海淀区2016—2017学年第二学期期末练习（一模）

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物理

满分：138分

考生须知

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一、选择题

本部分共5题。

1．00

2．00 1.50

【详解】)


……………………………（3 分）
即在这两种模型中，系统的总动能相等。……………………………………（1 分）
②模型Ⅰ中，根据库仑定律和牛顿第二定律有


Ⅰ
，解得


Ⅰ
………………………………………………（1 分）
模型Ⅱ中，电子和原子核的周期相同，均为TⅡ………………………………（1 分）
根据库仑定律和牛顿第二定律
对电子有



Ⅱ
，
解得
ke T
r m


Ⅱ
对原子核有



Ⅱ
，
解得
ke T
r M


Ⅱ
因r1+r2=r，将以上两式代入，可解得
(
)



Ⅱ
………………………（2 分）
所以有


Ⅰ
Ⅱ
……………………………………………………………（1 分）
因为M>>m，可得TⅠ≈TⅡ，所以采用模型Ⅰ更简单方便。…………………（1 分）

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】主观题【难度】★★★★☆

3．00

13．核反应方程     表示中子轰击原子核可能发生的一种核反应，该核反应释放出的核能为ΔE。关于这个核反应，下列说法中正确的是

A．该反应属于核聚变

B．56

C．56

D．该反应的质量亏损为ΔE/c2

【答案】D

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

14．下列说法中正确的是

A．悬浮在液体中的微粒质量越大，布朗运动越显著

B．将红墨水滴入一杯清水中，一会儿整杯清水都变成红色，说明分子间存在斥力

C．两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起，说明分子间存在引力

D．用打气筒向篮球内充气时需要用力，说明气体分子间有斥力

【答案】C

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

二、非选择题

本部分共10题。

15．如图1 所示，两束单色光a、b 同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中形成复合光束c，则下列说法中正确的是

A．若用a 光照射某金属的表面能发生光电效应，则用b 光照射也能发生

B．在相同条件下进行双缝干涉实验，a 光的干涉条纹间距较小

C．在玻璃砖中a 光的速度较小

D．从水中射向空气发生全反射时，a 光的临界角较小

【答案】A

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

16．一列简谐横波在t=0 时刻波的图象如图2 所示，其中a、b、c、d 为介质中的四个质点，在该时刻

A．质点a 的速度最大

B．质点b 的加速度最大

C．若质点c 向下运动，则波沿x 轴正方向传播

D．若质点d 向上运动，则波沿x 轴正方向传播

【答案】C

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆

17．2011 年9 月29 日我国发射的首个目标飞行器“天宫一号”的平均轨道高度约为370km；2016 年9 月15 日我国又成功发射了“天宫二号”空间实验室，它的平均轨道高度约为393km。如果“天宫一号”和“天宫二号”在轨道上的运动都可视为匀速圆周运动，则对于二者运动情况的比较，下列说法中正确的是

A．“天宫二号”运行的速率较大

B．“天宫二号”运行的加速度较大

C．“天宫二号”运行的角速度较大

D．“天宫二号”运行的周期较长

【答案】D

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆

18．在匀强磁场中有一带正电的粒子甲做匀速圆周运动，当它运动到M 点时，突然向与原运动相反的方向放出一个不带电的粒子乙，形成一个新的粒子丙。如图3 所示，用实线表示粒子甲运动的轨迹，虚线表示粒子丙运动的轨迹。若不计粒子所受重力及空气阻力的影响，则粒子甲和粒子丙运动的轨迹可能是

A．

B．

C．

D．

【答案】B

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆

19．课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触。可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上（用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响），如图4 所示，重复上述实验操作。在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于电子秤示数的变化，下列情况可能发生的是

A．始终不变

B．先变小后变大

C．不断变大

D．先变大后变小

【答案】C

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆

20．实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律。如果电子具有足够大的初速度，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射，这一现象已被实验证实。关于上述逆康普顿散射，下列说法中正确的是

A．该过程不遵循能量守恒定律

B．该过程不遵循动量守恒定律

C．散射光中存在波长变长的成分

D．散射光中存在频率变大的成分

【答案】D

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆

21．⑴某实验小组在探究弹簧的劲度系数与其长度、粗细和制作弹簧所用钢丝直径的关系时，对弹簧进行一些相关测量，如图5 所示。 ①用刻度尺测整根弹簧的自由长度如图5 甲所示，该长度的测量值为 cm。 ②用螺旋测微器测钢丝的直径如图5 乙所示，该直径的测量值为 mm。 ⑵研究性学习小组的同学们用如图6 甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E 和内电阻r。实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0～999.9）；开关、导线若干。 ①请根据图6 甲所示的电路图，在图6 乙中画出连线，将器材连接成实验电路。 ②某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R，读取与R 对应的电压表的示数U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在U-U/R 图中。请将图6 丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图7 所示的坐标系中（用“+”表示），并画出 U-U/R 图线； ③根据图7中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=_____V，内电阻测量值r =______Ω。（保留3 位有效数字） ④实验测量都存在误差，关于本实验的误差，下列说法中正确的是（选填选项前的字母）。

A．由于读数所引起的误差属于偶然误差

B．利用图象法处理本实验数据可以减小系统误差

C．由于电压表内阻引起的误差属于系统误差

D．电压表的内阻越大，其引起的误差越大

E．

F．

【答案】（1）①11.86~11.89 （3 分） ②1.036~1.039（3 分）
（2）①如图1 所示（2 分） ②如图2 所示（2 分） ③2.93V（2.85~3.00V）（2 分） 1.34Ω（1.25~1.40Ω）（2 分） ④AC（2 分） ⑤BC（2 分）

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】18 分【题型】单选题【难度】★★★★★

22．如图9 所示，分界线MN 左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场，右侧存在垂直纸面向里的有界匀强磁场。电场强度E=200N/C，磁感应强度B=1.0T。一质量m=2.0×10-12kg、电荷量 q=+1.0×10-10C 的带电质点，从A 点由静止开始在电场中加速运动，经t1=2.0×10-3 s，在O 点处沿垂直边界的方向射入磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电质点所受重力及空气阻力。求∶ ⑴带电质点刚离开电场时的速度大小v； ⑵带电质点在磁场中做匀速圆周运动的半径R； ⑶带电质点在磁场中运动半周的时间t2。

【答案】（1）带电质点在电场中所受电场力F=qE……………………（2 分）根据牛顿第二定律可知，质点运动的加速度a=F/m ……………………（2 分）所以质点离开电场时的速度v=at1= qE t =20m/s…………………………（3 分）
（2）质点进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有 qvB=mv2/R………………………………………（3 分）解得：  =0.40m……………………………………………………（2 分）
（3）质点在磁场中运动半周的时间   =6.28×10-2s(或6.3×10-2s)……（4 分）

【详解】待补

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】16 分【题型】主观题【难度】★★★☆☆

23．为研究一均匀带正电球体A 周围静电场的性质，小明同学在干燥的环境中先将A 放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上（如图10 甲所示），此时电子秤的示数为N1；再将另一小球B 用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上，使其位于A 球的正上方P 点，电子秤稳定时的示数减小为N2。已知小球B 所带电荷量为-q，且q 远小于球A 所带的电荷量，球A 与球B 之间的距离远大于两球的半径。 ⑴根据上述信息，求： ①球B 对球A 的电场力大小和方向； ②球A 在P 点处激发的电场的场强大小E0。 ⑵现缓慢拉动绝缘细线，使小球B 从P 点沿竖直方向逐步上升到Q 点，用刻度尺测出P 点正上方不同位置到P 点的距离x，并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E，然后作出E-x 图象，如图 10 乙所示，其中M 点为P、Q 连线的中点，x 轴上每小格代表的距离均为x0，且为已知量。 ①根据图象估算P、M 两点间电势差UPM的大小； ②若M、Q 两点的电势差为UMQ，比较UPM和UMQ的大小，并由此定性说明球A 正上方单位长度的电势差随x 的变化关系。乙甲甲乙甲乙乙甲

【详解】（1）①设球A 所受重力为G，球B 在P 点时对球A 的吸引力为FP。在没有放置球时，
对于球A 根据平衡条件有
N1=G……………………………………（1 分）
放入球B 后，对球A 根据平衡条件有
FP+N2=G………………………………（1 分）
所球B 对球A 的电场力大小
FP=N1-N2………………………………………（1 分）
方向竖直向上………………………………………………………………………（1 分）
②根据牛顿第三定律可知，球A 对球B 的吸引力大小FB= N1-N2……………（1 分）
因此A 球在P 处激发电场的电场强度大小E0=FB/q=（N1-N2）/q。………………（2 分）
（2）①因E-x 图象中图线与x 轴所围的面积表示电势差的大小，所以可用图线与x 轴所围成图形中，
小正方形的数目表示电势差的量值。…………………………………（1 分）
每1 个小正方形的面积所代表的电势差U0=
E x ………………………………（2 分）
P、M 两点间E-x 图线与x 轴所围面积约有22（20~25）个，所以电势差
UPM=22U0=
E x =
22(
)

………………………………………………（2 分）
②P、M 两点间E-x 图线与x 轴所围面积大于M、Q 两点间E-x 图线与x 轴所围面积，所以UPM
一定比UMQ大。………………………………………………………………（3 分）
由E-x 图线与x 轴所围面积随x 的变化情况可知，A 球正上方单位长度的电势差随x 的增大而变
小。………………………………………………………………………………（3 分）
电阻箱R
U/V
R/A

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】18 分【题型】主观题【难度】★★★★★

24．⑴科学家发现，除了类似太阳系的恒星-行星系统，还存在许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙有了较深刻的认识。双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度（直径）都远小于两星体间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当做孤立系统处理。已知某双星系统中每个星体的质量都是M0，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动，引力常量为G。求： ①该双星系统中星体的加速度大小a； ②该双星系统的运动周期T。 ⑵微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性。对于氢原子模型，因为原子核的质量远大于电子质量，可以忽略原子核的运动，形成类似天文学中的恒星-行星系统，记为模型Ⅰ。另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转，而是类似天文学中的双星系统，核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动，记为模型Ⅱ。已知核外电子的质量为m，氢原子核的质量为M，二者相距为r，静电力常量为k，电子和氢原子核的电荷量大小均为e。 ①模型Ⅰ、Ⅱ中系统的总动能分别用EkⅠ、EkⅡ表示，请推理分析，比较EkⅠ、EkⅡ的大小关系； ②模型Ⅰ、Ⅱ中核外电子做匀速圆周运动的周期分别用TⅠ、TⅡ表示，通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案，请从周期的角度分析这样简化处理的合理性。

【详解】（1）①根据万有引力定律和牛顿第二定律有：
M a

………（2 分）
解得

…………………………………………………………………（1 分）
②由运动学公式可知，



…………………………………………（1 分）
解得


……………………………………………………（1 分）
（2）①模型Ⅰ中，设电子和原子核的速度分别为v 对于电子绕核的运动，根据库仑定律和牛顿第
二定律有

……………………………………………………（1 分）
解得：


Ⅰ
………………………………………………………（2 分）
模型Ⅱ中，设电子和原子核的速度分别为v1、v2，电子的运动半径为r1，原子核的运动半径为r2。
根据库仑定律和牛顿第二定律
对电子有：

，解得
= 2

…………………………（1 分）
对于原子核有：
= Mv
，解得
= 2

……………………（1 分）
系统的总动能：EkⅡ=Ek1+ Ek2=

【来源】北京市海淀区2017年高三一模物理【分值】20 分【题型】主观题【难度】★★★★★