石景山区2018年高三统一练习

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石景山区2018年高三统一练习

物理

满分：141分

考生须知

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一、选择题

本部分共6题。

3．50

4．5

5．5

6．5

【详解】m/s
v 
（1 分）
铁锤反弹时的速度

，解得
1m/s
v 
（1 分）
在铁锤与石板的碰撞过程中，取竖直向上为正方向，对铁锤，由动量定理




-
F mg t


（2 分）
解得
F 
（1 分）
对石板，由动量定理
1 1
(
)
Mg t



（2 分）
解得
F 
（1 分）
在铁锤与石板的碰撞过程中，铁锤对石板的作用力较大，超过了石板承受的限度，因而石板
裂开。在作用前后，石板对人的作用力较小，其变化也较小，没有超过人能承受的限度，因而没有
受伤。（2 分）

【来源】北京市石景山区2018年高三一模物理【分值】6 分【题型】主观题【难度】★★★☆☆

13．关于光子和光电子，下列说法中正确的是

A．光子就是光电子

B．光电子是光电效应中吸收光子后飞离金属表面的电子

C．真空中光子和光电子的速度都是光速c

D．光电子和光子都带负电荷

14．对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中正确的是

A．气体分子的平均动能减小

B．气体的内能增加

C．气体一定向外界放出热量

D．气体一定对外界做功

二、非选择题

本部分共10题。

15．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成a、b 两束单色光，则下列说法中正确的是

A．a 光的波长小于b 光的波长

B．a 光的频率大于b 光的频率

C．在该玻璃砖中，a 光的传播速度比b 光大

D．在真空中，a 光的传播速度比b 光大

16．双星是两颗相距较近的天体，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。对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是

A．质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大

B．质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大

C．两颗天体做匀速圆周运动的周期相等

D．两颗天体做匀速圆周运动的线速度大小相等

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

A．质点a 的加速度最小

B．质点b 的速度最小

C．若质点c 向上运动，则波沿x 轴正方向传播

D．若质点d 向下运动，则波沿x 轴正方向传播

18．如图所示，在平面直角坐标系中，a、b、c 是等边三角形的三个顶点，三个顶点处分别放置三根互相平行的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，方向垂直纸面向里。对于顶点c 处的通电直导线所受安培力的方向，下列说法中正确的是

A．沿y 轴正方向

B．沿y 轴负方向

C．沿x 轴正方向

D．沿x 轴负方向

19．两个电压表V1和V2是由完全相同的两个电流表改装而成的，V1量程是5V，V2量程是15V。现把 V1和V2串联起来测量15V～20V 电压。下列说法中正确的是

A．V1和V2的示数相同

B．V1和V2指针偏转的角度相同

C．V1和V2示数不同，指针偏转的角度也不同

D．V1和V2的示数与V1和V2的内阻成反比

20．如图所示，直径为L 的光滑绝缘半圆环固定在竖直面内，电荷量为q1、q2的两个正点电荷分别置于半圆环的两个端点A、B 处，半圆环上穿着一带正电的小球（可视为点电荷），小球静止时位于P 点，PA 与AB 间的夹角为α。若不计小球的重力，下列关系式中正确的是

A．

B．

C．

D．

21．（共18 分） ⑴某同学用如图1 所示的装置探究“加速度与力和质量的关系”。 ①该实验开始前需要平衡摩擦力，在平衡摩擦力的时候______（填“需要”或“不需要”）挂砂桶,_________ （填“需要”或“不需要”）安装纸带和打开打点计时器；每次改变小车的质量后___________（填“需要” 或“不需要”）重新平衡摩擦力。 ②实验中打出的一条纸带的一部分如图2 所示。纸带上标出了连续的3 个计数点A、B、C，相邻计数点之间还有4 个点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz 的交流电源上。则打点计时器打B 点时，小车的速度vB=__________m/s。 ③该同学探究“小车的加速度与所受合力的关系”时，通过测量和处理实验数据，得到如图3 所示的a–F 图线，发现图线不过坐标原点，请分析其原因是：；图线斜率的物理意义是：。 ⑵现要测量一电池的内阻r 和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1（量程0～30mA）；电流表A2（量程0～100 mA)；电压表V（量程0～6 V）；滑动变阻器R1（阻值0～5 Ω)；滑动变阻器R2（阻值0～300 Ω)；开关S 一个，导线若干。某同学的实验过程如下： Ⅰ．设计如图4 所示的电路图，正确连接电路。 Ⅱ．将滑动变阻器R 的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小 R 的阻值，测出多组U 和I 的值，并记录。以U 为纵轴， I 为横轴，得到如图5 所示的图线。 Ⅲ．断开开关，将Rx改接在B、C 之间，A 与B 直接相连，其它部分保持不变。重复步骤Ⅱ，得到另一条U–I 图线，图线与横轴I 的交点坐标为（I0，0），与纵轴U 的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题： ①电流表应选用__________，滑动变阻器应选用______； ②由图5 的图线，得电源内阻r =______Ω； ③用I0、U0和r 表示待测电阻的关系式Rx=______，代入数值可得Rx； ④若电表为理想电表，Rx分别接在B、C 之间与接在A、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围_______，电压表示数变化范围_______。（选填“相同”或“不同”）砂桶纸带垫块小车打点计时器 U0 + 金属丝 - - + - U,d m,e y

【答案】（1）（7 分）①不需要（1 分）；需要（1 分）；不需要（1 分） ② 0.44（0.43-0.45）（2 分） ③未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（斜面倾角过小）（1 分）小车质量的倒数（1 分）
（2）（11 分）①A2（2 分），R2（2 分）②25（2 分）③  （3 分） ④相同（1 分）；不同（1 分）

【详解】待补

【来源】北京市石景山区2018年高三一模物理【分值】15 分【题型】主观题【难度】★★★★★

22．如图所示，设电子刚刚离开金属丝时的速度可忽略不计，经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d，不计电子所受重力。求： ⑴电子射入偏转电场时初速度v0的大小； ⑵电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y； ⑶电子从偏转电场射出时速度的大小和方向。

【答案】（1）根据功和能的关系，有  v （2 分）电子射入偏转电场的初速度  （2 分）
（2）在偏转电场中，电子的运动时间   （2 分）电子在偏转电场中的加速度  （2 分）偏转距离 1 ( ) U d    （2 分）
（3）电子离开偏转电场时沿垂直于极板方向的速度 a t   （2 分）电子离开偏转电场时速度的大小 eU L md U     （2 分）电子离开偏转电场时速度方向与偏转极板的夹角为θ，则 U d   （2 分）

【详解】待补

【来源】北京市石景山区2018年高三一模物理【分值】16 分【题型】主观题【难度】★★★☆☆

23．动能定理描述了力对物体作用在空间上累积的效果，动量定理则描述了力对物体作用在时间上累积的效果，二者是力学中的重要规律。 ⑴如图所示，一个质量为m 的物体，初速度为v0，在水平合外力F （恒力）的作用下，运动一段距离x 后，速度变为vt。请根据上述情境，利用牛顿第二定律推导动能定理，并写出动能定理表达式中等号两边物理量的物理意义。 ⑵在一些公共场合有时可以看到，“气功师”平躺在水平地面上，其腹部上平放着一块大石板，有人用铁锤猛击大石板，石板裂开而人没有受伤。现用下述模型分析探究。若大石板质量为M=80kg，铁锤质量为m=5kg。铁锤从h1=1.8m 高处由静止落下，打在石板上反弹，当反弹达到最大高度h2=0.05m 时被拿开。铁锤与石板的作用时间约为t1=0.01s。由于缓冲，石板与“气功师”腹部的作用时间较长，约为t2=0.5s，取重力加速度g=10m/s2。请利用动量定理分析说明石板裂开而人没有受伤的原因。   E R  

24．两根足够长的光滑平行金属轨道MN、PQ 固定在倾角为θ的绝缘斜面上，相距为L，其电阻不计。长度为L、电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好。整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。如图1 所示，若在轨道端点M、P 之间接有阻值为R 的电阻，则导体棒最终以速度v1沿轨道向下匀速运动；如图2 所示，若在轨道端点M、P 之间接有电动势为E，内阻为R 的直流电源，则导体棒ab 最终以某一速度沿轨道向上匀速运动。 ⑴求图1 导体棒ab 最终匀速运动时电流的大小和方向以及导体棒ab 两端的电势差； ⑵求图2 导体棒ab 最终沿轨道向上匀速运动的速度v2； ⑶从微观角度看，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在能量转化中起着重要作用。我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图1 导体棒ab 最终匀速运动为例，通过计算分析说明。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷，如图3 所示。

【详解】（1）图1 中，电路中的电流大小



R （2 分）
方向：在导体棒ab 内由b 流向a（1 分）
导体棒ab 两端的电势差


（1 分）
（2）图1 中，导体棒ab 受力平衡

BL
（2 分）




E
I LB
（2 分）
解得

E
（2 分）
（3）如图所示，设自由电荷的电荷量为q，沿导体棒定向移动的速率为u。
沿棒方向的洛伦兹力
q B
v
，做正功（1 分）
在Δt 时间内，
u t
Bu t


v
（2 分）
垂直棒方向的洛伦兹力

，做负功（1 分）
在Δt 时间内，



（2 分）
所以

，
即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。
1f 做正功，驱动自由电荷定向移动，宏观上表现为“电动
势”，使电能增加；
2f 做负功，宏观上表现为安培力做负功，消耗导体棒的机械能。大量自由电荷
所受洛伦兹力做功的宏观表现是将机械能转化为等量的电能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做
功起到“传递”能量的作用。（4 分）
图



【来源】北京市石景山区2018年高三一模物理【分值】20 分【题型】主观题【难度】★★★★★