北京市昌平区高三月统一练习理综物理试卷(解析版)
高中物理考试
考试时间:
分钟
满分:
45 分
*注意事项:
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共5题,共25分)
1、 钍核()具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤核(),同时伴随有γ射线产生,其方程为。则x粒子为 A.质子 B.中子 C.α粒子 D.β粒子 2、 一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,如图所示。下列说法中正确的是 A.介质的折射率等于 B.介质的折射率等于1.5 C.介质的折射率等于 D.增大入射角,可能发生全反射现象 3、 一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是x=3m处质点的振动图像,下列说法正确的是 A.该波的波长为5m B.该波的周期为1s C.该波向x轴负方向传播 D.该波的波速为2m/s 4、 堵住打气筒的出气口,缓慢向下压活塞使气体体积减小,你会感到越来越费力。设此过程中气体的温度保持不变。对这一现象的解释正确的是 A.气体的密度增大,使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多 B.气体分子间没有可压缩的间隙 C.气体分子的平均动能增大 D.气体分子间相互作用力表现为斥力 5、 行星在太阳的引力作用下绕太阳公转,若把地球和水星绕太阳的运动轨迹都近似看作圆。已知地球绕太阳公转的半径大于水星绕太阳公转的半径,则下列判断正确的是 A. 地球的线速度大于水星的线速度 B. 地球的角速度大于水星的角速度 C. 地球的公转周期大于水星的公转周期 D. 地球的向心加速度大于水星的向心加速度
二、实验题(共1题,共5分)
6、 用如图所示的实验装置做 “探究加速度与力、质量关系”的实验: ①下面列出了一些实验器材: 电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外,还需要的实验器材有:__________。(多选) A.秒表 B.天平(附砝码) C.刻度尺(最小刻度为mm) D.低压交流电源 ②实验中,需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力,正确的做法是___。 A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。 B.小车放在木板上,挂上砂桶,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。 C.小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。 ③实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是__________。这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变。 ④实验中需要计算小车的加速度。如图所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,B、C间的距离为x2,则小车的加速度a=__________。已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则a=__________m/s2(结果保留2位有效数字)。 ⑤某小组在研究“外力一定时,加速度与质量的关系”时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像,如图甲,然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数是否成正比,并作出小车加速度a与其质量倒数的图像,如图乙所示。你认为同学___(选填“甲”或“乙”)的方案更合理。 ⑥另一小组在研究“小车质量一定时,加速度与质量的关系”时,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,然后根据测得的数据作出a-F图像,如图所示。发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能原因是________。 A.没有平衡摩擦力,且小车质量较大 B.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且砂和砂桶的质量较大 C.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且砂和砂桶的质量较大 D.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大
三、解答题(共3题,共15分)
7、 如图甲的演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多用锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究:如图乙所示,电容为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为E、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点。假设小球与极板发生碰撞后,小球的速度立即变为零,带电情况也立即改变,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的k倍(k<<1)。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。 (1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势E至少应大于多少? (2)设上述条件已满足在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求: ①在T时间内小球往返运动的次数; ②在T时间内电源输出的平均功率。 8、 如图所示,光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m,A点与轨道最低点的高度差h=0.8m,不计空气阻力,小物块可以看作质点,重力加速度取g=10m/s2。求: (1)小物块运动到C点时速度的大小; (2)小物块运动到C点时,对半圆型轨道压力的大小; (3)若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D,求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。 9、 (1)场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫重力场。仿照电场强度的定义,请你定义重力场强度的大小和方向。 (2)电场强度和电势都是描述电场的物理量,请你在匀强电场中推导电场强度与电势差的关系式。 (3)如图所示,有一水平向右的匀强电场,一带正电的小球在电场中以速度v0竖直向上抛出,小球始终在电场中运动。已知小球质量为m,重力加速度为g,其所受电场力为重力的。求小球在运动过程中的最小速度的大小和方向。(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8) |
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北京市昌平区高三月统一练习理综物理试卷(解析版)
1、
钍核()具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤核(),同时伴随有γ射线产生,其方程为。则x粒子为
A.质子 B.中子 C.α粒子 D.β粒子
D
试题分析:根据核反应方程的电荷数及质量数守恒可知,x的质量数为0,电荷数为-1,即为电子,故x粒子为β粒子,故选D.
2、
一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,如图所示。下列说法中正确的是
A.介质的折射率等于
B.介质的折射率等于1.5
C.介质的折射率等于
D.增大入射角,可能发生全反射现象
A
试题分析:根据折射定律可得:,选项A正确,BC错误;光从光密介质射入光疏介质才可能发生全反射,故当由真空射向介质时即使增大入射角,也不可能发生全反射现象,选项D错误;故选A.
3、
一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是x=3m处质点的振动图像,下列说法正确的是
A.该波的波长为5m B.该波的周期为1s
C.该波向x轴负方向传播 D.该波的波速为2m/s
D
试题分析:由甲图知,该波的波长为λ=5m-1m=4m,故A错误.由乙图知,该波的周期为T=2s,故B错误.由乙图知,x=3m处的质点在t=0时刻向下振动,在甲图上,根据上下坡法知,该波沿x轴正方向传播,故C错误.该波的波速为.故D正确.故选D.
4、
堵住打气筒的出气口,缓慢向下压活塞使气体体积减小,你会感到越来越费力。设此过程中气体的温度保持不变。对这一现象的解释正确的是
A.气体的密度增大,使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多
B.气体分子间没有可压缩的间隙
C.气体分子的平均动能增大
D.气体分子间相互作用力表现为斥力
A
试题分析:当气体的密度增大时,单位体积的分子数增加,气体分子的密度变大,使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多,故对活塞的压强变大,你会感到越来越费力,故选A.
5、
行星在太阳的引力作用下绕太阳公转,若把地球和水星绕太阳的运动轨迹都近似看作圆。已知地球绕太阳公转的半径大于水星绕太阳公转的半径,则下列判断正确的是
A. 地球的线速度大于水星的线速度
B. 地球的角速度大于水星的角速度
C. 地球的公转周期大于水星的公转周期
D. 地球的向心加速度大于水星的向心加速度
C
试题分析:万有引力提供向心力得,则半径大的线速度小,则A错误;万有引力提供向心力得:,则半径大的角速度小,则B错误;万有引力提供向心力得:,则半径大的周期大,则C正确;万有引力提供向心力得:,则半径大的加速度小,则D错误;故选C.
6、
用如图所示的实验装置做 “探究加速度与力、质量关系”的实验:
①下面列出了一些实验器材:
电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外,还需要的实验器材有:__________。(多选)
A.秒表 B.天平(附砝码)
C.刻度尺(最小刻度为mm) D.低压交流电源
②实验中,需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力,正确的做法是___。
A.小车放在木板上,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动。
B.小车放在木板上,挂上砂桶,把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动。
C.小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。
③实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是__________。这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变。
④实验中需要计算小车的加速度。如图所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,B、C间的距离为x2,则小车的加速度a=__________。已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则a=__________m/s2(结果保留2位有效数字)。
⑤某小组在研究“外力一定时,加速度与质量的关系”时,保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量M,分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时,该组同学产生分歧:甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像,如图甲,然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数是否成正比,并作出小车加速度a与其质量倒数的图像,如图乙所示。你认为同学___(选填“甲”或“乙”)的方案更合理。
⑥另一小组在研究“小车质量一定时,加速度与质量的关系”时,用改变砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,然后根据测得的数据作出a-F图像,如图所示。发现图像既不过原点,末端又发生了弯曲,可能原因是________。
A.没有平衡摩擦力,且小车质量较大
B.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过大,且砂和砂桶的质量较大
C.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且砂和砂桶的质量较大
D.平衡摩擦力时,木板的倾斜角度过小,且小车质量较大
①BCD ② C ③m<<M ④,0.56 ⑤乙 ⑥ C
试题分析:①实验过程需要测出小车质量、砂与砂桶质量,因此实验炫耀天平,处理实验数据时需要测出计数点间的距离,实验需要毫米刻度尺,电磁打点计时器需要使用低压交流电源,故选BCD;
②实验前要平衡摩擦力,平衡摩擦力时要把小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高,调节木板的倾斜程度,使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动,故选C;
③当小车质量远大于砂与砂桶质量时可以近似认为小车受到的拉力等于砂和砂桶所受的重力,因此实验需要满足的条件是:M>>m.
④由△x=at2可知,小车的加速度为:.
⑤由牛顿第二定律得:,由此可知:a与成正比,为方便实验数据处理,应作出a-图象,因此同学乙的方案更合理;
⑥由图示图象可知,图象没有过原点,当拉力大到一定值时才产生加速度,这是由于实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足即木板倾角过小造成的;由图示图象可知,当F较大时图象发生弯曲,这是由于砂与砂桶质量过大造成的,故C正确,故选C.
7、
如图甲的演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多用锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究:如图乙所示,电容为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为E、内阻可不计的电源相连。设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点。假设小球与极板发生碰撞后,小球的速度立即变为零,带电情况也立即改变,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的k倍(k<<1)。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为g。
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势E至少应大于多少?
(2)设上述条件已满足在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动。求:
①在T时间内小球往返运动的次数;
②在T时间内电源输出的平均功率。
(1)
(2)①②
试题分析:(1)用Q表示极板电荷量的大小,q表示碰后小球电荷量的大小。要使小球能不停地往返运动,小球所受的向上的电场力至少应大于重力。
q=kQ
Q=CE
解得:
(2)①当小球带负电时,小球所受电场力与重力方向相反,向上做加速运动。以a 1表示其加速度,t 1表示从B板到A板所用的时间,则有
当小球带正电时,小球所受电场力与重力方向相同,向下做加速运动。以a 2表示其加速度,t 2表示从A板到B板所用的时间,则有
小球往返一次共用的时间为(t 1+t 2),故小球在T时间内往返的次数
由以上有关各式得:
②小球往返一次通过电源的电量为2q,在T时间内通过电源的总电量Q'=2qN
电路中的平均电流
电源的输出功率P=EI
解得:
8、
如图所示,光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m,A点与轨道最低点的高度差h=0.8m,不计空气阻力,小物块可以看作质点,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)小物块运动到C点时速度的大小;
(2)小物块运动到C点时,对半圆型轨道压力的大小;
(3)若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D,求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。
(1)4m/s(2)9N(3)0.3J
试题分析:(1)从A到C,小物块的机械能守恒。
解得:vc=4m/s
(2)在C点,小物块做圆周运动。
解得:FN=9N
根据牛顿第三定律,物块对轨道的压力大小FN'=9N
(3)若小物块恰好能通过圆弧轨道的最高点D,则有
物块从C到D,由动能定理得:
解得:Wf=0.3J
9、
(1)场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫重力场。仿照电场强度的定义,请你定义重力场强度的大小和方向。
(2)电场强度和电势都是描述电场的物理量,请你在匀强电场中推导电场强度与电势差的关系式。
(3)如图所示,有一水平向右的匀强电场,一带正电的小球在电场中以速度v0竖直向上抛出,小球始终在电场中运动。已知小球质量为m,重力加速度为g,其所受电场力为重力的。求小球在运动过程中的最小速度的大小和方向。(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1), 方向与重力G的方向相同(或竖直向下)
(2)(3)0.6v0,速度v的方向斜向上且与水平方向成37°角。
试题分析: (1), 方向与重力G的方向相同(或竖直向下)
(2)设A、B为匀强电场中的两点。从A到B,电场力做功为,其中d为AB沿电场方向的距离。
点电荷q从A到B,电势能的变化量为
由得:
求得:
(3)当小球的速度方向与合力方向垂直时,小球的速度最小。
解得:
所以:,
速度v的方向斜向上且与水平方向成37°角