ε=pc（此中c為光速），普朗克常量為h。（1）①寫出單個(gè)光子的動(dòng)量p的表達(dá)式（結(jié)果用c、h和ν表示）；②求出光壓I的表達(dá)式（結(jié)果用n、h和ν表示）；2）類比于理想氣體，我們將題目中所述的大批光子的會(huì)合稱為光子氣體，把容器中全部光子的能量稱為光子氣體的內(nèi)能。①求出容器內(nèi)光子氣體內(nèi)能U的表達(dá)式（結(jié)果用V和光壓I表示）；②若體積為V的容器中存在分子質(zhì)量為m、單位體積內(nèi)氣體分子個(gè)數(shù)為n'的理想氣體，分子速率均為v，且與器壁各面碰撞的時(shí)機(jī)均等；與器壁碰撞前后瞬時(shí)，分子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。求氣體內(nèi)能U'與體積V和壓強(qiáng)p氣的關(guān)系；并從能量和動(dòng)量之間關(guān)系的角度說明光子氣體內(nèi)能表達(dá)式與氣體內(nèi)能表達(dá)式不一樣的原由。5海淀區(qū)高三年級(jí)第二學(xué)期適應(yīng)性練習(xí)物理參照答案2019.3第一部分（共48分，每題6分）20.C第二部分（共72分）21.（18分）（1）①CBDAEF（2分）②B（2分）（2）①B，E（2分）②B（2分）③左（2分）④燈泡斷路（2分）⑤見答圖1（2分）⑥0.75，0.38~0.41（4分）22（16分）（1）滑塊A沿圓弧軌道下滑到最低點(diǎn)的過程由機(jī)械能守恒定律得mgR1mv22解得v2gR=4m/s2）滑塊A經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)2由牛頓第二定律有FmgmvR

I/AU/V答圖1（5分）6解得F=3mgF=30N（5分）（3）設(shè)滑塊A在水平川面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t由動(dòng)量定理有mgtmvA在水平粗拙地面上運(yùn)動(dòng)的過程中在豎直方向所受協(xié)力為零，遇到的支持力N=mg依據(jù)沖量的定義，支持力的沖量大小I=Nt解得I=10N·s（6分）223.（18分）（1）①由牛頓第二定律有qvmBmvmR可知最大速度vmqBR（5分）m②設(shè)帶電粒子在兩盒間加快的次數(shù)N，由qvBmv2和NqU1mv2-0r212NmU可得r=qB因此r11（5分）r22（2）①帶電粒子在兩盒間電場(chǎng)中加快過程中的加快度a=

qUmd在電場(chǎng)中加快的總時(shí)間t1=vm=BdRaU帶電粒子運(yùn)動(dòng)一圈加快2次，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)圈數(shù)為n依照動(dòng)能定理有2=vm22m帶電粒子運(yùn)動(dòng)一圈的時(shí)間T=2mBq則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間2BR2t=2U由Rd，可知t1t2，因此t1可忽視。（4分）②由qvBmv22r和T=rv可得T=

2mBq從該周期公式發(fā)現(xiàn)，速度增添，粒子的質(zhì)量會(huì)增添，其運(yùn)動(dòng)周期會(huì)變化，但加快電場(chǎng)周期不變，從而使得加快電場(chǎng)的變化周期與粒子的運(yùn)動(dòng)周期不般配，致使沒法連續(xù)加快。（4分）7（20分）1）①光子的能量ε=hν，依據(jù)題意可得ε=pchν可得p（5分）cc②在容器壁上取面積為S的部分，則在t時(shí)間內(nèi)能夠撞擊在器壁上的光子總數(shù)為N1ctSn6設(shè)器壁對(duì)這些光子的均勻作使勁為F，則依據(jù)動(dòng)量定理Ft2Np由牛頓第三定律，這些光子對(duì)器壁的作使勁FF由壓強(qiáng)定義，光壓IF1nhν（5分）32）①設(shè)光子的總個(gè)數(shù)為N，則光子的內(nèi)能U=Nε=Vnhν將上問中的1Inhν=34分）3②一個(gè)分子每與器壁碰撞動(dòng)量變化大小為2mv，以器壁上的面積S為底，以vt為高組成柱體，由題設(shè)可知，柱內(nèi)的分子在t時(shí)間內(nèi)