当前位置:首页 >> 理化生 >>

西城区2016届高三一模物理试题及答案(word版)


北京市西城区 2016 年高三一模试卷

理科综合能力测试(物理)
13.下列说法正确的是 A.液体分子的无规则运动称为布朗运动 B.物体从外界吸收热量,其内能一定增加 C.物体温度升高,其中每个分子热运动的动能均增大 D.气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击

2016.4

14.一列沿

x 轴正方向传播的简谐机械横波,波的周期为 2s。某时刻波形如图所示。下列说法正确 的是 A.这列波的振幅为 4cm B.这列波的波速为 6m/s C.x = 4m 处的质点振动周期为 4s D.此时 x = 8m 处的质点沿 y 轴负方向运动 15.如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线,P、Q 是电场中的两点。下列说法 正确的是 A.P 点场强比 Q 点场强大 B.P 点电势比 Q 点电势低 C.电子在 P 点的电势能比在 Q 点的电势能小 D.电子从 P 沿直线到 Q 的过程中所受电场力恒定不变 16.如图所示,有一个电热器 R,接在电压为 u = 311sin100?t(V)的交流电源上。电热器工作时 的电阻为 100?,电路中的交流电表均为理想电表。由此可知 A.电压表的示数为 311V B.电流表的示数为 2.2A C.电热器的发热功率为 967W D.交流电的频率为 100Hz
u +q -q -2 2 y/cm 0 v 2 4 6 8 10 12 x/m

~
A

V

R

17.如图所示,质量为 M 的人在远离任何星体的太空中,与他旁边的飞船相对静止。由于没有力的 作用,他与飞船总保持相对静止的状态。这个人手中拿着一个 m 的小物体,他以相对飞船为 v 的速度把小物体抛出,在抛出 他相对飞船的速度大小为 A. m v
M

质量为 物体后

B. M v
m

C. M ? m v
m

D.

m v M ?m

18.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。如图所示,某同学坐 在列车的车厢内,列车正在前进中,桌面上有一个小球相对桌面静止。如果他发现小球突然运 动,可以根据小球的运动,分析判断列车的运动。下列判断正确的是 v A. 小球相对桌面向后运动,可知列车在匀速前进 B. 小球相对桌面向后运动,可知列车在减速前进 C. 小球相对桌面向前运动,可知列车在加速前进 D. 小球相对桌面向前运动,可知列车在减速前进 19.某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程,他按如图 1 所示连接电路。先使开关 S 接 1, 电容器很快充电完毕。然后将开关掷向 2,电容器通过 R 放电,传感器将电流信息传入计算机, 屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 曲线如图 2 所示。 他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲 线的影响,断开 S,先将滑片 P 向右移动一段距离,再重复以上操作,又得到一条 I-t 曲线。关 于这条曲线,下列判断正确的是
P
R 接计算机 电 流 C E 传感器 2 1 S





图1

A.曲线与坐标轴所围面积将增大 B.曲线与坐标轴所围面积将减小 C.曲线与纵轴交点的位置将向上移动 D.曲线与纵轴交点的位置将向下移动

图2

20.光导纤维按沿径向折射率的变化可分为阶跃型和连续型两种。阶跃型的光导纤维分为内芯和外 套两层,内芯的折射率比外套的大。连续型光导纤维的折射率中心最高,沿径向逐渐减小,外 表面附近的折射率最低。关于光在连续型光导纤维中的传播,下列四个图中能正确表示传播路 径的是

A

B

C

D

非选择题
21.(18 分)

(共 11 题

共 180 分)

(1)用游标为 10 分度(测量值可准确到 0.1mm)的卡尺测量小球的直径,测量的示数如图 1 所示, 读出小球直径 d 的值为 mm。

2

3

0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10
10

图1

(2)如图 2 所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止 开始自由下落,利用此装置可“验证机械能守恒定律”。 ① 已准备的器材有:打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带 铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还必需的器材是 (只有一个选项符合要求。填选项前的符号)。 A.直流电源、天平及砝码 C.交流电源、天平及砝码 B.直流电源、刻度尺 D.交流电源、刻度尺
图2

② 安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合 要求的纸带,如

图 3 所示(其中一段纸带图中未画出)。图中 O 点为打出的起始点,且速度为零。 选取在纸带上连续打出的点 A、B、C、D、E、F、G 作为计数点。其中测出 D、 E、F 点距起始点 O 的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为 T=0.02s。由此 可计算出物体下落到 E 点时的瞬时速度 vE =______ m/s(结果保留三位有效数字)。
O A B C D E F G

h1=42.75cm h2=48.64cm h3=54.91cm
图3

③ 若已知当地重力加速度为 g,代入图 3 中所测的数据进行计算,并将 1 v E 2 与
2

进行比较

(用题中所给字母表示),即可在误差范围内验证,从 O 点到 E 点的过程中机械能是否守恒。 ④ 某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏,找不到打出的起始点 O 了,如图 4 所示。 于是他利用剩余的纸带进行如下的测量:以 A 点为起点,测量各点到 A 点的距离 h,计算出物 体下落到各点的速度 v,并作出 v2-h 图像。图 5 中给出了 a、b、c 三条直线,他作出的图像应 该是直线_________;由图像得出,A 点到起始点 O 的距离为_________cm(结果保留三位有 效数字)。

A

B

C

D 图4

E

F

G

l 小刀 h 铁锁

s 图5 图6

⑤ 某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验,他设计的实验装置如图 6 所示,用 细线的一端系住一个较重的小铁锁(可看成质点),另一端缠系在一支笔上,将笔放在 水平桌面的边上,用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处(细线拉直),然后自由 释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀,铁锁经过时,细线立即被割断,铁锁继续 向前运动,落在水平地面上。测得水平桌面高度为 h,笔到铁锁的距离为 l,笔到铁锁 落地的水平距离为 s。若满足 s2=___________(用 l、h 表示),即可验证铁锁从释放至 运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。

22.(16 分) 质谱仪是一种精密仪器,是测量带电粒子的质量和分析同 位素的重要工具。图中所示的质谱仪是由加速电场和偏转磁场 组成。带电粒子从容器 A 下方的小孔 S1 飘入电势差为 U 的加 速电场,其初速度几乎为 0,然后经过 S3 沿着与磁场垂直的方 向进入磁感应强度为 B 的匀强磁场中, 最后打到照相底片 D 上。 不计粒子重力。 (1)若由容器 A 进入电场的是质量为 m、电荷量为 q 的粒子,求: a.粒子进入磁场时的速度大小 v; b.粒子在磁场中运动的轨道半径 R。 (2)若由容器 A 进入电场的是互为同位素的两种原子核 P1、P2,由底片上获知 P1、P2 在磁场中运 动轨迹的直径之比是 2 : 1。求 P1、P2 的质量之比 m1 :m2。 23.(18 分) 2016 年 2 月 11 日,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)团队向全世界宣布发现了引力波, 这个引力波来自于距离地球 13 亿光年之外一个双黑洞系统的合并。 已知光在真空中传播的速度为 c, 太阳的质量为 M0,万有引力常量为 G。 (1)两个黑洞的质量分别为太阳质量的 26 倍和 39 倍,合并后为太阳质量的 62 倍。利用所学知识, 求此次合并所释放的能量。 (2)黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无 法通过光学观测直接确定黑洞的存在。假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。 a.因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存 在。天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为 T,半径为 r0 的匀速圆 周运动。由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量 M; b.严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力 学体系预言过黑洞的存在。我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为 m1、m2 的质点相 距为 r 时也会具有势能, 称之为引力势能, 其大小为 Ep ? ?G m1m2(规定无穷远处势能为零) 。
r

请你利用所学知识,推测质量为 M′的黑洞,之所以能够成为“黑”洞,其半径 R 最大不能超 过多少?

24.(20 分) (1)如图 1 所示,固定于水平面的 U 形导线框处于竖直向下、磁感应强度为 B0 的匀强磁场中,导 线框两平行导轨间距为 l,左端接一电动势为 E0、内阻不计的电源。一质量为 m、电阻为 r 的 导体棒 MN 垂直导线框放置并接触良好。闭合开关 S,导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力 和导线框的电阻,平行轨道足够长。请分析说明导体棒 MN 的运动情况,在图 2 中画出速度 v 随时间 t 变化的示意图;并推导证明导体棒达到的最大速度为 vm ? E0 ; B0 l
M S E0 N 图1 B0

v vm m m

0 t (2)直流电动机是一种使用直流电流的动力装置,是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成 图2 的。如图 3 所示是一台最简单的直流电动机模型示意图,固定部分(定子)装了一对磁极,旋 转部分(转子)装设圆柱形铁芯,将 abcd 矩形导线框固定在转子铁芯上,能与转子一起绕轴 OO? 转动。线框与铁芯是绝缘的,线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙 很小,可认为磁场沿径向分布,线框无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,如图 4 所 示(侧面图)。已知 ab、cd 杆的质量均为 M、长度均为 L,其它部分质量不计,线框总电阻 为 R。电源电动势为 E,内阻不计。当闭合开关 S,线框由静止开始在磁场中转动,线框所处 位置的磁感应强度大小均为 B。忽略一切阻力与摩擦。 a.求:闭合开关后,线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中,电动机产生的内能 Q 内; b.当电动机接上负载后,相当于线框受到恒定的阻力,阻力不同电动机的转动速度也不相同。 求:ab、cd 两根杆的转动速度 v 多大时,电动机的输出功率 P 最大,并求出最大功率 Pm。

图4 图3

北京市西城区 2016 年高三一模试卷 参考答案及评分标准

理科综合能力测试-物理
13. D 14. D 15. C 16. B 17. A 18. D 19. D 20. C 21.(18 分)((1)4 分,(2)①--④每空 2 分,⑤ 4 分) (1)17.6 (2)① D ② 3.04 ③ gh2 ④ a,10.0 ⑤ 4l(h-l)

2016.4

22.(16 分) (1)a. (5 分)粒子在电场中加速 根据动能定理

qU ?

1 2 mv 2

解得速度

v?

2qU m
2

b. (5 分)粒子在磁场中做匀速圆周运动 根据牛顿第二定律和洛仑力公式 解得半径

qvB ?m

v R

R?

1 B

2 mU q

(2)(6 分)由以上计算可知 有

m?

B 2 R 2q 2U

m1 R ? ( 1 )2 m2 R2

代入已知条件得

m1 2 ? m2 1

23.(18 分) (1)(6 分)合并后的质量亏损 ?m ? (26 ? 39)M 0 ? 62M 0 ? 3M 0 根据爱因斯坦质能方程 得合并所释放的能量

?E ? ?mc2
?E ? 3M 0c 2

(2)a. (6 分)小恒星绕黑洞做匀速圆周运动,设小恒星质量为 m 2? 2 根据万有引力定律和牛顿第二定律 Mm
G r0
2

? m(

T

) r0

解得

M?

4? 2 r0 GT 2

3

b. (6 分)设质量为 m 的物体,从黑洞表面至无穷远处 1 M ?m 根据能量守恒定律 mv 2 ? (- G ) ?0 2 R 2GM ? 解得 R? v2 因为连光都不能逃离,有 v = c 所以黑洞的半径最大不能超过 R ?

2GM ? c2

24.(20 分) (1)(6 分)闭合开关 S,导体棒在安培力 F=B0Il 的作用 下开始做加速运动,加速度 a ? F ;导体棒切割磁 m 感线产生反电动势,电流 I ?

v vm m m 0

E0 - B0lv ,当速度 v r

增大,电流 I 减小,安培力 F 减小,加速度 a 减小, 导体棒做加速度减小的加速运动;当 E0 =B0lvm 时, 电流为零,导体棒速度达到最大,最大速度 E vm ? 0 ;此后棒以最大速度 vm 做匀速运动;v-t 示意图如图所示。 B0 l (2)a. (7 分)设在这个过程中通过杆横截面的电量为 Q,稳定时两杆的速度为 vm′ 1 根据能量守恒定律 ? 2 ? Q内 EQ ? ? 2Mvm 2 稳定时有 E = 2BLvm′ 在很短的时间△t 内可认为电流不变,以 ab 为研究对象 根据动量定理 BIL· △t = △Mv 对整个过程求和有 BLQ =Mvm′ 联立以上各式求得
Q内 ? ME 2 4 B 2 L2

t

b. (7 分)电动机的输出功率 P =EI–I2R E 求出 当 I ? 时,输出功率 P 最大 2R 根据 求出 解得

E - 2 BLv R E 当v ? 时,输出功率 P 最大 4 BL I?
最大功率 Pm ?
E2 4R

答案解析:


相关文章:
西城区2016届高三一模物理试题及答案(word版)
西城区2016届高三一模物理试题及答案(word版)_理化生_高中教育_教育专区。北京市西城区 2016 年高三一模试卷 理科综合能力测试(物理) 13.下列说法正确的是 A....
北京市西城区2016年高三一模理综物理试题1(WORD版,含解析)
北京市西城区2016年高三一模理综物理试题1(WORD版,含解析)_高三理化生_理化生_...图4 图3 北京市西城区 2016 年高三一模试卷 参考答案及评分标准 理科综合能力...
朝阳区2016届高三一模物理试题及答案(word版)
朝阳区2016届高三一模物理试题及答案(word版)_理化生_高中教育_教育专区。朝阳区2016届高三一模物理试题及答案(word版) 北京市朝阳区高三年级第一次综合练习 理科...
2016年北京市西城区高三一模物理试题及答案(word版)
2016年北京市西城区高三一模物理试题及答案(word版)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。2016年北京西城高三一模物理 北京市西城区 2016 年高三一模理综(物理...
2016年北京市西城区初三一模物理试题及答案WORD版
2016年北京市西城区初三一模物理试题及答案WORD版_初三理化生_理化生_初中教育_教育专区。北京市西城区 2016 年初三一模物理试卷考 生须知 1.本试卷共 10 页,五...
北京市西城区2016年高三一模物理(WORD版,含解析)
北京市西城区2016年高三一模物理(WORD版,含解析)_高三理化生_理化生_高中教育_...E2 4R 答案解析: 京市西城区 2016 年高三一模试卷 参考答案及评分标准 理科...
2016年北京市西城区高三一模物理试题(Word版,含答案)
2016年北京市西城区高三一模物理试题(Word版,含答案)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。2015-2016年西城区高三一模物理试题 2016.4.12 13.下列说法正确的是...
2016年北京西城一模物理试题及答案(word版)
2016年北京西城一模物理试题及答案(word版)_学科竞赛_初中教育_教育专区。2016年西城一模物理试题及答案(word版可编辑) SJ 东方教育——你的差距牵动着我的心 ...
北京市西城区2016年高三一模理综试题 Word版含解析
北京市西城区2016年高三一模理综试题 Word版含解析_理化生_高中教育_教育专区。...参考答案及评分标准 理科综合能力测试化学部分 选择题(20 个小题 每题 6 分...
更多相关标签:
2016西城区英语一模 | 2016西城区数学一模 | 2016北京西城区一模 | 2016西城区语文一模 | 2016北京市西城区一模 | 2016西城区高三期中 | 2016年西城区高三期末 | 2016年一模试题及答案 |