2014北京市西城区高考理综物理一模试题附答案

2014北京市西城区高考理综物理一模试题附答案

北京市西城区2014年高三一模试卷 ‎13. 下列说法中正确的是 A．随着分子间距离增大，引力减小但斥力增大 B．温度是分子热运动平均动能的标志 C．外界对系统做功，系统内能一定增加 D. 系统从外界吸收热量，系统内能一定增加 ‎14. 已知质子、中子、氘核质量分别是m1、m2、m3，光速为c。则质子和中子结合成氘核的过程中 A．吸收的能量为（m1+m2+m3）c2 ‎ B．吸收的能量为（m1+m2-m3）c2‎ C．释放的能量为（m1+m2+m3）c2‎ D．释放的能量为（m1+m2-m3）c2‎ x/m y ‎0‎ ‎0.5‎ ‎1‎ P v ‎15. 如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，周期为T，P是x=‎0.5m处的一个质点，则 A．t=0时刻，P点速度沿+y方向 B．t=0时刻，P点速度沿+x方向 C．t=时刻，P点在波谷位置 D．t=时刻，P点在波峰位置 ‎16. 卡文迪许用扭秤测出引力常量G，被称为第一个“称”出地球质量的人。若已知地球表面的重力加速度g、地球的半径R、地球绕太阳运转的周期T，忽略地球自转的影响，则关于地球质量M，下列计算正确的是 A． B． C． D．‎ ‎17. 冰壶运动深受观众喜爱，图1为2014年2月第22届索契冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶甲运动一段时间后与对方静止的冰壶乙发生正碰，如图2。若两冰壶质量相等，则碰后两冰壶最终停止的位置，可能是图3中的哪幅图 ‎ 图1‎ 图2‎ 甲 乙 v 乙 甲 A 乙 甲 B 甲 乙 C 乙 甲 D 图3‎ 甲 乙 A B ‎18. 如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点。则下列说法正确的是 A．当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大 B．当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大 C．当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B D．在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高 G M N ‎19. 如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω。图中电阻箱读数为5.0Ω。现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知 A．M、N两端的电压为1mV B．M、N两端的电压为100mV C．流过M、N的电流为2μA D．流过M、N的电流为20mA ‎20. 1885年瑞士的中学教师巴耳末发现，氢原子光谱中可见光部分的四条谱线的波长可归纳成一个简单的经验公式：，n为大于2的整数，R为里德伯常量。1913年，丹麦物理学家玻尔受到巴耳末公式的启发，同时还吸取了普朗克的量子假说、爱因斯坦的光子假说和卢瑟福的核式结构原子模型，提出了自己的原子理论。根据玻尔理论，推导出了氢原子光谱谱线的波长公式：，m与n都是正整数，且n > m。当m取定一个数值时，不同数值的n得出的谱线属于同一个线系。如：‎ m=1，n=2、3、4、…组成的线系叫赖曼系；‎ m=2，n=3、4、5、…组成的线系叫巴耳末系；‎ m=3，n=4、5、6、…组成的线系叫帕邢系；‎ m=4，n=5、6、7、…组成的线系叫布喇开系；‎ m=5，n=6、7、8、…组成的线系叫逢德系。‎ 以上线系只有一个在紫外光区，这个线系是 A．赖曼系 B．帕邢系 C．布喇开系 D．逢德系 ‎21.（18分）‎ a P1‎ O a'‎ b'‎ b P2‎ P3‎ P4‎ A M N ‎（1）在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像。如图所示，aa' 和bb' 分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置。图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa' 交于O点，MN表示法线。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 接电源 纸带 重锤 图1‎ ‎①请将光路图画完整，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2；‎ ‎②该玻璃砖的折射率可表示为n＝________。（用θ1和θ2表示）‎ ‎（2）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”的实验。‎ ‎①除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________。（选填器材前的字母）‎ A. 大小合适的铁质重锤 B. 体积较大的木质重锤 C. 刻度尺 D. 游标卡尺 E. 秒表 ‎②图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。‎ 重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量∣ΔEp∣=________，动能的增加量ΔEk=________。‎ A 图2‎ B C O hA hB hC ‎ ③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是________‎ A．该误差属于偶然误差 B．该误差属于系统误差 C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差 ‎④在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是________‎ A. 释放重锤前，使纸带保持竖直 B. 做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤 C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度 D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度 ‎⑤某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。‎ 若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2-h图像是图3中的哪一个________‎ O h v2‎ A O h B O h C O h D 图3‎ v2‎ v2‎ v2‎ ‎22．（16分）‎ 如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场， M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求：‎ M N K A ‎（1）电子穿过A板小孔时的速度大小v；‎ ‎（2）电子在偏转电场中的运动时间t；‎ ‎（3）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y。‎ 图1‎ ‎23．（18分）‎ ‎2012年11月，“歼‎15”‎舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止，在某次降落中，以飞机着舰为计时起点，飞机的速度 随时间变化关系如图2所示。飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，此时速度v1=‎70m/s；在t2=2.4s时飞机速度v2=‎10m/s。飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变，f=5.0×104N，“歼‎15”‎舰载机的质量m=2.0×‎104kg。‎ ‎（1）若飞机在t1时刻未钩住阻拦索，仍立即关闭动力系统，仅在阻力f的作用下减速，求飞机继续滑行的距离（假设甲板足够长）；‎ ‎（2）在t1至t2间的某个时刻，阻拦索夹角α=120°，求此时阻拦索中的弹力T；‎ ‎（3）飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s=‎898m，求从t2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W。‎ 图2‎ ‎70‎ ‎10‎ ‎0‎ ‎0.4‎ ‎2.4‎ t/s v/(m•s-1)‎ 飞机 阻拦索 定滑轮 图1‎ α b c M N v B 图1‎ a d ‎24．（20分）‎ ‎（1）如图1所示，固定于水平面上的金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。框架的ab与dc平行，bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为B。‎ a. 请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；‎ b. 在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E。‎ ‎（2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如下情景：‎ 图2‎ M N v B 如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为l的绝缘细管MN，沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看做质点）。某时刻将小球释放，小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B，小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功。‎ 北京市西城区2014年高三一模试卷 参考答案及评分标准 物 理 2014.4‎ 题号 ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ 答案 B D C A B C D A a P1‎ O a'‎ b'‎ b P2‎ P3‎ P4‎ A θ1‎ θ2‎ ‎21．（18分）‎ ‎（1）①如图〖2分〗‎ ‎ ‎ ‎②〖2分〗‎ ‎（2）①AC〖2分〗 ②mghB〖2分〗，〖4分〗‎ ‎ ③BD〖2分〗 ④ABD〖2分〗 ⑤A〖2分〗‎ ‎22．（16分）解：‎ ‎（1）根据动能定理 〖3分〗‎ ‎ 解得 〖3分〗‎ ‎（2）在平行于极板方向做匀速运动 〖2分〗‎ 解得 〖2分〗‎ ‎（3）在垂直于极板方向做匀加速直线运动 〖2分〗‎ 根据牛顿第二定律 〖2分〗‎ 解得 〖2分〗‎ ‎23．（18分）解：‎ ‎（1）飞机仅在阻力f的作用下做匀减速直线运动，根据动能定理 ‎ 〖2分〗‎ 解得 〖2分〗‎ ‎（2）根据v-t图像可求得飞机加速度大小 〖2分〗‎ T T f 飞机受力如图所示。‎ 根据牛顿第二定律 〖2分〗‎ 解得 T=5.5×105N 〖2分〗‎ ‎（3）无阻拦索时，飞机需滑行x=‎‎980m 有阻拦索时，飞机实际滑行距离 〖1分〗‎ 由图像面积可知，从t1时刻至t2时刻，飞机的位移为s1=‎80m 〖1分〗‎ 因此，从t2时刻至飞机停止，飞机的位移为s2=‎2m 〖1分〗‎ 从t2时刻至飞机停止，根据动能定理 〖3分〗‎ 解得 W=-9×105J 〖2分〗‎ ‎24．（20分）解：‎ ‎（1）b c M N v B a d Dx 图1‎ a. 如图1所示，在一小段时间Dt内，金属棒MN的位移 ‎ 〖2分〗‎ 这个过程中线框的面积的变化量 ‎ 〖1分〗‎ 穿过闭合电路的磁通量的变化量 ‎ 〖1分〗‎ 根据法拉第电磁感应定律 〖1分〗‎ 解得 〖1分〗‎ M N v B 图2‎ f b. 如图2所示，棒向右运动时，电子具有向右的分速度，受到沿棒向下的洛伦兹力 ‎，f即非静电力 〖2分〗‎ 在f的作用下，电子从M移动到N的过程中，非静电力做功 ‎ 〖2分〗‎ 根据电动势定义 〖1分〗解得 〖1分〗‎ F f合 图6‎ ‎（2）小球随管向右运动的同时还沿管向上运动，其速度如图3所示。小球所受洛伦兹力f合如图4所示。将f合正交分解如图5所示。 〖2分〗‎ 图4‎ 图5‎ v合 f合 f合 f f ′‎ 图3‎ v v′‎ v合 小球除受到洛伦兹力f合外，还受到管对它向右的支持力F，如图6所示。‎ 洛伦兹力f合不做功 〖2分〗‎ 沿管方向，洛伦兹力f做正功 ‎ 垂直管方向，洛伦兹力是变力，做负功 〖2分〗‎ 由于小球在水平方向做匀速运动，则 〖1分〗‎ 因此，管的支持力F对小球做正功 〖1分〗‎ 说明：用其它方法计算管的支持力F对小球所做功，只要过程、结果正确，可得4分。‎