昌平区2019年高三年级第二次统一练习理科综合能力测试

昌平区2019年高三年级第二次统一练习理科综合能力测试

昌平区2019年高三年级第二次统一练习 理科综合能力测试 ‎　　　　　　　　　　　2019．5‎ 本试卷共16页，共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。‎ 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16‎ 第一部分（选择题 共120分）‎ 本部分共20小题，每小题6分，共120分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。‎ 图1‎ ‎13．图1所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为。X表示的是 A．质子 B．中子 C．电子 D．粒子 ‎14．将一定质量的氧气从0℃缓慢升高到100℃，下列说法中正确的是 A．氧气分子的平均动能一定变大 B．每个氧气分子的运动速率一定变大 C．氧气分子的密集程度一定变大 D．气体的压强一定变大 a b 图2‎ ‎15．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐波。某一时刻的波形如图2所示，绳上的a质点处于平衡位置、b质点处于波峰位置，a、b两质点间的水平距离为L。下列说法正确的是 A．该简谐波是纵波 B．该简谐波的波长为2L C．此时刻a质点的振动方向向上 11‎ D．此时刻b质点的加速度方向向下 图3‎ ‎16．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，它由空间段、地面段和用户段三部分组成。第三代北斗导航卫星计划由35颗卫星组成，如图3所示。其中有5颗地球静止轨道卫星（运行在地球同步轨道，离地高度约3.6×104km）、27颗中地球轨道卫星（运行在3个互成120°的轨道面上，离地高度约2.15×104km）、3颗倾斜同步轨道卫星（其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同）。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A．中地球轨道卫星的线速度最小 B．倾斜同步轨道卫星能定点在北京上空 C．中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期 D．倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径 A 小锤 B 图4‎ ‎17．为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图4所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中不正确的是 A．应选用体积小、密度大的小球 B．两球的质量应相等 C．应改变装置的高度，多次实验 D．应改变打击的力度，多次实验 Ay x 抛物线 弹道曲线 AO 图5‎ ‎18．由于空气阻力的影响，子弹、炮弹的实际飞行轨道不再是抛物线，而是按“弹道曲线”飞行，如图5所示。下列说法正确的是 A．炮弹到达最高点时，水平方向的加速度和速度均为零 B．炮弹到达最高点时，竖直方向的加速度和速度均为零 C．炮弹在上升过程中，动能减小；下落过程中，重力势能减小 11‎ D．炮弹在上升过程中，机械能减小；下落过程中，机械能增加 R1‎ R2‎ a b ‎19．如图6所示，两个电阻串联后接在电路中a、b两点。已知a、b两点间的电压保持10V不变。某同学把一个电压表并联在R1两端时，电压表读数为5V。下列说法正确的是 ‎ 图6‎ A．将该电压表并联在R2两端时，电压表读数小于5V B．将该电压表并联在R2两端时，电压表读数等于5V C．R1＜R2‎ D．R1=R2‎ ‎20．5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图7），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是 可见光 紫外线/‎ 无线电波 红外线 x/γ射线 甚长波 长波 中波 短波 超短波 分米波 波 厘米波 毫米波 红外线 可见光 紫外线 λ/m ‎105‎ ‎104‎ ‎103‎ ‎102‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎10-1‎ ‎10-2‎ ‎10-3‎ ‎10-6‎ ‎8×10-7‎ 模拟 电视 ‎2G/3G手机 WLAN2.4G 数字电视 图7‎ 甚低频 低频 中频 高频 甚高频 特高频 波 超高频 极高频 f/Hz ‎3×103‎ ‎3×104‎ ‎3×105‎ ‎3×106‎ ‎3×107‎ ‎3×108‎ ‎3×109‎ ‎3×1010‎ ‎3×1011‎ ‎3×1014‎ ‎ ‎ A．在真空中的传播速度更快 B．在真空中的波长更长 C．衍射的本领更强 D．频率更高，相同时间传递的信息量更大 11‎ 第二部分（非选择题 共180分）‎ 本部分共11小题，共180分。‎ ‎21．（18分）‎ 图8‎ ‎（1）在练习使用多用电表（如图8）的实验中，‎ ‎①用多用电表正确测量了一个13Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约为2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请在以下操作步骤中选择必须的操作，并按操作顺序排列：_____________（选填选项前的字母）。‎ A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指0‎ B．将红表笔和黑表笔接触 C．把选择开关旋转到“×1k”位置 D．把选择开关旋转到“×100”位置 E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 ‎②如图9所示，甲图是用电流档测小灯泡电流的原理示意图，乙图是用电压档测量小灯泡电压的原理示意图，丙图是用欧姆档测量电阻阻值的原理示意图。其中甲、乙、丙三图中开关在测量时都处于闭合状态。实验中不符合操作规程的是_____________。（选填“甲”、“乙”或“丙”）‎ ‎ ‎ 红 黑 ‎（甲）‎ 红 ‎（乙）‎ 黑 红 ‎（丙）‎ R 黑 图9‎ ‎（2）某实验小组利用如图10所示的装置，对轻质弹簧的弹性势能进行探究。一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上，弹簧右端固定，左端与一小球接触但不拴接；‎ 11‎ 弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向右推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上，通过测量和计算，可得到弹簧被压缩后的弹性势能。‎ 图10‎ ‎①为测得小球离开桌面时的动能Ek，已知重力加速度g，需要测量下列物理量中的_____________（选填选项前的字母）。‎ A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点水平距离s C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量x ‎ ‎②用所选择的测量量和已知量表示Ek，Ek=_____________。‎ EP/J 图11‎ x2/m2‎ ‎③如果忽略桌面摩擦阻力的影响，可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep。实验时，测得小球质量m=190.0g，桌面到地面的高度h=40.00cm。已知弹簧的劲度系数k=40N/m，本地重力加速度g=9.8m/s2。‎ 某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像，如图11所示。在Ep–x2图像中，设图像的斜率为β，由图像可得Ep随x2变化的表达式为______________。根据功与能的关系，弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_____________。通过寻找这个物理量与β间的数值关系，可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________。‎ 11‎ ‎22．（16分）‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ B ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ A M ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ ‎×‎ N 图12‎ ‎+‎ ‎ˉ‎ 如图12所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U，距离为d；匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从A点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从M点射出；如果撤去磁场，粒子从N点射出。M、N两点间的距离为 h。不计粒子的重力。求：‎ ‎（1）匀强电场场强的大小E；‎ ‎（2）粒子从A点射入时的速度大小v0；‎ ‎（3）粒子从N点射出时的动能Ek。‎ 11‎ ‎23．（18分）‎ 在电磁感应现象中，根据磁通量发生变化的方式不同可以将感应电动势分为“动生电动势”和“感生电动势”两种。‎ B 图13‎ 图2‎ a b R F M N P Q ‎（1）如图13所示，相互平行的金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间距为L。导体棒ab垂直放置在两导轨上。导轨的左端接一阻值为R的定值电阻，其它电阻不计。整个装置处在竖直向下匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现对导体棒ab施加一水平向右的恒力F，使其由静止开始运动，运动过程中导体棒未滑出导轨。求：‎ a．ab棒的速度大小为v时，其所受安培力的大小FA；‎ b．ab棒运动过程中能达到的最大速度vm。‎ B 图14‎ 图2‎ r0‎ O r ‎（2）如图14所示，空间内存在着均匀分布的有界磁场，磁场的某个横截面是以O为圆心、r0为半径的圆。磁场的磁感应强度B随时间t均匀增强，设。将一半径为r（r< r0）的金属圆环放在磁场中，圆环所在平面与磁场垂直，圆心与O点重合。‎ a．求圆环中感生电动势大小ε；‎ b．圆环处感生电场场强的大小E。‎ 11‎ ‎24．（20分）‎ ‎（1）如图15所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。质量为m1的弹性小球从高h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的弹性小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向在同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求：‎ a．m1球运动到B点时的速度大小v1；‎ b．碰撞过程中，系统的弹性势能的最大值Epm。‎ h m1‎ m2‎ A B C 图15‎ ‎（2）2018年诺贝尔物理学奖授予了阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）等三位科学家，以表彰他们在激光领域的杰出成就。阿瑟·阿什金发明了光学镊子（如图16），能用激光束“夹起”极其微小的粒子。‎ a．为了简化问题，将激光束看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，光镊效应就是一个实例。‎ 现有一透明介质小球，处于非均匀的激光束中（越靠近光束中心光强越强）。小球的折射率大于周围介质的折射率。两束相互平行且强度①＞②的激光束，穿过介质小球射出时的光路如图17所示。若不考虑光的反射和吸收，请分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。‎ b．根据上问光束对小球产生的合力特点，试分析激光束如何“夹起”粒子的？‎ 图16‎ ‎①‎ ‎②‎ 图17‎ 11‎ 昌平区2019年高三年级第二次统一练习 理科综合能力测试参考答案 ‎13．B 14．A 15．D 16．C 17．B 18．C 19．A 20．D ‎21．（18分）‎ ‎（1）①DBE　（3分） ②丙　（3分）‎ ‎（2）①ABC　（3分） ② 　（3分）‎ ‎③（2分），弹簧的劲度系数k（2分），（2分）‎ ‎22．（16分）‎ ‎（1）电场强度　 （4分）‎ ‎（2）粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反。‎ ‎ （4分）‎ 解得　 （2分）‎ ‎（3）粒子从N点射出，由动能定理得 ‎ （4分）‎ 解得　 （2分） ‎ ‎23．（18分）‎ ‎（1）a．ab棒的速度大小为v时，产生的感应电动势　ε=BLv （1分）‎ 感应电流　 （1分）‎ ab棒所受安培力大小　 （1分）‎ 解得　 （2分）‎ 11‎ b．当时，速度最大。即 （3分）‎ 解得　 （2分）‎ ‎（2）a．r< r0时，圆环中感生电动势大小 （2分）‎ ‎ （2分）‎ b．根据电动势的定义得　 （2分）‎ 解得　 （2分）‎ ‎24．（20分）‎ ‎（1）a．m1从初始高度h由静止下滑，到达水平面时的速度为 v1‎ ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ b．m1球和m2球碰撞过程中，当两球速度相同时，弹性势能最大。‎ 由动量守恒定律和机械能守恒定律得 ‎ （2分）‎ ‎ （2分）‎ 解得：‎ 最大弹性势能 ‎ （2分）‎ ‎（2）a．由图1可知，△v的方向即为小球对光束作用力的方向。‎ 11‎ 当强度①＞②强度相同时，作用力F1＞F2，由平行四边形定则知，①和②光速受力合力的方向向左偏下，则由牛顿第三定律可知，两光束因折射对小球产生的合力的方向向右偏上。 （6分）‎ ‎①‎ ‎②‎ 图2‎ Fx Fy F合 v10‎ v1＇‎ ‎△v1‎ ‎①‎ ‎△v2‎ ‎②‎ F1‎ F合 F2‎ v20‎ v2＇‎ 图1‎ ‎　　　‎ b．如图2所示，小球受到的合力向右偏上。此力的横向分力Fy，会将小球推向光束中心。一旦小球偏离光速中心，就会受到指向中心的分力，实现光束对小球的约束，如同镊子一样“夹住”小球。 （4分）‎ 11‎