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2017西城区高三统一测试试卷（二模）
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2017西城区高三统一测试试卷（二模）
物理
满分：138分
考生须知
  1. 题量与分值以下方各题标注为准；点击题卡可展开答案与解析。
  2. 在线作答仅供练习参考，如需书面作答请下载学生版 PDF。
一、选择题
本部分共5题。
1．0
【答案】如图所示。这个过程中金属框和
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】主观题【难度】★★☆☆☆
2．0
【答案】方向沿x
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】主观题【难度】★★☆☆☆
3．0
13．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是
A．α射线是带负电的高速电子流
B．β射线是带正电的高速粒子流
C．γ射线是能量很高的电磁波
D．α、β、γ三种射线都是高速运动的带电粒子流
【答案】C
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆
14．对一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度升高时，下列判断正确的是
A．气体的内能不变
B．气体分子的平均动能增大
C．外界一定对气体做功
D．气体一定从外界吸收热量
【答案】B
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆
二、非选择题
本部分共10题。
15．某静电场的电场线分布如图所示，P、Q 为该电场中的两点。下列说法正确的是
A．P 点场强大于Q 点场强
B．P 点电势低于Q 点电势
C．将电子从P 点移动到Q 点，电场力做正功
D．将电子从P 点移动到Q 点，其电势能增大
【答案】D
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆
16．某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图 所示。由图像可知
A．该交流电的周期为4s
B．该交流电的频率为50Hz
C．该交流发电机线圈转动的角速度为100π（rad/s）
D．电动势的瞬时值与时间的关系为e =100sin50πt（V）
【答案】D
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★☆☆☆
17．应用物理知识分析生活中的常见现象，或是解释一些小游戏中的物理原理，可以使物理学习更加有 趣和深入。甲、乙两同学做了如下的一个小游戏，如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌 面上接近边缘处。第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的P 点。第二次将棋子、纸 条放回原来的位置，乙同学快拉纸条将纸条抽出，棋子掉落在地上的N 点。两次现象相比
A．第二次棋子的惯性更大
B．第二次棋子受到纸带的摩擦力更小
C．第二次棋子受到纸带的冲量更小
D．第二次棋子离开桌面时的动量更大
【答案】C
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆
18．在银河系中，双星的数量非常多，冥王星和它的卫星卡戎就是一对双星。所谓双星就是两颗相距较 近的星球，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动。如图 所示，两个质量不等的星球a、b 构成一个双星系统，它们分别环绕着O 点做 匀速圆周运动。关于a、b 两颗星的运动和受力，下列判断正确的是
A．向心力大小相等
B．线速度大小相等
C．周期大小不相等
D．角速度大小不相等
【答案】A
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆
19．研究光电效应的电路如图所示，用蓝光、较强的黄光和较弱的黄光分别照射密封真空管中的金属极 板K，极板发射出的光电子在电路中形成的光电流I 与AK 之间的电压U 的关系图像如图乙所示。 关于1、2、3 三条曲线，下列说法正确的是
A．2、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线2 对应的
B．2、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线3 对应的
C．1、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线1 对应的
D．1、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线3 对应的
【答案】C
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆
20．智能手机电池“快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电。比如对一块额定电压3.7V、容量1430 毫安时的电池充电，可以在半小时内将电池充到满容量的75%。结合本段文字和你所学知识，关于 “快速充电技术”，你认为下列叙述中比较合理的是
A．这里所提到的“毫安时”指的是一种能量单位
B．这里所提到的“满容量的75%”是指将电池电压充到3.7V 的75%
C．快速充电技术提高了锂电池的原有容量
D．对额定电压3.7V 的锂电池充电，其充电电压应高于3.7V
【答案】D
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】6 分【题型】单选题【难度】★★★☆☆
21．⑴用10 分度的游标卡尺测量小球的直径，测量的示数 如图1 所示，读出小球直径d 的值为 mm。 ⑵某同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，用标有“2.5V，0.3A”的小灯泡，采用如图2 所 示的电路进行实验。 ①他选择了学生电源、电流表和 电压表。现有两个滑动变阻器 R1（0~10Ω)和R2（0~1kΩ），实 验中应选用的滑动变阻器是 ________。 ②请根据图2 所示的电路， 在图3 中进行实物连线。 ③如图4 是该同学根据实验 数据描绘出的伏安特性曲 线。从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是___________________。 ④在实验中，当小灯泡两端加2.5V 的电压时，此时小灯泡的电阻为____Ω（保留两位有效数字）。 ⑤若实验室现只有一个电动势为6V的铅蓄电池，为了调节方便，同时确保实验过程的安全性，某同学设计 在电路中某位置增加一个阻值合适的定值电阻R0。在如图5 给出的A、B、C 三个位置中，更合理的位置 是哪一个，并简要说明理由。 + + + + + 1.0 2.0 3.0 0.10 0.20 0.30 U/V I/A + + + + +
【答案】（1）18.4 （4 分）
（2）①R1（3 分）②略（3 分） ③随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大（2 分）④10 （2 分） ⑤是C 位置。理由是：当滑动变阻器的滑片滑到最左端时，能保证小灯泡两端的电压为零；当滑片滑 到最右端时，能保证小灯泡两端的电压不超过它的额定电压2.5V。这样既方便了操作，又确保了小灯泡 的安全。（4 分）
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】18 分【题型】主观题【难度】★★★★☆
22．如图所示，在竖直平面内有一个四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O 点，OA 在水平方向，其半径R=0.40 m ，轨道的最低点B 距地面的高度h=0.45 m。一质量m=0.20kg 的小滑 块从轨道的最高点A 由静止开始滑下，到达轨道底端B 点的速度vB = 2.0m/s。滑块离开轨道后做平 抛运动，落到地上的C 点。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求： ⑴小滑块从B 点运动到C 点所经历的时间t； ⑵小滑块落地点与B 点的水平距离x； ⑶小滑块从A 点运动到B 点的过程中，滑块克服摩擦力所做的功W。
【详解】以小滑块为研究对象
（1）（5 分）从B 到C，根据平抛运动规律
竖直方向

代入数据解得t = 0.30s
（2）（5 分）水平方向x = vB t
代入数据解得x = 0.60m
（3）（6 分）从A 到B，根据动能定理
-
mgR W


代入数据解得W = 0.40J
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】16 分【题型】主观题【难度】★★★★☆
23．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。 ⑴如图1 所示，固定于水平面的U 形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属 框两平行导轨间距为l。金属棒MN 在外力的作用下，沿框架以速度v 向右做匀速直线运动，运动 过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的 电荷量为e。
【答案】（1）a. （5 分）在△t 内金属棒由原来的位置MN 移到M1 N1，如图所示。 这个过程中金属框和棒所围面积的变化量是 s = lvt 则穿过闭合电路的磁通量的变化量是  =Bs =Blvt 根据法拉第电磁感应定律    由此得到感应电动势E1 =Blv b. （4 分）金属棒MN 向右切割磁感线时，棒中的电子受到沿棒向下的洛 仑兹力，是这个力充当了非静电力。非静电力的大小F1 = Bev
（2）a. （4 分）由Bt=B0+kt 得 =   根据法拉第电磁感应定律      解得 r k       b. （5 分）在很短的时间内电子的位移为△s，非静电力对电子做的功为F2s 电子沿着导线环运动一周，非静电力做的功 =     非 根据电动势定义  非 联立解得 2= 2
【详解】待补
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】18 分【题型】主观题【难度】★★★☆☆
24．简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式。 ⑴一个质点做机械振动，如果它的回复力与偏离平衡位置的位移大小成正比，而且方向与位移方向 相反，就能判定它是简谐运动。如图1 所示，将两个劲度系数 分别为k1和k2的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端 固定，中间接一质量为m 的小球，此时两弹簧均处于原长。现 将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以O 为平衡位置往复运 动。请你据此证明，小球所做的运动是简谐运动。 ⑵以上我们是以回复力与偏离平衡位置的位移关系来判断一个运 动是否为简谐运动。但其实简谐运动也具有一些其他特征，如简谐运动质点的运动速度v 与其偏 离平衡位置的位移x 之间的关系就都可以表示为v2= v02- ax2，其中v0为振动质点通过平衡位置时 的瞬时速度，a 为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。请你证明，图1 中小球的运动也 满足上述关系，并说明其关系式中的a与哪些物理量有关。已知弹簧的弹性势能可以表达为 2 kx ， 其中k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的形变量。 ⑶一质点以速度v0做半径为R 的匀速圆周运动，如图2 所示。请结合第⑵问中的信息，分析论证小 球在x 方向上的分运动是否符合简谐运动这一特征。
【详解】（1）（6 分）当小球向右运动到任意位置C，离开O 的位移
为x，此时小球受到两个弹力F1、F2，方向沿x 轴负方
向，如图1 所示。两个力的合力即为小球的回复力，即
F= -（F1+F2）= -（k1x+k2x）= -（k1+k2）x
其中k1+k2为常数，所以F 与x 成正比。
回复力F 沿x 轴负方向，位移x 沿x 轴正方向，F 与x
方向相反。由此证明小球所做的运动是简谐运动。
（2）（6 分）当小球从平衡位置O 运动到任意位置C 时，设此时小球的速度为v
F1 F2
根据能量守恒
k x
k x



整理后得
(
)



其中常数


与两个弹簧的劲度系数和小球的质量有关。
（3）（8 分）质点从A 点运动到B 点，在B 点将速度分解，如图2 所示。
A 点速度v0沿x 正方向，所以v0即为x 方向上经过平衡位置O 点的速度
B 点速度沿x 方向的分量为vx= v0sinθ①
B 点在x 方向的投影x = Rcosθ②
将以上两式两边平方并相加
vx 




整理后得


因v0和R 均不变，所以式中
为一常数，常数与小球做匀速圆周运动的速度和半径有关。所
以小球在x 方向上的分运动符合简谐运动这一特证。
θ
θ
【来源】北京市西城区2017年高三二模物理【分值】20 分【题型】主观题【难度】★★★★★
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