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海淀区2020—2021学年第二学期期末练习
物理
满分：42分
考生须知
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1．以下现象能说明光具有粒子性的是
【详解】'=nNeE-eL Ne
（1分）
E2一E
③在CU-B：即 色之时，电子将无法到达球壳，此时通过负载的电流为零..（1分）
综合①②③的分析，可知1随电压 变化的伏安特性关系如答图2所示••
⋯（1分）
Ne
0
互
e
答图2
（4）当OU≤互时，所有的电子都能够飞到球売上有
U=IR=Nek .....….……（1 分）
解得 当负教电旺满是o-R≤大之时，该电池是恒流源
（1分）
（1分）
E2一E
③在CU-B：即 色之时，电子将无法到达球壳，此时通过负载的电流为零..（1分）
综合①②③的分析，可知1随电压 变化的伏安特性关系如答图2所示••
⋯（1分）
Ne
0
互
e
答图2
（4）当OU≤互时，所有的电子都能够飞到球売上有
U=IR=Nek .....….……（1 分）
解得 当负教电旺满是o-R≤大之时，该电池是恒流源
（1分）
2．下列说法中正确的是
【详解】联立解得每个粒子质量 M=9BD：
（1分）
时间内接收的粒了数N=丝
（1分）
时间内照料底 援收到的粒子总质量
（1分）
（3）由n gB
可得。m+Ln=9B°（+Ad）
（1分）
因此"=-
所以顾消仪的分销率器一总
．（1分）
20.（12 分）（1）B衰变的实质是1个中子转化为1个质子和1个电子。
…（2分）
或写出核反应方程：b一I+_9e。
（2）根据动能定理有—eUmn=0-E
解得a、b之间的最大电势差 。-含2
（1分）
：（1分）
将a、6短接时所有逸出电子都能由球心处的放射源到达球壳，故短路电流
（1分）
时间内接收的粒了数N=丝
（1分）
时间内照料底 援收到的粒子总质量
（1分）
（3）由n gB
可得。m+Ln=9B°（+Ad）
（1分）
因此"=-
所以顾消仪的分销率器一总
．（1分）
20.（12 分）（1）B衰变的实质是1个中子转化为1个质子和1个电子。
…（2分）
或写出核反应方程：b一I+_9e。
（2）根据动能定理有—eUmn=0-E
解得a、b之间的最大电势差 。-含2
（1分）
：（1分）
将a、6短接时所有逸出电子都能由球心处的放射源到达球壳，故短路电流
3．关于分子动理论，下列说法中正确的是 各速率区间的分子数 山品 于数的日分口 甲 丙
【详解】D
4．声波是一种机械波，具有波的特性，关于声波下列说法中正确的是
【详解】N
*mg
（1分）
*mg
（1分）
5．在如图1所示的电路中，干电池、开关和额定电压为1.5V 的灯泡组成串联电路。当闭合开关时，发 现灯泡不发光。在断开开关的情况下，某同学用多用电表欧姆挡进行检测。检测结果如下表所示，已知电路 仅有一处故障 由此做出的判断中正确的是 测试点
【详解】C 6.D 7.C 8.B 9.D 10.B
第二部分
本部分共6题，共58分。
15.（6分）（L）B（1分）；E（1分）
（2）1.48~1.50（1分）；0.750~0.790（1分）
（3）C（2分）
16.（12分）（1）D（1分）
（2） B（1分）
（2分）；重锤下落过程中受到阻力作用（1分）
（4）①在实验误差允许范围内，若k近似等于2g，则可认为这一过程机械能守恒（2分）②A（1分）
（5）该同学观点不正确（1分）；因为从第1个点到某个需要验证的点之间的距离，是重物下落的实际
距离，并且打第1个点时重物速度 零，所以不需要第1、2两点间距离约内 2mm.（解释只要合
理即可）（2分）
17.（9分）（L）金属棒沿导轨开始下滑时，根据牛顿第二定律有
mgsin37°=ma
（2分）
解得 c=gsin376=6m/s
⋯（1分）
（2）当金属棒的加速度为0时，速度达到最大，此时有
mgsin37°=BIL
⋯（1分）
由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有
第二部分
本部分共6题，共58分。
15.（6分）（L）B（1分）；E（1分）
（2）1.48~1.50（1分）；0.750~0.790（1分）
（3）C（2分）
16.（12分）（1）D（1分）
（2） B（1分）
（2分）；重锤下落过程中受到阻力作用（1分）
（4）①在实验误差允许范围内，若k近似等于2g，则可认为这一过程机械能守恒（2分）②A（1分）
（5）该同学观点不正确（1分）；因为从第1个点到某个需要验证的点之间的距离，是重物下落的实际
距离，并且打第1个点时重物速度 零，所以不需要第1、2两点间距离约内 2mm.（解释只要合
理即可）（2分）
17.（9分）（L）金属棒沿导轨开始下滑时，根据牛顿第二定律有
mgsin37°=ma
（2分）
解得 c=gsin376=6m/s
⋯（1分）
（2）当金属棒的加速度为0时，速度达到最大，此时有
mgsin37°=BIL
⋯（1分）
由法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律有
6．某同学用如图2所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，发现变压 器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，分别测量原、副线圈的电压。下列说法中正 确的是
【详解】页共11页
19.（10分）质谱仪是种检测和分离同位素的仪器。如图18所示，某种电荷量为+q的粒子，从容器
A 下方的小孔S1进入电压为U的加速电场，其初速度可忽略不计。这些粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的
方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，形成等效电流为 的粒子束。随后粒子東在照相底片MN上的
P点形成一个曝光点，P点与小孔S之间的距离为D。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求粒子进入磁场时的动能Eki
（2）求在t时间内照相底片接收到的粒子总质量M；
（3）衡量质谱仪性能的重要指标之一是与粒子质量有关的分辨率。粒子的质量不同，在MN上形成曝光
点的位置就会不同。质量分别为m 和m+Am的同种元素的同位素在底片 MN上形成的曝光点与小孔S2之间
的距离分别为d 和 dfAd（AdK<d），其中心d是质谱仪能分辨出来的最小距离，定义质谱仪的分辦率为”
请写出质谱仪的分辨率”与d、Ad 的关系式。
NT
.'1--^
...
图 18
•B•
19.（10分）质谱仪是种检测和分离同位素的仪器。如图18所示，某种电荷量为+q的粒子，从容器
A 下方的小孔S1进入电压为U的加速电场，其初速度可忽略不计。这些粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的
方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，形成等效电流为 的粒子束。随后粒子東在照相底片MN上的
P点形成一个曝光点，P点与小孔S之间的距离为D。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求粒子进入磁场时的动能Eki
（2）求在t时间内照相底片接收到的粒子总质量M；
（3）衡量质谱仪性能的重要指标之一是与粒子质量有关的分辨率。粒子的质量不同，在MN上形成曝光
点的位置就会不同。质量分别为m 和m+Am的同种元素的同位素在底片 MN上形成的曝光点与小孔S2之间
的距离分别为d 和 dfAd（AdK<d），其中心d是质谱仪能分辨出来的最小距离，定义质谱仪的分辦率为”
请写出质谱仪的分辨率”与d、Ad 的关系式。
NT
.'1--^
...
图 18
•B•
7．如图3所示，先用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带正电金属球靠近金属网。下列说法中正 确的是
【详解】页共11页
20.（12分）放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学等领
域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。某同学设计了一种利用放射性元素B衰变的电池，该
电池采用金属空心球壳结构，如图19所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物
质，放射性物质与球壳之间是真空的。球心处的放射性物质的原子核发生B衰变发射出电子，已知单位时间
内从放射性物质射出的电子数为 N，射出电子的最小动能E，最大动能力E。在E和E2之间，任意相等
的动能能量区间AE内的电子数相同。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，忽
略电子的重力及在球壳间的电子之间的相互作用。元电荷力e，a 和b接线柱。
（1）原子核是由质子！和中子。n等核子组成的，说明衰变的电子是如何产生的。
（2）求a、 之间的最大电势差Um，以及将a、 短接时回路中的电流 短。
（3）在a、b间接上负载时，两极上的电压U，通过负载的电流为1。论证电流大小/随电压U变化的
关系，并在图20中画出7与 关系的图线。
（4）若电源的电流保持恒定且与负载电阻无关，则可称之为恒流源。请分析负载电阻满足什么条件时该
电源可视为恒流源
（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明）
Ne
0
图19
图 20
20.（12分）放射性同位素电池具有工作时间长、可靠性高和体积小等优点，是航天、深海、医学等领
域的重要新型电源，也是我国近年重点科研攻关项目。某同学设计了一种利用放射性元素B衰变的电池，该
电池采用金属空心球壳结构，如图19所示，在金属球壳内部的球心位置放有一小块与球壳绝缘的放射性物
质，放射性物质与球壳之间是真空的。球心处的放射性物质的原子核发生B衰变发射出电子，已知单位时间
内从放射性物质射出的电子数为 N，射出电子的最小动能E，最大动能力E。在E和E2之间，任意相等
的动能能量区间AE内的电子数相同。为了研究方便，假设所有射出的电子都是沿着球形结构径向运动，忽
略电子的重力及在球壳间的电子之间的相互作用。元电荷力e，a 和b接线柱。
（1）原子核是由质子！和中子。n等核子组成的，说明衰变的电子是如何产生的。
（2）求a、 之间的最大电势差Um，以及将a、 短接时回路中的电流 短。
（3）在a、b间接上负载时，两极上的电压U，通过负载的电流为1。论证电流大小/随电压U变化的
关系，并在图20中画出7与 关系的图线。
（4）若电源的电流保持恒定且与负载电阻无关，则可称之为恒流源。请分析负载电阻满足什么条件时该
电源可视为恒流源
（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明）
Ne
0
图19
图 20
8．在用单摆测量重力加速度的实验中，用多组实验数据做出周期（T）的平方和摆长（L）的7-L图线， 可以求出重力加速度g。已知两位同学做出的T-L图线如图4中的a、6所示，其中a和B平行，图线a对 应的g值很接近当地重力加速度的值。相对于图线a，关于图线b的分析正确的是
【详解】页共11页
海淀区2020~2021 学年第二学期期末练习参考答案及评分标准
高三物理
2021.05
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。
海淀区2020~2021 学年第二学期期末练习参考答案及评分标准
高三物理
2021.05
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。
9．如图5所示，静止在光滑水平桌面上的物块A 和B用一轻质弹簧栓接在一起，弹簧处于原长。一颗 子弹沿弹簧轴线方向射入物块 A并留在其中，射入时间极短。下列说法中正确的是 000000 图5
【详解】页共11页
（3）设冰壶滑过的未摩擦的冰面长度为S，摩擦过的冰面长度为S0，根据动能定理有
-wonei -09umgsr-o m
：（2分）
解得 s=27m
因此 As=s+so -s=0.6m
（1分）
19.（10分）（1）根据动能定理得 Ex=gU
（2分）
（1分）
粒子在酸扬中做则调运动，根据牛顿第二定非有 Bgv=n分
（1分）
（3）设冰壶滑过的未摩擦的冰面长度为S，摩擦过的冰面长度为S0，根据动能定理有
-wonei -09umgsr-o m
：（2分）
解得 s=27m
因此 As=s+so -s=0.6m
（1分）
19.（10分）（1）根据动能定理得 Ex=gU
（2分）
（1分）
粒子在酸扬中做则调运动，根据牛顿第二定非有 Bgv=n分
（1分）
10．2020年12月17日“嫦娥五号”首次地外天体采样返回任务圆满完成。在采样返回过程中， “嫦 娥五号”要面对取样、上升、对接和高速再入等四个主要技术难题，要进行多次变轨飞行。 “嫦娥五号”绕 月球飞行的三条轨道示意图如图6所示，轨道1是贴近月球表面的圆形轨道，轨道2和轨道3 是变轨后的椭 圆轨道，并且都与轨道1相切于A点。A点是轨道2的近月点，B点是轨道2的远月点 “嫦娥五号”在轨 道1上的运行速率约为1.7km/s。不计变轨中“嫦娥五号”的质量变化，不考虑其他天体的影响，下列说法 中正确的是
【详解】页共11页
②在E<CUKE时，即三心<色之时，只有动能EeC的电子才能落到球壳上。这些电子决定了通过负裁
的电流（其余电子将在球心与球壳间往复运动，不流过负载）。这些电子数与从放射性物质飞出的总电子数
.（1分）
Ez一E
因为单位时间发射的电子是按照能量均匀分布的，所以这时通过负载的电流/为
②在E<CUKE时，即三心<色之时，只有动能EeC的电子才能落到球壳上。这些电子决定了通过负裁
的电流（其余电子将在球心与球壳间往复运动，不流过负载）。这些电子数与从放射性物质飞出的总电子数
.（1分）
Ez一E
因为单位时间发射的电子是按照能量均匀分布的，所以这时通过负载的电流/为
11．氢原子的能级图如图7甲所示，一群处于第4 能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不 同频率的光，其中只有频率为va、w两种光可让图7乙所示的光电管阴极 K发生光电效应。分别用频率为心a、 v的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图7丙所示。下列说法中正确的是 Elev -0.85 -3.4 -13.6 甲 乙 图7
【详解】页共11页
12．手机无线充电功能的应用为人们提供更大的便利。图8甲其充电原理的示意图，充电板接交流电 源，对充电板供电，充电板内的励磁线圈可产生交变磁场，从而使手机内的感应线圈中产生感应电流。当充 电板内的励磁线圈通入如图8乙所示的交变电流时（电流由a流入时的方向为正），不考虑感应线圈的自感 下列说法中正确的是 手机： 线圈 充电板 图8
【详解】C
13．利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图9甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强 弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图9乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流 1不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表 面间产生不同的霍尔电压Ci.。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，UH为0，将该点作为位移 的零点。在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移 的仪表。下列说法中正确的是
【详解】B
14．如图10甲所示，在静水中，当风的方向与无自带动力帆船的目标航向（图中由4指向B）一致时， 只需将帆面与船身垂直安放，则帆船能沿直线顺利到达目标位置B；如图10乙所示，在静水中，当风的方 向与无自带动力帆船的目标航向（图中由A指向B）相反时，若调整船身和帆面的位置（其中日标方向AB8 与船身的夹角为0，帆面与船身的夹角为p），帆船也可以逆风到达目标位置B，例如，帆船可先到达C再到 达目标位置B.帆船能沿AC 段运动的动力来源可简化解释：风以某一角度a吹到帆面上，碰撞后弹出的角 度也是a，碰撞前、后的风速大小相同。风与帆面的碰撞导致风对帆面施加了一个垂直于帆面的冲量，使帆 船受到了一个方向与帆面垂直的压力F，这个压力沿船身方向及垂直于船身方向的分力分别为FI和F2，F 就是船沿 AC航线前进的动力（其大小与vx的大小关系可表示为kVa），F2则有使船侧向漂移的作用，可以 认为该力被水对船的横向阻力平衡。结合以上解释和所学的物理知识，下列说法中不正确的是 船身 帆面 船身 个Va 图10
【详解】B