2017年北京市朝阳高三二模物理试题及答案
2017届北京市三区高三二模物理试卷(解析版)

2016-2017学年北京市三区高三二模物理试卷一、单选题1. 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【答案】D【解析】试题分析:液体分子的无规则运动不能称为布朗运动,因为布朗运动不是液体分子运动的直接反映,而是液体分子对花粉颗粒的无规则碰撞所反映出来的现象,故选项A错误;物体从外界吸收热量,如果它再对外做功,则其内能不一定增加,选项B错误;物体温度升高,分子的平均动能增大,而不是其中每个分子热运动的动能均增大,选项C错误;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,选项D正确。
考点:分子动理论,内能,温度及压强的微观含义。
2. 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4cmB. 这列波的波速为6m/sC. x = 4m处的质点振动周期为4sD. 此时x = 8m处的质点沿y轴负方向运动【答案】D【解析】试题分析:由图可知,该波的振幅为2cm,选项A错误;因为它的波长为8m,其周期为2s,故传播速度为4m/s,选项B错误;波中任意质点的振动周期与波的周期相等,故它们都是2s,选项C错误;由于波沿x轴正方向传播,故x = 8m处的质点沿y轴负方向运动,选项D正确。
考点:机械振动与机械波。
3.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【答案】C【解析】试题分析:由图可知,P点周围的磁感线比Q点稀疏,故P点的场强比Q点小,选项A错误;由电场线的方向可知,电场由P到Q,而电势沿电场线方向是降低的,故P点电势高于Q点电势,选项B错误;那么电子是负电荷,电子在P点的电势能小于在Q点的电势能,选项C正确;由于P到Q间的电场强度是变化的,故电子从P沿直线到Q的过程中所受电场力是变化的,选项D错误。
2020届北京市朝阳区2017级高三下学期二模考试理科综合物理试卷及解析

2020届北京市朝阳区2017级高三下学期二模考试理科综合物理试卷★祝考试顺利★(解析版)第一部分本部分共14题,每题3分,共42分。
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.下列说法正确的是()A. 气体分子热运动的平均动能减小时,则气体压强也一定减小B. 分子力随分子间距离的减小可能会增大C. 破碎的玻璃很难再“粘”在一起,说明分子间有斥力D. 一定质量的理想气体等温膨胀时会向外放热,但内能保持不变【答案】B【详解】A.气体分子热运动的平均动能减小时,气体的温度会降低,但是,根据理想气体状态方程Vp CT=(定值)可知,气体的压强增大还是减小,取决与其体积和温度如何变,所以A错误;B.当分子间距离达到某值时,分子间作用力为0,当小于此值时,分子间作用力表现为引力,当分子间距离减小时,分子力先增大后减小,所以B正确;C.玻璃破碎后分子间的距离变成无穷远,距离r变成无穷远,分子间没有作用力了,不能复原。
所以破碎的玻璃无法复原不能说明分子间存在斥力。
所以C错误;D.一定质量的理想气体等温膨胀时,气体的内能不变。
由热力学第一定律U Q W∆=+气体膨胀对外做功,要保持内能不变,要从外界吸热,不是放热,所以D错误。
故选B。
2.已知某种光的频率为ν,光速为c,普朗克常量为h。
下列说法正确的是()A. 这种光子的波长为cνB. 这种光子的动量为hc νC. 该光与另一束强度相同、频率为2ν的光相遇时可以产生光的干涉现象D. 用该光照射逸出功为W 的金属有电子逸出,则电子的最大初动能为h W ν-【答案】D【详解】A .由题意可知,这种光子的波长为c λν=故A 错误;B .根据hp λ=可得,这种光子的动量为h νp c= 故B 错误;C .两束光要想发生干涉现象,要求两种光子的频率相同,所以该光与另一束强度相同、频率为2ν的光相遇时不可以产生光的干涉现象,故C 错误;D .根据爱因斯坦的光电效应方程,可得光电效应逸出光电子的最大初动能为k E h W ν=-所以用该光照射逸出功为W 的金属有电子逸出,则电子的最大初动能为h W ν-,故D 正确。
北京市朝阳区2017-2018学年高三二模物理试卷 Word版含解析

2017-2018学年北京市朝阳区高三二模物理试卷一、单选题(共8小题)1.下列核反应方程中,属于裂变的是()A.B.C.D.考点:原子核答案:D试题解析:核反应中,裂变反应是重原子核被中子轰击分裂为几个原子核的过程链式反应过程,故选D;2.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.布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动C.物体从外界吸热,其内能一定增大D.外界对物体做功,其内能一定增大考点:分子动理论与统计观点答案:B试题解析:放在水中的花粉微粒会做无规则的运动,这类运动称为“布朗运动”,这是由于水分子的无规则热运动引起的,故A错误,B正确;根据热力学第一定律,系统内能的变化量等于系统从外界吸收的热量与外界对系统做的功之和,即系统内能的增或减是由两个因素决定,单一因素的变化无法决定系统内能的变化,故C,D错误;3.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,波沿x轴的正方向传播,P为介质中的一个质点。
下列说法正确的是()A.质点P此时刻的速度沿y轴正方向B.质点P此时刻的速度沿x轴正方向C.经过一个周期,质点P通过的路程为2bD.经过一个周期,质点P通过的路程为2a考点:横波的图像机械振动机械波答案:A试题解析:根据波形的传播方向与质点振动速度方向之间的关系可以判断此时P点的速度向上,故A正确,B错误;一个周期内,质点经过的路程是4倍的振幅,为4a,故C,D错误;4.A、B是两个完全相同的电热器,A通以图甲所示的交变电流,B通以图乙所示的交变电流,则两电热器的电功率之比P A:P B等于()A .2:1B.1:1C.:1D.1:2考点:交变电流答案:A试题解析:易知甲图交流电的有效值为,乙图交流电的有效值为,根据公式可得,故答案选择A;5.如图所示,从地面上的A点以速度v竖直向上抛出一小球,上升至最高点B后返回,O为A、B的中点,小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变。
下列说法正确的是()A.小球上升至O点时的速度等于0.5vB.小球上升至O点时的速度小于0.5vC.小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量D.小球在上升过程中动能的减少量等于下降过程中动能的增加量考点:实验:研究匀变速直线运动答案:C试题解析:设小球上升过程中的加速度为,小球上升过程到达O点的速度为,根据匀变速直线运动规律,从A到O有,从O到B有,可解得,故A,B错误;设小球下降过程中加速度为,则由受力分析和牛顿第二定律可知,设小球A到B点的时间为,小球从B到A的时间为,根据匀变速直线运动规律,A到B,逆向思维,有,B到A,有,故,所以小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量,故C正确;设小球落回A点时的速度为,根据匀变速直线运动规律,从A到B,,从B到A,,由于,所以,上升过程动能的减少量,下降过程动能的增加量,可得,故D错误;6.体育课上某同学做引体向上。
北京市北京市朝阳区2017年中考物理二模试卷 及参考答案

A.
水中倒影 B .
放大镜把图案放大 C .
雨后空中出现的彩虹 D .
小
孔成像
4. 如图所示的四种家用电器中,利用电流热效应工作的是( )
A.
抽油烟机 B .
电风扇 C .
电视机 D .
电热
水壶
5. 安装在浴室内的某种防雾镜,内部有电热丝加热,使镜面的温度比室温略高,从而防止水蒸气在镜面( ) A . 汽化 B . 液化 C . 熔化 D . 凝固 6. 如图所示的实例中,目的是为了减小压强的是( )
A . 凸透镜A的焦距小于凸透镜B的焦距 B . 两次实验中凸透镜所成的像均为实像 C . 图甲所示的实验现象可以说明幻灯机的成 像特点 D . 图乙所示的实验现象可以说明照相机的成像特点
四、实验解答题
30. 小阳在探究水沸腾时温度变化特点的实验,记录的实验数据如表.请你完成下列问题: (1) 实验中需要的测量工具是________和________; (2) 根据表中的实验数据可以判断水的沸点是________℃.
列说法中正确的是( )
A . 太阳能汽车将太阳能最终转化为动能 B . 太阳能汽车受到的重力与支持力是一对平衡力 C . 太阳能汽车受到的牵引力与阻力 是一对相互作用力 D . 太阳能汽车的运动状态没有改变,此时它不具有惯性
19. 如图所示是扬声器(喇叭)的结构图.当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永久
发声音箱的序号,如图乙所示.请你写出用这个展品证明用双耳聆听比用单耳聆听能更准确判断声源方位的操作方法.
37. 小阳同学利用已调节好的弹簧测力计、烧杯、水、细线、木块(ρ木<ρ水)测木块的密度, (1) 实验步骤如下: ①将木块用细线拴好,挂在已调节好的弹簧测力计下,测出木块的重力G;
2017年北京市朝阳高三二模物理试题及答案

2017年北京市朝阳高三二模物理试题及答案北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合测试物理试题2017.513.根据玻尔的原子模型,一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时,该氢原子A.吸收光子,能量减小B.放出光子,能量减小C.放出光子,核外电子动能减小D.吸收光子,核外电子动能不变14.如图所示,ABC是一个用折射率n>2的透明介质做成的棱镜,其截面为等腰直角三角形。
现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB 面上,则该光束A.能从AC面射出AB.能从BC面射出C.进入棱镜后速度不变D.进入棱镜后波长变长15.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图所示,a、b、c为波上的三个质点,质点a此时向上运动。
由此可知A.该波沿x轴负方向传播B.质点b振动的周期比质点c振动的周期小C.该时刻质点b振动的速度比质点c振动的速度小D.从该时刻起质点b比质点c先到达平衡位置16.某家用电热壶铭牌如图所示,其正常工作时电流的最大值是A.0.2AB.2.52AC.5A D.52A17.如图所示,带正电的绝缘滑块从固定斜面顶端由静止释放,滑至底端时的速度为v;若在整个空间加一垂直纸面向里的匀强磁场,滑块仍从斜面顶端由静止释放,滑至底端时的速度为v´。
下列说法正确的是A.若斜面光滑,则v´= vB.若斜面粗糙,则v´> vC.若斜面光滑,则滑块下滑过程中重力所做的功等于滑块机械能的增加量D.若斜面粗糙,则滑块下滑过程中重力所做的功等于滑块动能的增加量18.牛顿曾设想:从高山上水平抛出物体,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如果抛出速度足够大,物体将绕地球运动成为人造地球卫星。
如图所示,若从山顶同一位置以不同的水平速度抛出三个相同的物体,运动轨迹分别为1、2、3。
已知山顶高度为h,且远小于地球半径R,地球表面重力加速度为g,假定空气阻力不计。
下列说法正确的是A.轨迹为1、2的两物体在空中运动的时间均为2hgB.轨迹为3的物体抛出时的速度等于gR2C.抛出后三个物体在运动过程中均处于失重状态D.抛出后三个物体在运动过程中的加速度均保持不变19.若采用下图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同、质量均已知,且m A >m B ,B 、B ´两点在同一水平线上),下列说法正确的是甲乙A .采用图甲所示的装置,必需测量OB 、OM 、OP 和ON 的距离B .采用图乙所示的装置,必需测量OB 、B ´N 、B ´P 和B ´M 的距离C .采用图甲所示的装置,若m A •ON =m A •OP + m B •OM ,则表明此碰撞动量守恒 D .采用图乙所示的装置,若+B NB M B P =''',则表明此碰撞机械能也守恒20.2016年诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国木板科学家,以表彰他们将拓扑概念应用于物理研究所做的贡献。
北京市朝阳区2017届高三物理第二次综合练习试题(扫描版)

北京币胡阳区高三年级第二次综合练习理科综合测试4冷试时何150分仲诲分300分)杰试卷共16页•共300分•占试对尺1500仲 匕生务必的書案符往徐Hfi I? k.ftit 卷上佑咨无效:与试结束后•将本试卷和答範卡一并交冋,町倦用対的们对原十质比H I IJ7 C 12 N 140 16 Nu 23 Al 27 Cu M 第一部分(ans 共i2o 分)春部分共20小越川小3 6分』12()分伽小題列出的四个选頊中•选岀最符合股U 要求的顼 13. 根擔玻尔的凍子按型•一个◎原子从兀・3能级跃迁到H »1能级时■该氢原子A. 吸收光子,能fit 敲小 a 放出光子,诡戲敍小 c 放出光子,核外电子动幣法小D.吸收光子•核外电子动能不变14. |□图所示.AfiC 是一个用折肘率的透明介质做成的梭宓其截面为零讓直角三痢形。
现有一束光从图示位建垂直入射到梭悅的初面上•则浜光束A.能从*C 面射出 a 腿从sc 面射出c 进人梭傥后速度不变 a 进入梭觇后波长变长15. 一列简谐横波在鼻轴上传掃•某时刻的波影如明所示.a.b.c 为波上的三个质点•质点a此时向上运动•由此可知 A.该波沿%釉负方向传播B 质点6振动的周期比质点c 撮动的周期小C 该时刻质点&掾动的速度比质点c 提动的逮度小a 从该时刻起质点b 比质点c 先到达平會位建16. 某家用电鷄壺祗牌如图所示•其正當工作时电厦的H 大值处人 0.2AC 5A 2017.5A仇如图所示■带正施的險谊褂块从固宦斟面頂対由鼎止胖旌•酹无底蒯吋的理厦为比若花擀个空阿加一番直纸而向小的匀强雄场,祈块仍从斜面顶域由存止祥放.醉莖底箱时內遠度为下列谏法正确肿层-V若斜面光滑.则仁芥斜面光洋-则滸取下淆过出屮朮为所效的功芹于濟览机械{世的堵加址IX若斜面机樞■则滞块下獅过程中更力所他的功竽于滑块动陡的壻加吐1乩牛领曽设世:从高山上水平她出钧床,述度一次比一次人•需她点就一次吃「次远.如卑拋出i±Jff足够大・粉体将绕地球运动成为人造地邸卫笊価阳所赤若从111顼同…位以不剧的水平湮度抛出三个相同的物徉,延动轨迹5MM为丨巳知山顶岛脛为A*ti远小于地越半住化地球黑曲毗力加建脛为&朋定空%81力不讯卜刊说法止确的地A.孰迹为I卫的凹助件在空中适功的时间均为¥罟H・轨谨为$勵怖(♦抛出时的拖山评于J聲C.姮出盾三个物体花産动过程中均处Tjfe®狀舍“魁出后三个物弹在运动过段中的he進应均賞孕不燮19.舀采川下图典卩Z陶种实验滅?I集购证动竝赢謎律(图屮小陳味船FkHifit均已jn・Um、>卫/屈恵任同一木平戟上).下列说处JEIM9是A.耒用图甲所示的出任,必需测朮f站."M.OP fil 0A的距离B乐用阳乙1W示的戦!S泌需测吐0M2P和n w的8!伺C.采用图甲唐示的装證.若g*・ev =叭,*OP+m p *如h则农明吐踐撞动册守恫6采用罔乙所永的我註冶」= = =、+』二:,期决朗此迢忡机械陡也守恆 *屈£y TF20.2016^贝尔物理学奖侦发饴了三位黄拭科学取,以袈題他们将拓扑搭念应用于穆理研丸所傲的贾献・我们知道•按异电性陡不同传嫌材料大致可分为导体和徳缘体两类.而拓扑塑绿体性J®独持,它垦一种边界上导电、体內绝嫌的新型最子材料。
2017北京二模物理分类汇编-计算题23题

23.(2017二模东城区)(18分)带电粒子的电荷量与其质量之比称为比荷().是带电粒子的基本参量之一。
如图l所示是汤姆孙用来测定电子比荷的实验装置,真空玻璃管中K是金属板制成的阴极,由阴极K 发出的射线被加速后穿过带有狭缝的极板A、B.经过两块平行铝板C、D中心轴线后打在玻璃管右侧的荧光屏上形成光点。
若平行铝板C、D问无电压,电子将打在荧光屏上的中心O点;若在平行铝板C、D 间施加偏转电压U,则电子将打在O1点,O l点与O点的竖直间距为h,水平间距可忽略不计。
若再在平行铝板(C、D间施加一个方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出),则电子在荧光屏上产生的光点又回到O点。
已知平行铝板C、D的长度均为L1,板问距离为d,它们的右端到荧光屏中心O点的水平距离为L2,不计电子的重力和电子间的相互作用。
(1)求电子刚进入平行铝板C、D间时速度的大小;(2)推导出电子比荷的表达式;(3)伽利略曾通过逻辑推理得知:在同一高度同时由静止释放两个质量不同的铁球,只在重力作用下,它们可以同时落地。
那么静电场中的不同带电粒子是否也会出现“同时落地”的现象呢?比如,在图2所示的静电场中的A点先后由静止释放两个带电粒子,它们只在电场力作用下运动到B 点。
请你分析说明:若要两个带电粒子从A运动到B所用时间相同(即实现“同时落地”),则必须满足什么条件?【解答】解:(1)加偏转电压U后,板间区域的电场为匀强电场,电场强度的大小,方向竖直向下;当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时,电子做匀速直线运动,亮点重新回复到中心O点,设电子的速度为v,则evB=eE得v=即v=(2)当极板间仅有偏转电场时,电子以速度v进入后,竖直方向作匀加速运动,加速度为a=电子在水平方向作匀速运动,在电场内的运动时间为这样,电子在电场中,竖直向上偏转的距离为d1==离开电场时竖直向上的分速度为v1=at1=电子离开电场后做匀速直线运动,经t2时间到达荧光屏t2=t2时间内向上运动的距离为d2=v1t2=这样,电子向上的总偏转距离为d=d1+d2=L1(L2+)可解得=(3)带电粒子由A运动到B的过程中都是做初速度等于0的变加速直线运动,如果它们经过任何位置时的加速度都相同,则它们从A运动到B的运动情况也完全相同,它们从A运动到B的时间就相等.带电粒子的加速度:a=,可知若要加速度相等,即时间相等,则需要它们的比荷相同.23.(2017二模西城区)(18分)电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置,在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,物理学中用电动势来表明电源的这种特性。
2017东城西城海淀朝阳丰台高三物理二模试题及答案

2017东城高三物理二模13.下列说法正确的是A .液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动B .液体分子的无规则运动是布朗运动C .物体对外界做功,其内能一定减少D .物体从外界吸收热量,其内能一定增加14.已知质子、中子、氘核的质量分别是m 1、m 2、m 3,光速为c 。
在质子和中子结合成氘核的过程中A .释放的能量为(m 1+m 2+m 3)c 2B .释放的能量为(m 1+m 2-m 3)c 2C .吸收的能量为(m 1+m 2+m 3)c 2D .吸收的能量为(m 1+m 2-m 3)c 215.将小球竖直向上抛出,一段时间后小球落回抛出点。
若小球在运动过程中所受空气阻力的大小保持不变。
在小球上升、下降过程中,运动时间分别用1t 、2t 表示,损失的机械能分别用1E ∆、2E ∆表示。
则A .21t t <,21E E ∆=∆B .21t t <,21E E ∆<∆C .21t t =,21E E ∆=∆D .21t t >,21E E ∆>∆16.根据开普勒定律可知:火星绕太阳运行的轨道是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
下列说法正确的是A .太阳对火星的万有引力大小始终保持不变B .太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力C .火星运动到近日点时的加速度最大D .火星绕太阳运行的线速度大小始终保持不变17.图1所示为一列简谐横波在t =0时的波动图像,图2所示为该波中x =4m 处质点P 的振动图像,下列说法正确的是 A .此波的波速为0.25m/s B .此波沿x 轴正方向传播 C .t =0.5s 时质点P 移动到x =2m 处 D .t =0.5s 时质点P 偏离平衡位置的位移为018.如图所示,在光滑水平桌面上有一边长为L 、总电阻为R 的正方形导线框abcd ,在导线框右侧有一边长为2L 、磁感应强度为B 、方向竖直向下的正方形匀强磁场区域。
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北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合测试物理试题2017.5 13.根据玻尔的原子模型,一个氢原子从n =3能级跃迁到n =1能级时,该氢原子A .吸收光子,能量减小B .放出光子,能量减小C .放出光子,核外电子动能减小D .吸收光子,核外电子动能不变14.如图所示,ABC 是一个用折射率n >2的透明介质做成的棱镜,其截面为等腰直角三角形。
现有一束光从图示位置垂直入射到棱镜的AB 面上,则该光束 A .能从AC 面射出 B .能从BC 面射出 C .进入棱镜后速度不变 D .进入棱镜后波长变长15.一列简谐横波在x 轴上传播,某时刻的波形如图所示,a 、b 、c 为波上的三个质点,质点a 此时向上运动。
由此可知 A .该波沿x 轴负方向传播B .质点b 振动的周期比质点c 振动的周期小C .该时刻质点b 振动的速度比质点c 振动的速度小D .从该时刻起质点b 比质点c 先到达平衡位置16.某家用电热壶铭牌如图所示,其正常工作时电流的最大值是A .0.2AB .2.52AC .5AD .52A 17.如图所示,带正电的绝缘滑块从固定斜面顶端由静止释放,滑至底端时的速度为v ;若在整个空间加一垂直纸面向里的匀强磁场,滑块仍从斜面顶端由静止释放,滑至底端时的速度为v ´。
下列说法正确的是 A .若斜面光滑,则v ´= v B .若斜面粗糙,则v ´> vC .若斜面光滑,则滑块下滑过程中重力所做的功等于滑块机械能的增加量D .若斜面粗糙,则滑块下滑过程中重力所做的功等于滑块动能的增加量18.牛顿曾设想:从高山上水平抛出物体,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如ABC果抛出速度足够大,物体将绕地球运动成为人造地球卫星。
如图所示,若从山顶同一位置以不同的水平速度抛出三个相同的物体,运动轨迹分别为1、2、3。
已知山顶高度为h,且远小于地球半径R,地球表面重力加速度为g,假定空气阻力不计。
下列说法正确的是A.轨迹为1、2的两物体在空中运动的时间均为2h gB .轨迹为3的物体抛出时的速度等于2gRC.抛出后三个物体在运动过程中均处于失重状态D.抛出后三个物体在运动过程中的加速度均保持不变19.若采用下图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同、质量均已知,且m A>m B,B、B´两点在同一水平线上),下列说法正确的是甲乙A.采用图甲所示的装置,必需测量OB、OM、OP和ON的距离B.采用图乙所示的装置,必需测量OB、B´N、B´P和B´M的距离C.采用图甲所示的装置,若m A•ON=m A•OP+ m B•OM,则表明此碰撞动量守恒D.采用图乙所示的装置,若111+B N B M B P=''',则表明此碰撞机械能也守恒20.2016年诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国科学家,以表彰他们将拓扑概念应用于物理研究所做的贡献。
我们知道,按导电性能不同传统材料大致可分为导体和绝缘体两类,而拓扑绝缘体性质独特,它是一种边界上导电、体内绝缘的新型量子材料。
例如,在通常条件下石墨烯正常导电,但在温度极低、外加强磁场的情况下,其电导率(即电阻率的倒数)突然不能连续改变,而是成倍变化,此即量子霍尔效应(关于霍尔效应,可见下文注释)。
在这种情况下,电流只会流经石墨烯边缘,其内部绝缘,导电过程不会发热,石墨烯变身为拓扑绝缘体。
但由于产生量子霍尔效应需要极低温度和强磁场的条件,所以其低能耗的优点很难被推广应用。
2012年10月,由清华大学薛其坤院士领衔的中国团队,首次在实验中发现了量子反常霍尔效应,被称为中国“诺贝尔奖级的发现”。
量子反常霍尔效应不需要外加强磁场,所需磁场由材料本身的自发磁化产生。
这一发现使得拓扑绝缘材料在电子器件中的广泛应木板用成为可能。
注释:霍尔效应是指将载流导体放在匀强磁场中,当磁场方向与电流方向垂直时,导体将在与磁场、电流垂直的方向上形成电势差。
根据以上材料推断,下列说法错误..的是A.拓扑绝缘体导电时具有量子化的特征B.霍尔效应与运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力有关C.在量子反常霍尔效应中运动电荷不再受磁场的作用D.若将拓扑绝缘材料制成电脑芯片有望解决其工作时的发热问题21.(18分)(1)如图所示,在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,下列说法正确的是________。
A.应当在钩码静止时读取数据B.应当在弹簧处于水平自然状态时测量弹簧的原长l C.应当在弹簧处于自然下垂状态时测量弹簧的原长D.若以弹簧长度为横坐标,以弹簧弹力为纵坐标,根据各组数据所绘制图线的斜率即为该弹簧的劲度系数(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,小强同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值(约为5Ω),随后将其固定在带有刻度尺的木板上,准备进一步精确测量其电阻。
现有电源(电动势E为3.0 V,内阻不计)、开关和导线若干,以及下列器材:A.电流表(量程0~3 A,内阻约0.025 Ω)B.电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)C.电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)D.滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流2A)E.滑动变阻器(0~100 Ω,额定电流1A)①为减小误差,且便于操作,在实验中电流表应选________,滑动变阻器应选________(选填器材前的字母)。
②如图甲所示,是测量该电阻丝实验器材的实物图,图中已连接了部分导线,还有两根导线没有连接,请补充完成。
③在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应当调到最________(选填“左”或“右”)端;闭合开关后,实验中电压表读数的最小值________(选填“大于零”或“等于零”)。
④若不计实验中的偶然误差,则下列说法正确的是________。
A.测量值偏大,产生系统误差的主要原因是电流表分压B .测量值偏小,产生系统误差的主要原因是电压表分流C .若已知电压表的内阻,可计算出待测电阻的真实值D .若已知电流表的内阻,可计算出待测电阻的真实值⑤小鹏同学仍用上述电源,也设计了一个实验,电路如图乙所示,R 为保护电阻,已测出电阻丝的横截面积为S ,用一个带有接线柱的小金属夹沿电阻丝滑动,可改变接入电路中电阻丝的长度L ,实验中记录了几组不同长度L 对应的电流I 。
他准备利用图像法处理数据来计算该电阻丝的电阻率。
请分析说明小鹏同学应该做出怎样的线性函数图像,并定性画出该图像;请指出在本实验中电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果有无影响。
22.(16分)质谱仪的原理简图如图所示。
一带正电的粒子经电场加速后进入速度选择器, P 1、P 2两板间的电压为U ,间距为d ,板间还存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B 1,方向垂直纸面向外。
带电粒子沿直线经速度选择器从狭缝S 3垂直MN 进入偏转磁场,该磁场磁感应强度的大小为B 2,方向垂直纸面向外。
带电粒子经偏转磁场后,打在照相底片上的H 点,测得S 3、H 两点间的距离为l 。
不计带电粒子的重力。
求: (1)速度选择器中电场强度E 的大小和方向; (2)带电粒子离开速度选择器时的速度大小v ; (3)带电粒子的比荷qm。
23.(18分)在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。
产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
(1)利用图甲所示的电路可以产生动生电动势。
设匀强磁场的磁感应强度为B ,导体棒MNHab 的长度为L ,在外力作用下以速度v 水平向右匀速运动。
请从法拉第电磁感应定律出发推导动生电动势E 的表达式;甲 乙 丙(2)磁场变化时会在空间激发感生电场,该电场与静电场不同,其电场线是一系列同心圆,如图乙中的虚线所示。
如果此刻空间存在导体,就会在导体中产生感应电流。
如图丙所示,一半径为r 、单位长度电阻为R 0的金属导体环垂直放置在匀强磁场中,当磁场均匀增强时,导体环中产生的感应电流为I 。
请你判断导体环中感应电流的方向(俯视)并求出磁感应强度随时间的变化率Bt∆∆; (3)请指出在(1)(2)两种情况下,“电源”内部的非静电力分别是哪一种作用力;并分析说明在感生电场中能否像静电场一样建立“电势”的概念。
24.(20分)科学精神的核心是对未知的好奇与探究。
小君同学想寻找教科书中“温度是分子平均动能的标志”这一结论的依据。
她以氦气为研究对象进行了一番探究。
经查阅资料得知:第一,理想气体的模型为气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力;第二,一定质量的理想气体,其压强p 与热力学温度T 的关系式为p =nkT ,式中n 为单位体积内气体的分子数,k 为常数。
她猜想氦气分子的平均动能可能跟其压强有关。
她尝试从理论上推导氦气的压强,于是建立如下模型:如图所示,正方体容器静止在水平面上,其内密封着理想气体——氦气,假设每个氦气分子的质量为m ,氦气分子与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,分子的速度方向都与器壁垂直,且速率不变。
请根据上述信息帮助小君完成下列问题:(1)设单位体积内氦气的分子数为n ,且其热运动的平均速率为v . a .求一个氦气分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I ; b .求该正方体容器内氦气的压强p ;c .请以本题中的氦气为例推导说明:温度是分子平均动能(即212mv )的标志。
(2)小君还想继续探究机械能的变化对氦气温度的影响,于是进行了大胆设想:如果该正方体容器以水平速度u 匀速运动,某时刻突然停下来,若氦气与外界不发生热传递,请你推断该容器中氦气的温度将怎样变化?并求出其温度变化量ΔT 。
北京市朝阳区高三年级第二次综合练习BO rB北京市朝阳区高三年级第二次综合练习物理部分参考答案与评分标准2017.5题号 13 14 15 16 17 18 19 20 答案BBDDACDC21.(18分)(1)ACD (3分) (2)①B ;D (4分)②如图所示 (2分) ③左;大于零 (2分) ④BC (3分)⑤设电阻丝连入电路部分的电阻为R x ,保护电阻的阻值为R ,电流表的内阻为R A , 由闭合电路欧姆定律()x A E I R R R =++和电阻定律x LR Sρ=得:A E LR R I S ρ=++ 进一步整理可得: 1A R R L I ES E ρ+=+显然,1I 随L 线性变化,可见应该画1I-L 图像。
图像如图所示。
该图像的斜率为k ESρ=,所以电阻率ESk ρ=由表达式可知,电流表的电阻R A 只影响图像的截距而不影响图像的斜率,所以,电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果没有影响。