朝阳区2017年高三年级第二学期质量检测二

📚 原卷真题 · 精编解析

物理

满分：120分

考生须知

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一、选择题

本部分共2题。

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

【答案】B

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

14．如图所示，ABC是一个用折射率n> EMBED Equation.DSMT4 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

【答案】B

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆

二、非选择题

本部分共10题。

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

【答案】D

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

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．EMBED Equation.DSMT4

B．EMBED Equation.DSMT4

C．EMBED Equation.DSMT4

D．EMBED Equation.DSMT4

【答案】D

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

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´> v

C．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

【答案】A

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆

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 EMBED Equation.DSMT4

B．轨迹为3的物体抛出时的速度等于 EMBED Equation.DSMT4

C．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

【答案】C

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆

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mA>mB，B、B´两点在同一水平线上），下列说法正确的是

A．采用图甲所示的装置，必需测量O

B．OM、OP和ON的距离

C．采用图乙所示的装置，必需测量O

D．B´N、B´P和B´M的距离

E．采用图甲所示的装置，若mA•ON=mA•OP+ mB•OM，则表明此碰撞动量守恒

F．采用图乙所示的装置，若 EMBED Equation.DSMT4 ，则表明此碰撞机械能也守恒

【答案】D

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

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用成为可能。根据以上材料推断，下列说法错误的是注释：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。

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

【答案】C

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★★☆

21．⑴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

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

E．电流表（量程0～3

F．内阻约0.025 Ω）

【答案】（

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】18 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

22．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， P₁、P₂两板间的电压为U，间距为d，板间还存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B₁，方向垂直纸面向外。带电粒子沿直线经速度选择器从狭缝S₃垂直MN进入偏转磁场，该磁场磁感应强度的大小为B₂，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S₃、H两点间的距离为l。不计带电粒子的重力。求： ⑴速度选择器中电场强度E的大小和方向； ⑵带电粒子离开速度选择器时的速度大小v； ⑶带电粒子的比荷 EMBED Equation.DSMT4 。

【答案】解：
（1）在速度选择器中有： EMBED Equation.DSMT4 ① 方向由P₁板指向P₂板。（5分）
（2）在速度选择器中，粒子所受的电场力等于洛伦兹力，有： EMBED Equation.DSMT4 ② 联立①②式可得： EMBED Equation.DSMT4 ③ （5分）
（3）粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力。有： EMBED Equation.DSMT4 ④ 其中 EMBED Equation.DSMT4 ⑤ 联立③④⑤式可得： EMBED Equation.DSMT4 ⑥ （6分）

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】16 分【题型】主观题【难度】★★★☆☆

23．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。 ⑴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ab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 ⑵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R₀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； ⑶请指出在⑴⑵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。

【答案】解：⑴根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势 QUOTE EMBED Equation.DSMT4 ① 设导体向右运动了 EMBED Equation.DSMT4 时间，则这段时间内磁通量的变化量 EMBED Equation.DSMT4 ② QUOTE 联立①②式可得： E=BLv ③ （5分） ⑵根据楞次定律可以判断导体环中感应电流的方向为顺时针方向。根据法拉第电磁感应定律，电路产生的感生电动势 EMBED Equation.DSMT4 ④ 导体环的总电阻 EMBED Equation.DSMT4 ⑤ 根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流 EMBED Equation.DSMT4 ⑥ 联立④⑤⑥式可得： EMBED Equation.DSMT4 ⑦ （8分） ⑶在⑴中非静电力是洛伦兹力沿导体棒方向的分力；在⑵中非静电力是感生电场力。在感生电场中不能建立“电势”的概念。因为在感生电场中电荷沿电场线运动一周，感生电场力做功不为零，即感生电场力做功与路径有关，因此无法建立“电势能”的概念，也就无法建立“电势”的概念。（5分）

【详解】待补

【来源】2017朝阳二模物理【分值】18 分【题型】主观题【难度】★★★★☆

24．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： ⑴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.

【详解】解：⑴a．对与器壁碰撞的一个氦气分子，由动量定理可得：I=2mv ① （3分）
b．设正方体容器某一侧壁面积为S，则时间内碰壁的氦气分子数为：
②
由动量定理得： ③ QUOTE
由牛顿第三定律可得：器壁受到的压力 EMBED Equation.DSMT4 ④
由压强的定义式得： EMBED Equation.DSMT4 ⑤
联立①② QUOTE ③④⑤得： ⑥ （7分）
c．由于压强p和温度T的关系式为p=nkT ⑦
联立⑥⑦得 EMBED Equation.DSMT4 ⑧
由⑧可得：分子的平均动能 EMBED Equation.DSMT4 与热力学温度T成正比，故温度是分子平均动能的标志。（4分）
⑵设正方体容器中有N个氦气分子，当氦气随容器匀速运动时，整个气体机械运动的动能为，设此时氦气温度为T₁，容器内氦气的内能等于分子热运动的动能之和即。
当氦气随容器突然停止时，气体机械运动的动能为零，设此时氦气温度为T₂，则该容器内氦气的内能为。
根据能量转化与守恒定律有： ⑨
解得： ⑩
所以氦气温度升高，升高的温度为ΔT=。（6分）
2017朝阳二模物理- PAGE 5 -
乙
乙
甲
L
EMBED Equation.DSMT4
O
B
r
O
B
H
N
MM
-
+
V
-
+
A
-
+
V
-
+
A
l
木板
C
B
A

【来源】2017朝阳二模物理【分值】20 分【题型】主观题【难度】★★★★★