北京市朝阳区2015届高三第二次综合练习理综物理试题

(单选)在下列四个核反应方程中,符号“X”表示中子的是

A.                                          B.

C.                                          D.

答案解析:
答案及解析:

知识点:放射性元素的衰变

C

由核反应过程中,电荷守恒、质量数守恒可知:C选项中X的质量数为1,核电荷数为0,即X为中子,故选C

     

(单选)一束光线从折射率为1.5的玻璃射向空气,入射角为45°。下列四幅光路图中正确的是

          A                 B                  C                D

答案解析:
答案及解析:

知识点:光的折射

A

刚从光密介质进入到光疏介质,当入射角大于某一角是会发生全反射,设为临界全反射角:

     

(单选)一列沿x轴负方向传播的简谐机械横波,波速为2m/s。某时刻波形如图所示,下列说法中正确的是

A.这列波的振幅为4cm

B.这列波的周期为2s

C.此时x = 4m处质点沿y轴正方向运动

D.此时x = 4m处质点的速度为0

答案解析:
答案及解析:

知识点:波的传播

B

由图像可知这列波的振幅为2cm,故A错误;,故B正确;x方向传播,波沿此时x = 4m处质点y方向运动,故C错误。此时x = 4m处质点位于平衡位置,速度达到最大值,不为零,故D错误;

     

(单选)如图所示,人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则这两颗卫星相比

A.卫星A的线速度较大                                          B.卫星A的周期较大

C.卫星A的角速度较大                                          D.卫星A的加速度较大

答案解析:
答案及解析:

知识点:万有引力定律

B

根据人造地球卫星围绕轨道做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供得:

解得:

由上述计算可以得出当卫星的轨道半径越大时,线速度、角速度、加速度都会变小,所以卫星A的线速度、角速度、加速度均小于卫星A的相应值,因此只有卫星A的周期较大,故B正确。

     

(单选)如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场,图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点,不计粒子重力。下列说法中正确的是

A.粒子a带负电,粒子b、c带正电

B.射入磁场时粒子a的速率最小

C.射出磁场时粒子b的动能最小

D.粒子c在磁场中运动的时间最长

答案解析:
答案及解析:

知识点:带电粒子在磁场中的运动

     

(单选)如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是

A.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等

B.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等

C.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等

D.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等

答案解析:
答案及解析:

知识点:机械能守恒定律

A

小球在竖直平面内做圆周运动这个过程中只有重力对小球作用,因此小球机械能守恒,小球位置与高点时,重力势能最大,所以动能最小,故小球的速度达到最小值且水平向右,因此t1时刻小球通过最高点;曲线与坐标轴围成的面积表示小球在运动过程中的水平位移,图乙中S1的面积表示小球从最低点运动到水平位置时小球在水平方向的位移,大小等于杠的长度,S2的面积表示小球从水平位置运动到最高点时小球在水平方向的位移,大小等于杠的长度。故图乙中S1S2的面积相等,综上所示A正确

     

(单选)物理课上,老师做了一个“电磁阻尼”实验:如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,将磁铁托起到某一高度后放开,磁铁能上下振动较长时间才停下来;如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环,使磁极上下振动时穿过它,磁铁就会很快地停下来。某同学另找器材再探究此实验。他安装好器材,经反复实验后发现:磁铁下方放置圆环,并没有对磁铁的振动产生影响,对比老师演示的实验,其原因可能是

A.弹簧的劲度系数太小                                          B.磁铁的质量太小

C.磁铁的磁性太强                                                        D.圆环的材料与老师用的不同

答案解析:
答案及解析:

知识点:楞次定律

D

只要能够产生感应电流,都能对磁铁的运动产生阻碍作用,ABC错;若圆环的材料为非金属材料,不能产生感应电流,无法对磁铁产生阻碍作用。

     

(单选)在日常生活中,人们习惯于用几何相似性放大(或缩小)的倍数去得出推论,例如一个人身体高了50%,做衣服用的布料也要多50%,但实际上这种计算方法是错误的。若物体的几何线度为l,当l改变时,其它因素按怎样的规律变化?这类规律可称之为标度律,它们是由量纲关系决定的。在上例中,物体的表面积,所以身高变为1.5倍,所用的布料变为1.52 = 2.25倍。

以跳蚤为例:如果一只跳蚤的身长为2 mm,质量为0.2g,往上跳的高度可达0.3m。可假设其体内能用来跳高的能量(l为几何线度),在其平均密度不变的情况下,身长变为2m,则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近

A.0.3 m                                          B.3 m                                          C.30 m                                                        D.300 m

答案解析:
答案及解析:

知识点:机械能守恒定律

A

当跳蚤起后动能转化为势能,又,即,所以体积放大后跳蚤为跳跃高度不变。

     

某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。

① 每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d=________。

② 该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。

A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开

D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理

答案解析:
答案及解析:

知识点:用油膜法估测分子大小

② AC

油酸酒精溶液中油酸的浓度为,一滴油酸酒精溶液滴入水中,酒精溶于水,油酸浮在水面上形成单层分子膜,故有:,解得:

     

某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V  0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下:

A.电流表(0~250mA,内阻约5Ω)

B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)

C.滑动变阻器(0~10Ω)

D.滑动变阻器(0~50Ω)

① 为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用______,滑动变阻器应选用______。(选填器材前的字母)

② 图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线。

③ 实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是________W(结果保留两位有效数字)。

④ 实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化。下列各示意图中正确反映P−U2关系的是______。

        

    A               B              C              D

答案解析:
答案及解析:

知识点:描绘小灯泡的伏安特性曲线

① A ②见解析 ③ 0.38 ④ A

答案如下图

③ 0.38 ④ A

1)根据小灯泡的额定电压和额定功率“3V 0.6W”,可知灯泡的额定电流为0.2A,故电流表选电流表(0~250mA,内阻约5Ω),选A;(2)滑动变阻器采用分压式,0~10Ω即可保证电路安全并能够起到调节作用,选C

3)做出电源的伏安特性曲线如图,

交点坐标(2V0.19A),故灯泡的功率,

(4)图线的斜率为灯泡电阻的倒数,电阻变大,故斜率逐渐变小,A正确。

     

如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动,经过A点时的速度vA=6.0m/s。已知半圆形轨道光滑,半径R=0.40m,滑块与水平面间的动摩擦因数 = 0.50,A、B两点间的距离l=1.10m。取重力加速度g =10m/s2。求:

(1)滑块运动到B点时速度的大小vB;

(2)滑块运动到C点时速度的大小vC;

(3)滑块从C点水平飞出后,落地点与B点间的距离x。

答案解析:
答案及解析:

知识点:动能和动能定理

123

1)滑块从A运动到B的过程中,根据动能定理

所以 m/s

2)滑块从B运动到C的过程中,取水平面为零势能平面,根据机械能守恒定律

所以 m/s

3)滑块从C水平飞出后做平抛运动。设飞行时间为t,则

水平方向:

竖直方向:

解得:x = 1.2 m

     

如图甲所示,位于竖直平面内的轨道,由一段斜的光滑直轨道MO和一段水平的粗糙直轨道ON连接而成,以O为原点建立坐标轴。滑块A从轨道MO上相对于水平轨道高h= 0.20m处由静止开始下滑,进入水平轨道时无机械能损失。滑块B置于水平轨道上x1= 0.40m处。A、B间存在相互作用的斥力,斥力F与A、B间距离s的关系如图乙所示。当滑块A运动到x2= 0.20m处时,滑块B恰好开始运动;滑块A向右运动一段距离后速度减为零,此时滑块B的速度vB=0.07m/s;之后滑块A沿x轴负方向运动,其最大速度vA=0.14m/s。已知滑块A、B均可视为质点,质量均为m= 1.0kg,它们与水平轨道间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑块A从轨道MO滑下,到达O点时速度的大小v;

(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;

(3)整个运动过程中,滑块B的最大速度vmax。

答案解析:
答案及解析:

知识点:牛顿第二定律

123

1)滑块A沿轨道MO下滑的过程机械能守恒。取水平轨道所在平面为零势能平面,根据机械能守恒定律

所以 m/s

2当滑块A运动到x2=0.20m处时,AB间的距离为0.20m,由图乙可知,AB间斥力的大小F=5.0NB恰好开始运动时,根据牛顿第二定律

所以

3)由题意可知:当滑块A向左的速度最大时,滑块B的速度也达到最大

在滑块A沿x轴负方向运动的过程中,滑块AB所受的摩擦力大小相等、方向相反,所以滑块AB组成的系统动量守恒,则

所以 m/s

     

(1)如图甲所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N间的距离为a;沿MN连线的中垂线建立坐标轴,P是x轴上的点,°。已知静电力常量为k。

a.求P点场强的大小和方向;

b.在图乙中定性画出场强E随x变化的图像(取向右为场强E的正方向)。

答案解析:
答案及解析:

知识点:电场强度

a方向与x轴正方向成30°

b.见解析

a.由几何关系可知,PM间的距离

MP点场强的大小为,方向与x轴正方向成30°

由场的叠加原理和对称性可知,P点合场强的大小,方向沿x轴正方向

b.场强Ex变化的示意图如图所示。

     

如图丙所示,一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电圆环固定在真空中,环心为O,MN是其中轴线。现让一电荷量为−q、质量为m的带电粒子从MN上的P点由静止释放,P、O间的距离为d。不计粒子重力。试证明:当d<< R时,带电粒子做简谐运动。

答案解析:
答案及解析:

知识点:简谐运动

见解析

【方法一】

由场的叠加原理和对称性可知,带电圆环轴线上的场强Ex的变化关系与(1b的图像相似。当d<< R时,在区间内E-x图像可近似看做一条直线,即,所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小,又因为F的方向与位移x的方向相反,所以当d<< R时,粒子做简谐运动。

【方法二】

沿圆环的轴线建立坐标轴,O是原点。把圆环分成若干等份,每一份都很小,可视为点电荷。设每一份的电荷量为,则它在x轴上某一点沿x轴方向的场强,由场的叠加原理和对称性可知,圆环在这一点的合场强。当x << R时,,则圆环在轴线上的场强,即,所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小,又因为F的方向与位移x的方向相反,所以当d<< R时,粒子做简谐运动。