北京四中2017届高三(三模)理综物理试题

2017北京四中三模理综物理试题

13．一定质量的理想气体在升温过程中

A．分子平均势能减小 B．每个分子速率都增大 C．分子平均动能增大 D．分子间作用力先增大后减小 14．下列叙述中符合史实的是

A．玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱 B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构

C．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设 D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构 15．如图，a是一束由两种不同频率的可见光组成的复色光，射向三棱镜，折射后分为两束b和c，则下列说法正确的是（ ）

A. 玻璃对c光的折射率比对b光的折射率大

B．c光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大 C．b光在真空中的波长比c光在真空中的波长大

D．若b、c两种单色光由玻璃射向空气时发生全反射，b光的临界角大于c光的临界角

16．小行星绕恒星运动，由于恒星均匀地向四周辐射能量，其质量缓慢减小。则经过足够长的时间后，小行星的运动将：（此过程中可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动）

A．半径变大 B．速率变大 C．角速度变大

D．加速度变大

17．一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t=0时刻的波形图，图2是介质中某点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是

A．0.5m B．1.5m C．2.5m D．3.5m

0.2 0.1 O -0.1 -0.2 1 2 3 4 5 y/m 0.2 0.1 O -0.1 -0.2 1 2 3 4 5 y/m a b c

x/m 6 t/s 6 图1 图2 18．静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下向上运动，在某一高度瞬间撤去恒力，若不计空气阻力，在整个上升过程中，物体机械能随时间变化关系是

A B C D

19．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC = h，此为过程Ⅰ；若圆环在C处获得一竖直向上的速度v，则恰好能回到A处，此为过程Ⅱ。已知弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为g，则圆环 A．过程Ⅰ中，加速度一直减小

1

A m B h C

B．Ⅱ过程中，克服摩擦力做的功为C．在C处，弹簧的弹性势能为

12

mv 212

mv – mgh 4D．过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同

20．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是

A．0 B．

12rqk 22B +q 2C．2rqk D．rqk

第二部分（本部分11小题，共180分）

21．(18分)（1）图1为示波器面板，用该示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。 钮和 钮；（填旋钮前数字）

②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，现将“扫描范围”旋钮置于“×1k”位置，然后还应调节 钮，得到稳定波形。（填旋钮前数字）

图1

图2

①当屏幕上出现如图2所示的波形时，为将波形调至屏幕中央，并且正弦波的正负半周不超出屏幕的范围，应调节

（2）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s，那么：

2

2① 计算B点瞬时速度时，甲同学用vB2gSOB，乙同学用vB

SAC。其中所选择方法正确的是________（填“甲”2T或“乙”）同学。（SOB与SAC分别表示纸带上O、B和A、C两点之间的距离）

2

② 同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为 _________m/s(保留三位有效数字)， 从而计算出阻力f= ______ N。

③ 若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？ 。（填“能”或“不能”）

（3）如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量m0，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s。

2

① 实验需用螺旋测微器测量挡光板的宽度d，如图所示，d＝________mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），砝码盘和砝码的质量为m，已知重力加速度为g，则对该小车，实验要验证的表达式是_________。

A．mgs1d1d1d1dM()2M()2 B．(mm0)gsM()2M()2 2t22t12t22t11d1d1d1dM()2M()2 D．FsM()2M()2 2t22t12t22t1C．(Fm0g)s22．（16分）如图所示，半径R = 0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m = 0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m = 0.1kg的小滑块A以v0 = 210m/s的水平初速度向B滑行，滑过s = 1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动。已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ = 0.2。A、B均可视为质点。（g = 10m/s²）。求： （1）A与B碰撞前瞬间的速度大小vA； （2）碰后瞬间，A、B共同的速度大小v；

（3）在半圆形轨道的最高点c，轨道所受的作用力N。

a s 23．（18分）如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为 m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r，导体棒与导轨接触点的a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。t=0时，导体棒位于顶角O处，求： （1）t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。

3

（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。 （3）导体棒在0～t时间内产生的焦耳热Q。

24．（20分）物理中存在“通量”这个物理量，“通量”的定义要用到高等数学知识。在高中阶段，对“通量”的定义采用的是简单化处理方法并辅以形象化物理模型进行理解。

（1）“磁通量”就是一种常见的“通量”。在高中阶段我们是这样来定义“磁通量”的：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积叫做穿过这个面积的磁通量（图1），简称磁通。用字母表示，则=BS。磁通量可以形象地理解为穿过某一面积的磁感线条数的多少。如图2所示，空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个面积为S的矩形线圈与竖直面间的夹角为θ，试求穿过该矩形线圈的磁通量。

θ

图1

图2

（2）“电通量”也是一种常见的“通量”。在定义“电通量”时只需要把“磁通量”中的磁感应强度B替换为电场强度E即可。请同学们充分运用类比的方法解决以下问题。已知静电力常量为k。

图3

图4

a．如图3所示，空间存在正点电荷Q，以点电荷为球心作半径为R的球面，试求通过该球面的电通量E1。

b．上述情况映射的是静电场中“高斯定理”，“高斯定理”可以从库仑定律出发得到严格证明。“高斯定理”可表述为：通过静电场中任一闭合曲面的电通量等于闭合曲面内所含电荷量Q与4k的乘积，即E4kQ,其中k为静电力常量。试根据“高斯定理”证明：一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点的电场强度也是Ek整个球体所带的电荷量。

Q(rR) ，式中r是球心到该点的距离，Q为2r

4

物理答案

13 C

21．(1)①6,8 ②12（扫描微调旋钮）

(2)①乙；9.50； 0.06 （3）5.50mm ；C

22．（1）滑块做匀减速直线运动，加速度大小：a vAv02ax 解得：vA6m/s

答：A与B碰撞前瞬间的速度大小为6m/s。 （2）碰撞过程中满足动量守恒：mvA2mv 解得：v3m/s

答：碰后瞬间，A与B共同的速度大小为3m/s

（3）由b运动到c的过程中，根据动能定理，设c点的速度为vC，

14 A 15 B 16 A 17 C 18 C 19 D 20 D f2m/s2， m22-2mg•2R112•2mvC•2mv2 22 解得：vC5m/s

v 根据受力分析：2mgN2mC

R 解得N=8N

答：轨道对A与B的作用力N的大小为8N。

2

23.解：（1）0到t时间内，导体棒的位移： x＝t

t时刻，导体棒的长度： l＝x

导体棒的电动势： E＝Bl v0

回路总电阻： R＝(2x＋2x)r 电流强度： I＝Bv0E＝ R（2＋2）r电流方向： b→a

5

2B2v0t（2） FBlI （2＋2）r23Bv0tE （3）t时刻导体的电功率： P＝I2R＝I＝＝ 2R（2＋2）r32B2v0tP ∵P∝t ∴ Q＝t＝ 222(2＋2）r

24．解答：（1） BSBScos

（2）a. 根据点电荷的场强公式，求得球面上各处的电场强度大小为Ek由于球面上各处电场强度方向都与球面垂直，故通过球面的电通量为

Q ， R2EESk1Q4R24kQ 2R b. 证明：过距离球心距离r的点作一球面，根据对称性可知该球面上各点场强大小相等，方向处处球面垂直。设该点的电场强度为E，通过该球面的电通量为E ，则

EES4r2E 由高斯定理知，E4kQ 所以有 4r2E4kQ ，

化简得 Ek

Q，这就是球心处的点电荷Q在r处产生的场强，证明完毕。 2r6