2015年朝阳区高三一模理综物理试题及答案

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习理科综合物理2015．4 13．下列说法中正确的是A．布朗运动就是液体分子的热运动B．物体的温度越高，分子的平均动能越大C．外界对系统做功，其内能一定增加D．系统从外界吸收热量，其内能一定增加14．一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，则该氢原子A．吸收光子，能量增加B．吸收光子，能量减少C．放出光子，能量增加D．放出光子，能量减少15．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交流电，电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，则甲乙A．该交流电的频率为100HzB．该交流电电动势的有效值为311VC．t=0.01s时，穿过线框的磁通量为零D．t=0.01s时，穿过线框的磁通量的变化率为零16．如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力。

要使两小球在空中相遇，则必须A．先抛出A球B．先抛出B球C．同时抛出两球D．两球质量相等17．如图所示，一物块静止在粗糙的斜面上。

现用一水平向右的推力F推物块，物块仍静止不动。

则A．斜面对物块的支持力一定变小B ．斜面对物块的支持力一定变大C ．斜面对物块的静摩擦力一定变小D ．斜面对物块的静摩擦力一定变大18．图中虚线是某电场中的一簇等势线。

两个带电粒子从P 点均沿等势线的切线方向射入电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。

若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是A ．两粒子的电性相同B ．a 点的电势高于b 点的电势C ．粒子从P 运动到a 的过程中，电势能增大D ．粒子从P 运动到b 的过程中，动能增大19．在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U 与电流I 的关系图线，如图所示。

两个电源的电动势分别为E 1、E 2，内阻分别为r 1、r 2。

如果外电路分别接入相同的电阻R ，则两个电源的 A ．路端电压和电流不可能同时相等 B ．输出功率不可能相等 C ．总功率不可能相等 D ．效率不可能相等20．第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度。

理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的2倍，这个关系对其他天体也是成立的。

有些恒星，在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，它的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸，这种天体被称为黑洞。

已知光在真空中传播的速度为c ，太阳的半径为R ，太阳的逃逸速度为500c。

假定太阳能够收缩成半径为r 的黑洞，且认为质量不变，则Rr应大于 A ．500B ．5002C ．52.510⨯D ．55.010⨯第二部分（非选择题 共180分）本部分共11小题，共180分。

21．（18分）（1）用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。

正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。

① 这块玻璃砖的折射率n =_________（用图中字甲母表示）。

②如果有几块宽度d不同的玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度d较_____（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。

（2）某同学利用单摆测定当地的重力加速度。

①实验室已经提供的器材有：铁架台、夹子、秒表、游标卡尺。

除此之外，还需要的器材有________。

A．长度约为1m的细线B．长度约为30cm的细线C．直径约为2cm的钢球D．直径约为2cm的木球E．最小刻度为1cm的直尺F．最小刻度为1mm的直尺②该同学在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为________s。

乙丙③该同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出L-T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。

则当地重力加速度的表达式g=________。

处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这样________（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。

④该同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，他认为：A．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定B．摆线偏离平衡位置的角度不能太大C．用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径D．测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时其中合理的有_________。

⑤该同学在做完实验后，继续思考测量重力加速度的其它方法。

请你展开想像的翅膀，再设计一个方案测量重力加速度。

（简要说明需要的器材以及测量方法）__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________22．（16分）如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B =0.50T ，两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l =0.40m ，左端接有阻值R =0.40Ω的电阻。

一质量m =0.10kg 、阻值r =0.10Ω的金属棒MN 放置在导轨上。

金属棒在水平向右的拉力F 作用下，沿导轨做速度v =2.0m/s 的匀速直线运动。

求： （1）通过电阻R 的电流I ； （2）拉力F 的大小；（3）撤去拉力F 后，电阻R 上产生的焦耳热Q 。

23．（18分）如图甲所示，倾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。

一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m =1.0kg 的小滑块（可视为质点）接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。

当t =0时释放滑块。

在0~0.24s 时间内，滑块的加速度a 随时间t 变化的关系如图乙所示。

已知弹簧的劲度系数22.010k =⨯N/m ，当t =0.14s 时，滑块的速度v 1=2.0m/s 。

g 取l0m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

弹簧弹性势能的表达式为2p 12E kx =（式中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量）。

求：（1）斜面对滑块摩擦力的大小f ；（2）t =0.14s 时滑块与出发点间的距离d ； （3）在0~0.44s 时间内，摩擦力做的功W 。

图甲 图乙24．（20分）研究物理问题的方法是运用现有的知识对问题做深入的学习和研究，找到解决的思路与方法，例如：模型法、等效法、分析法、图像法。

掌握并能运用这些方法在一定程度上比习得物理知识更加重要。

（1）如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是竖直方向的直径。

一质量为m、电荷量为+q的小球套在圆环上，并静止在P点，且OP与竖直方向的夹角θ=37°。

不计空气阻力。

已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

a．求电场强度E的大小；图甲b．若要使小球从P点出发能做完整的圆周运动，求小球初速度应满足的条件。

（2）如图乙所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，一个质量为m、电荷量为+q的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。

现使圆环以初速度v0向上运动，经时间t圆环回到出发位置。

不计空气阻力。

已知重力加速度为g。

求当圆环回到出发位置时速度v的大小。

图乙京市朝阳区高三年级第一次综合练习理科综合试卷 2015．4第一部分（选择题 共120分）第二部分（非选择题 共180分）21．（18分） （1）①12sin sin θθ………………………………………………………………………………（2分）② 大 …………………………………………………………………………………（2分） （2）① ACF ………………………………………………………………………………（2分）② 95.1…………………………………………………………………………………（2分） ③ 2224()B A B A L L T T π--………………………………………………………………………（2分）不影响 ……………………………………………………………………………（2分） ④ AB …………………………………………………………………………………（2分） ⑤【方案一】需要的器材有：质量已知的钩码、测力计。

测量方法：已知钩码的质量m ，再用测力计测出其重力G ，则可求出重力加速度Gg m=。

【方案二】需要的器材有：铁架台、打点计时器及相应的电源、导线、纸带、刻度尺、重锤。

测量方法：让重锤拖着纸带做自由落体运动，通过打点计时器在纸带上记录的信息可求得重力加速度。

……………………………………………………………………………………（4分）22．（16分）解：（1）感应电动势0.40E Bl ==v V通过电阻R 的电流0.80EI R r==+A ……………………………………………（5分） （2）金属棒受到的安培力A 0.16F BIl ==N 根据牛顿第二定律有 0A F F -=所以0.16F =N ……………………………………………………………（5分）（3）撤去拉力F 后，金属棒做减速运动并最终静止，金属棒的动能全部转化为回路中的焦耳热。

在这段过程中，根据能量守恒定律有212m Q =v 总 所以0.16RQ Q R r ==+总J ……………………………………………………（6分）23．（18分）解：（1）当t 1=0.14s 时，滑块与弹簧开始分离，此后滑块受重力、斜面的支持力和摩擦力，滑块开始做匀减速直线运动。

由题中的图乙可知，在这段过程中滑块加速度的大小a 1=10m/s 2。

根据牛顿第二定律有1sin mg f ma θ+=所以 4.0f =N ………………………………………………………………（4分）（2）当t 1=0.14s 时弹簧恰好恢复原长，所以此时滑块与出发点间的距离d 等于t 0=0时弹簧的形变量x ，所以在0~0.14s 时间内弹簧弹力做的功2p p 12W E E kd =-=弹末初。

在这段过程中，根据动能定理有211sin 02W mgd fd m θ--=-v 弹可求得 d = 0.20 m ………………………………………………………………（6分）（3）设从t 1=0.14s 时开始，经时间1t ∆滑块的速度减为零，则有11100.20t a -∆==-v s 这段时间内滑块运动的距离211100.202()x a -==-v m此时t 2=0.14s+1t ∆=0.34s ，此后滑块将反向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求得此时加速度的大小2sin cos 2.0mg mg a mθμθ-==m/s 2在0.34s~0.44s （20.1t ∆=s ）时间内，滑块反向运动的距离222210.012x a t =∆=m所以在0~0.44s 时间内，摩擦力f 做的功12() 1.64W f d x x =-++=-J …………………………………………（8分）24．（20分）解：（1）a ．当小球静止在P 点时，小球的受力情况如图所示，则有tan37qEmg=所以34mgE q=………………………………（4分） b ．当小球做圆周运动时，可以等效为在一个“重力加速度”为54g 的“重力场”中运动。