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【可编辑】2017届朝阳区高三物理一模(含答案).doc

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可编辑 编辑 2017 朝阳区 物理 答案
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2017届朝阳区高三物理一模13.开发更为安全、清洁的能源是人类不懈的追求。关于核反应,下列说法正确的是A.该核反应属于重核的裂变 B.该核反应属于轻核的聚变C.该核反应过程没有质量亏损 D.目前核电站利用的就是该核反应所释放的能量14.关于红、紫两束单色光,下列说法正确的是 A.在空气中红光的波长较长 B.在同一玻璃中红光的速度较小 C.红光的光子能量较大D.用同一装置做双缝干涉实验时,红光的干涉条纹间距较小15.如图所示,两条不等长的细线一端固定在同一点,另一端分别拴两个带同种电荷的小球,两小球所带的电荷量分别为ql 、q2,质量分别为ml、m2,当两小球静止时恰好处于同一水平线上,且α>β,则造成α>β的原因是A.ml < m2 B.ml > m2 C.q1< q2 D.ql > q2甲乙16.图甲为一列横波在t=0时刻的波动图像,图乙为图甲中P质点的振动图像。则A.该波沿x轴正方向传播B.该波的周期为4.0sC.该波的波速为40m/s D.P质点在0.5s时的速度最大PMNQ17.如图所示,平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置,一带电液滴从下极板P点射入,恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是A.该电容器上极板一定带负电B.液滴从P点到N点的过程中速度增加C.液滴从P点到N点的过程中电势能减少D.液滴从P点以原速度射入时,若再加一垂直纸面向内的匀强磁场,则液滴可能做匀速直线运动18.2016年10月17日,“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接成为组合体,如图所示。10月20日组合体完成点火程序,轨道高度降低。组合体在高、低轨道上运行时均可视为做匀速圆周运动。下列说法正确的是A.在低轨道上运行时组合体的加速度较小B.在低轨道上运行时组合体的周期较小C.点火过程组合体的机械能守恒D.点火使组合体速率变大,从而降低了轨道高度19.小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论。她先将6个相同的钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车在木板上恰能匀速下滑。现从小车中依次取n=1,2,3,4,5,6个钩码挂在细线右端,其余钩码仍留在小车内,并正确完成了后续的实验操作。设小车运动的加速度大小为a。下列说法正确的是A.该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力B.利用该方案无法验证“物体质量一定时,其加速度与所受的合力成正比”这一结论C.该同学根据实验数据描绘的加速度a随n的变化图像应当是一条过原点的直线D.若实验中保持木板水平,则该同学描绘的加速度a随n变化的图像不是直线20.骑自行车有很多益处,可缓解交通压力,可节能减排;骑自行车时,人做功要消耗体能,还可强身健体。成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20N。近来多个城市推出摩拜单车,车锁内主要集成了芯片、GPS定位模块和SIM卡等,便于掌控自行车的具体位置和状态,其工作原理如图所示。使用摩拜单车APP,用户可以查看并找到单车位置,扫描车身上的二维码,通过手机网络发送到云端请求解锁,云端收到后识别该车辆并发送解锁指令,摩拜单车执行解锁指令自动开锁,用户便可开始骑行。据此材料,以下推断错误的是A.摩拜单车车锁工作过程中需要用电,车内有供电系统B.摩拜单车车锁直接接收了手机的电磁辐射信号后自动开锁,无需用电C.无线电信号非常弱时,摩拜单车的定位将受到影响D.成人在平路上骑自行车时,每秒钟平均消耗的体能约100J左右21.(18分)(1)在“用油膜法估测分子直径”的实验中,某同学配置好油酸酒精溶液,并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V,之后又进行了下列操作,其中错误的一项是 ;其余正确操作的合理顺序是 。A.将一滴纯油酸滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上,让它在水面上自由地扩展为油酸膜C.向浅水盘中倒入约2cm深的水,将痱子粉均匀地撒在水面上D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S,再根据d =估算出油酸分子的直径E.将玻璃板盖到浅水盘上,用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上(2)某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外,还有:电压表V,量程0~5V,内阻约5kΩ电流表A1,量程0~500mA,内阻约0.5Ω电流表A2,量程0~100mA,内阻约4Ω滑动变阻器R1,最大阻值10Ω,额定电流2.0A滑动变阻器R2,最大阻值100Ω,额定电流1.0A直流电源E,电动势约6V,内阻可忽略不计①上述器材中,电流表应选 ,滑动变阻器应选 (填写所选器材后的字母)。②请将虚线框内图甲所示的实验电路图补画完整。③该同学通过实验得出了小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。由图可知,随着电压的增加,小灯泡的电阻逐渐 (选填“增大”或“减小”);当小灯泡上的电压为3.00V时,小灯泡的电阻是 Ω(结果保留2位有效数字)。乙甲④该同学在获得了③中小灯泡的I﹣U图像后,又把两只这样的小灯泡并联,直接接在电动势为4V、内阻为8Ω的电源上组成闭合回路。请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约为 W(结果保留2位有效数字)。⑤该同学看到实验室还有一个最大阻值为17 kΩ的滑动变阻器R3,想进一步探究若用R3来替换本实验中的滑动变阻器结果会怎样,请你分析论证该同学能否比较方便地获取多组数据,进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线。22.(16分)足够长的平行光滑金属导轨水平放置,间距L = 0.4m,一端连接R=1Ω的电阻,导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T,其俯视图如图所示。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,其电阻r =1Ω,与导轨接触良好,导轨电阻不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:(1)通过导体棒的电流I的大小;(2)导体棒两端的电压U,并指出M、N两点哪一点的电势高;. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .FNRM(3)拉力F的功率PF以及整个电路的热功率PQ。 23.(18分)物理学对电场和磁场的研究促进了现代科学技术的发展,提高了人们的生活水平。(1)现代技术设备中常常利用电场或磁场来改变或控制带电粒子的运动。现有一质量为m、电荷量为e的电子由静止经电压为U的加速电场加速后射出(忽略电子所受重力)。a.如图甲所示,若电子从加速电场射出后沿平行极板的方向射入偏转电场,偏转电场可看作匀强电场,板间电压为U´,极板长度为L,板间距为d,求电子射入偏转电场时速度的大小v以及射出偏转电场时速度偏转角θ的正切值;b.如图乙所示,若电子从加速电场射出后沿直径方向进入半径为r的圆形磁场区域,该磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。设电子射出磁场时的速度方向与射入时相比偏转了θ´角,请推导说明增大偏转角θ´的方法(至少说出两种)。(2)磁场与电场有诸多相似之处。电场强度的定义式,请你由此类比,从运动电荷所受的洛仑兹力F洛出发,写出磁感应强度B的定义式;并从宏观与微观统一的思想出发构建一个合适的模型,推理论证该定义式与这一定义式的一致性。乙m,eUro××××××××××B×××××××××××××××××××甲Lm,eUU´,d24.(20分) 动量守恒定律是一个独立的实验定律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。(1)如图1所示,质量分别为m1、m2的球1和球2构成一系统,不考虑系统的外力作用。球1以速度v1(方向沿x轴正向)与静止的球2碰撞,若速度v1不在两球球心的连线上,碰撞之后两球的速度v1´、v2´都会偏离v1的方向,偏角分别为θ、φ,且v1、m1、m2、θ、φ均已知。a.请写出计算v1´、v2´的大小时主要依据的关系式;b.请分析说明球1对球2的平均作用力F的方向。(2)如图2所示,美国物理学家康普顿及其团队将X射线入射到石墨上,发现被石墨散射的X射线中除了有与入射波长相同的成分外,还有与入射波长不同的成分。我国物理学家吴有训在此项研究中也做出了突出贡献,因此物理学界也把这一效应称为“康普顿-吴效应”。由于这一现象很难用经典电磁理论解释,所以康普顿提出光子不仅有能量,也具有动量,光子的动量p与其对应的波长λ之间的关系为(h为普朗克常量)。进一步研究表明X射线的散射实质是单个光子与单个电子发生碰撞的结果。由于电子的速度远小于光的速度,可认为电子在碰撞前是静止的。现探测到散射X射线的波长不同于入射X射线的波长,请你构建一个合理的相互作用模型,解决以下问题: a.请定性分析散射后X射线的波长λ´与入射X射线的波长λ的大小关系;b.若已知入射X射线的波长为λ,散射后X射线的波长为λ´。设散射X射线相对入射方向的偏转角为θ。求θ=时电子获得的动量。2017届朝阳区高三物理一模参考答案题号1314151617181920答案BAADCBCB21.(18分)(1)A;CBED (4分)(2)①A1;R1 (2分)②如图所示。 (2分)③增大;11Ω (4分)④0.19W(0.17W~0.21W均可) (2分)⑤不能。在图示电路中,当滑动变阻器滑片置于某一位置时,小灯泡分得的电压为:由于在绝大部分情况下有,小灯泡分得的电压。由于大的滑动变阻器阻值变化很难控制在小阻值范围内变化,所以,当滑片从左向右滑动的过程中,绝大部分情况下,由上式可见,小灯泡两端的电压始终近似为零,直至滑到最右端附近时,小灯泡两端的电压突然增大,甚至会超过其额定电压。所以,该同学不能比较方便地获取多组数据,也就不能得到如图乙所示的小灯泡的伏安特性曲线。 (4分) 22.(16分)解:(1)导体棒MN产生的感应电动势EBLv2 V通过导体棒的电流为: (5分)(2)导体棒两端的电压N点电势高于M点。 (5分)(3)导体棒所受安培力的大小为F安BIL0.4N由于导体棒做匀速运动,所以拉力FF安,则:拉力F的功率PFFv2W由于外力做功全部转化为焦耳热,则电路的热功率PQPF2W (6分)23.(18分)解:(1)a.在加速电场中有: ①可得: 在偏转电场中,设飞行时间为t,加速度为a,竖直分速度为vy,则水平方向有: ②竖直方向有: ③ ④ ⑤m,eroO´θ´R×××××××××××××××××××××××××××××联立①②③④⑤可得: (6分) b.电子在偏转磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力。 如图所示,设轨迹圆的半径为R,则有: ⑥由几何关系得: ⑦联立①⑥⑦可得: ⑧由⑧式可知增大偏转角θ´的方法有:保持其他条件不变时,或增加磁感应强度B,或增加圆形磁场的半径r,或减小加速电压U等。 (6分)(2)磁感应强度的定义式为:,其中电荷的速度方向与磁场方向垂直。 取一小段长为L,横截面积为S的通电直导线,垂直于磁场方向放置,单位体积内自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,定向移动的平均速率为v,设时间内通过导线某一横截面的电荷量为,则 ①其中 ②联立①②式可得: ③导线内所有自由电荷所受的洛仑兹力的宏观表现为安培力,即 ④从电流所受的安培力出发,磁感应强度的定义式为: ⑤ 联立③④⑤式可得:可见,两定义式分别从宏观和微观两个角度来定义磁感应强度,具有一致性。(6分)24.(20分)解:(1)a.对于球1和球2构成的系统,根据动量守恒定律有:x方向:①y方向: ②联立①②式即可求出v1´和v2´。 b.对于球2,根据动量定理有: ③由③式可得: 球1对球2平均作用力F的方向与v2´方向相同,即与v1方向成φ夹角。 (10分) (2)由题意可建构如下模型:X射线中的单个光子与静止的电子发生碰撞,遵守动量守恒定律。a.由于入射光子把一部分能量给了电子,则散射后光子的能量减小,光子的频率v减小,根据可知,光子的波长变大,即。b.建立图示的坐标系。设电子获得的动量p的方向与入射X射线方向的夹角为φ,动量p在x、y方向上的分量分别为px、py,根据动量守恒定律有:x方向: ④y方向: ⑤其中, ⑥ ⑦联立④⑤⑥⑦可得: (10分)评分说明:用其他方法解答正确,给相应分数。 7 / 7
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