北京市朝阳区2018高三物理一模试题及答案.doc
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2018朝阳高三一模物理试题
北京市朝阳区高三年级第一次综合练习
13．下列说法中正确的是
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
C．液体的温度越高，布朗运动越明显
D．液体的温度越低，布朗运动越明显
14．下面是四种与光有关的事实：
①白光通过棱镜在屏上呈现彩色；
②雨后的天空出现彩虹；
③肥皂泡的表面呈现彩色；
④白光通过双缝在光屏上呈现彩色条纹。
其中，与光的干涉有关的是
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
15．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是该横波t=0时的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则图2描述的可能是
图1图2
A．x=3m处质点的振动图像 B．x=2m处质点的振动图像
C．x=1m处质点的振动图像 D．x=0处质点的振动图像
16．2017年2月，美国宇航局宣布，在一颗恒星的周围发现多达7颗大小与地球接近的行星，其中3颗可能存在生命。
若某颗行星绕该恒星做圆周运动，并测出了轨道半径和运行周期。
引力常量已知，则可推算出
A．行星的质量 B．行星的半径
C．恒星的质量 D．恒星的半径
17．如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。
a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。
若不计粒子所受重力，则
A．粒子a带负电，粒子b、c带正电
B．粒子c在磁场中运动的时间最长
C．粒子c在磁场中的加速度最大
D．粒子c在磁场中的动量最大
18．如图所示，一根绳子穿过滑轮，绳子的一端挂一个重物，另一端有一只猴子，恰好处于静止状态。
绳子的质量、滑轮的质量以及滑轮的摩擦均可忽略。
若猴子沿绳子向上爬，则
A．重物将向上运动
B．重物将向下运动
C．重物将保持不动
D．以上三种情况都有可能
19．如图所示，将带铁芯的电感器L与灯泡A串联，再与另一个完全相同的灯泡B并联，接在以正弦交流信号发生器为电源的两端。
通过调节交流信号发生器上的旋钮，可以改变输出电压和信号的频率。
闭合开关S，A、B两灯均发光。
关于该实验，下列说法中正确的是
A．保持交流信号频率不变，适当提高输出电压，发现A灯始终比B灯亮
B．保持输出电压不变，提高交流信号频率，发现A、B灯均变亮
C．保持输出电压和信号频率不变，撤去铁芯后，发现A灯比原来亮
D．断开开关S，发现A灯闪亮一下，然后熄灭
20．风化侵蚀的产物有可能被风、流水、冰川和海浪挟带而离开原位置，地理学家把这种现象叫做“搬运”。
为了讨论水流的搬运作用，设水的流速为v，物块的几何线度为l，并作如下简化：
物块的体积与l3成正比，水流对物块的作用力与l2v2成正比，物块受到的阻力与物块的重力成正比。
已知水的流速为v时，能搬运石块的重力为G。
当水的流速为2v时，能搬运石块的重力为
A．2G B．4G C．16G D．64G
21．（18分）
（1）利用如图所示的装置研究平抛运动。
实验中，下列说法中正确的有______。
A．斜槽轨道必须光滑
B．通过调节使斜槽末端保持水平
C．每次释放小球的位置可以不同
D．每次必须由静止开始释放小球
（2）利用如图1所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。
①现有电压表（0～3V）、开关和导线若干，以及下列器材：
图1
A．电流表（0～0.6A）
B．电流表（0～3A）
C．滑动变阻器（0～20）
D．滑动变阻器（0～100）
实验中电流表应选用____；滑动变阻器应选用____。
（选填相应器材前的字母）
图2
图3
②在图2中用笔画线代替导线，按图1将电路连线补充完整。
③实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图3的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U（V）
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
1.10
电流I（A）
0.12
0.14
0.24
0.30
0.36
0.42
④根据图3可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______。
⑤小明同学学习了电源的相关知识后，制作了如图4所示的水果电池。
为了测量该电池的电动势，他从实验室借来了灵敏电流表（内阻未知，且不可忽略）、电阻箱、开关以及若干导线，设计了如图5所示的电路图。
你认为小明同学能否准确测出水果电池的电动势，并说明理由。
Cu
Zn
Zn
Cu
图4图5
22．（16分）
如图所示，平行金属导轨水平放置，宽度L=0.30m，一端连接R=0.50Ω的电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.20T。
导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。
导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
现使导体棒MN沿导轨向右匀速运动，速度v=5.0m/s。
求：
（1）导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势E；
（2）导体棒MN所受安培力F的大小；
（3）感应电流的功率P。
23．（18分）
图1所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。
为了研究蹦极过程，做以下简化：
将游客视为质点，他的运动沿竖直方向，忽略弹性绳的质量和空气阻力。
如图2所示，某次蹦极时，游客从蹦极平台由静止开始下落，到P点时弹性绳恰好伸直，游客继续向下运动，能到达的最低位置为Q点，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内，且游客从蹦极平台第一次下落到Q点的过程中，机械能损失可忽略。
弹性绳的弹力大小可以用F=k·Δx来计算，式中k为常量，Δx为弹性绳的伸长量。
（1）弹性绳的原长为l0，弹性绳对游客的弹力为F，游客相对蹦极平台的位移为x，取竖直向下为正方向，请在图3中画出F随x变化的示意图；
（2）借助F-x图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，推导当游客位移为x（x﹥l0）时，弹性绳弹性势能EP的表达式；
（3）按照安全标准，该弹性绳允许的最大拉力Fm=4.3×103N，游客下落至最低点与地面的距离。
已知l0=10m，k=100N/m，蹦极平台与地面间的距离D=55m。
取重力加速度g=10m/s2。
试通过计算说明：
总质量M=160kg的游客能否被允许使用该蹦极设施。
图1图2图3
24．（20分）
在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末—里德伯公式来计算，式中λ为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有n=k+1、k+2、k+3…。
其中，赖曼系谱线是电子由n﹥1的轨道跃迁到k=1的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由n﹥2的轨道跃迁到k=2的轨道时向外辐射光子形成的。
+-
电源E
A
S
（1）如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上。
实验中：
当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值Uc（遏止电压）时，电流计G指针恰好指向零。
现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验。
若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U1；若用巴耳末系中n=4的光照射金属时，遏止电压的大小为U2。
金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。
电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功。
使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。
已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R。
试求：
a．赖曼系中波长最长的光对应的频率ν1；
b．普朗克常量h和该金属的逸出功W0。
（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为p=（h为普朗克常量）。
a．请你推导光子动量的表达式p=；
b．处于n=2激发态的某氢原子以速度v0运动，当它向k=1的基态跃迁时，沿与v0相反的方向辐射一个光子。
辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变。
求辐射光子后氢原子的速度v（用h、R、M和v0表示）。
北京市朝阳区高三年级第一次综合练习
理科综合能力测试参考答案
第一部分（选择题共120分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
A
C
B
A
C
D
第二部分（非选择题共180分）
21．（18分）
（1）BD……………………………………………………………………………………（2分）
（2）①A……………………………………………………………………………………（2分）
C……………………………………………………………………………………（2分）
②答案如图1所示……………………………………………………………………（2分）
图1图2
③答案如图2所示……………………………………………………………………（2分）
④1.45（1.43~1.47）…………………………………………………………………（2分）
0.83（0.80~0.86）…………………………………………………………………（2分）
⑤可以准确测出水果电池的电动势。
根据闭合电路欧姆定律有，变形可得 。
实验中，改变电阻箱的阻值R，可读出灵敏电流表相应的读数I，得到多组对应R、I数据，并画出-R图像。
在-R图像中，图线的斜率，所以。
（4分）
22．（16分）
解：
（1）导体棒MN切割磁感线产生的电动势
……………………………………………………（5分）
（2）通过导体棒MN中的电流
所以导体棒MN所受的安培力
……………………………………………………（6分）
（3）感应电流的功率
……………………………………………………（5分）
23．（18分）
图3
解：
（1）弹性绳对游客的弹力F随游客位移x变化关系的图线如图3所示。
………………………………………………（4分）
（2）在图3中，图线与x轴所围面积表示弹力F做的功，则在游客位移从l0变为x的过程中，弹力F做的功
所以弹性绳的弹性势能
………………………………………………（6分）
（3）设游客从蹦极平台第一次到达最低点的距离为l，在此过程中，根据机械能守恒定律
解得 或（舍）
则 （符合要求）
当游客第一次到达最低点时，弹性绳的弹力最大，此时弹性绳的弹力
（符合要求）
所以该游客可以使用该蹦极设施…………………………………………（8分）
24．（20分）
解：
（1）a．在赖曼系中，氢原子由n=2跃迁到k=1，对应光的波长最长，波长为。
则有
所以
所以 ………………………………………………………（6分）
b．在巴耳末系中，氢原子由n=4跃迁到k=2，对应光的波长为，频率为。
则有
设、对应的最大初动能分别为Ekm1、Ekm2。
根据光电效应方程有
根据动能定理有
联立解得，…………………………（8分）
（2）a．根据质能方程有
又因为
所以 ………………………………………………………………（3分）
b．光子的动量
根据动量守恒定律有
解得 ……………………………………………………（3分）
10
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