1、图_图 2北京市一零一中学 2018 年高三物理三模试卷13首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念，与下列物理常量相关的是A引力常量 G B普朗克常量 h C静电力常量 k D阿伏加德罗常数 NA14如图表示两列频率相同的横波相遇时某一时刻的情况， 实线表示波峰，虚线表示波谷。M 是该时刻波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一。以下说法中错误的是A质点 M 的振动始终是加强的B质点 M 的振幅最大C质点 M 的位移始终最大D质点 M 的位移有时为 015用图 4 所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a 照射光电管阴极 K，电流计 G 的指针发生偏转。而用另一频率的单色光
2、 b 照射光电管阴极 K 时，电流计 G 的指针不发生偏转，那么( ) A a 光的波长一定大于 b 光的波长B增加 b 光的强度可能使电流计 G 的指针发生偏转C用 a 光照射光电管阴极 K 时通过电流计 G 的电流是由 d 到 cD只增加 a 光的强度可使通过电流计 G 的电流增大16给一定质量、温度为 0的水加热，在水的温度由 0上升到 4的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀” 。某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在由于相互作用而形成的势能。 在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之
3、间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。关于这个问题的下列说法中正确的是 A水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功C水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功GVP光图 4光电管dianguan电子dianguanK A dcD水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功172017 年 4 月 7 日出现了“木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日” 。木星与地球几乎在同一平面内
4、沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转，相关数据见下表。则A木星运行的加速度比地球运行的加速度大B木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大C下一次“木星冲日”的时间大约在 2027 年 7 月份D在木星表面附近发射飞行器的速度至少为 7.9km/s18如图，是磁电式转速传感器的结构简图。该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上） ，齿轮转动时线圈内就会产生感应电流。设感应电流的变化频率为f，测量齿轮的齿数为 N，旋转体转速为 n。则A f = nN B nC线圈中的感应电流方向不
5、会变化D线圈中的感应电流与旋转体转速高低无关19在一个很小的厚度为 d 的矩形半导体薄片上，制作四个电极 E、 F、 M、 N，它就成了一个霍尔元件，如图所示。 在 E、 F 间通入恒定的电流 I，同时外加与薄片垂直的磁场 B，则薄片中的载流子（形成电流的自由电荷）就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使 M、 N 间出现了电压，称为霍尔电压 UH。可以证明 UH =kIB/d， k 为霍尔系数，它的大小与薄片的材料有关。下列说法正确的是 A若 M 的电势高于 N 的电势，则载流子带正电B霍尔系数 k 较大的材料，其内部单位体积内的载流子数目较多C借助霍尔元件能够把电压表改装
6、成磁强计（测定磁感应强度）质量 半径 与太阳间距离地球 m R r木星 约 320m 约 11R 约 5rD霍尔电压 UH越大，载流子受到磁场的洛仑兹力越小20随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是 A无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电21.
7、（18 分）（1）如图甲，利用恒速滴液瓶（每隔相同时间从玻璃管口滴下一个液滴）和频闪光源来研究自由落体运动。实验时，调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为 f。某次实验的影点位置如图乙所示，三个影点间的距离分别为 h1、 h2 和 h3。若图乙中最上边一个影点的初速度恰好为零，则 h1:h2 :h3= ，液滴下落加速度的表达式为 a = 。 图乙中自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为 v = 。乙甲（2）某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡 L 的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减
8、小实验误差可供选择的器材除小灯泡、开关 、导线外，还有：A.电压表 V，量程 03V，内阻约 5kB.电流表 A1，量程 0300mA，内阻约 0.25C.电流表 A2，量程 0100mA，内阻约 5D.滑动变阻器 R1，最大阻值 10，额定电流 2.0AE.滑动变阻器 R2，最大阻值 100，额定电流 1.0AF.直流电源 E，电动势约 3V，内阻 2上述器材中，电流表应选 ，滑动变阻器应选 （填写所选器材前的字母代号）。请将虚线框内图 1 所示的实验电路图补画完整，并在图 2 中进行实物连线。 如图 3 是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的
9、特点是 。 在实验中，当小灯泡两端加 2.5V 的电压时，此时小灯泡的电阻为 （保留两位有效数字） 。在滑动变阻器滑动过程中，若用 P、 I、 U、 R 分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻，则下列图象可能正确的是 图 1SRLE rVA+2AV图 31.0 2.0 3.000.100.200.30U/VA B C D22 （16 分）如图所示，光滑轨道 ABCD 由倾斜轨道 AB 和半圆轨道 BCD 组成 。 倾斜轨道 AB 与水平地面的夹角为 ，半圆轨道 BCD 的半径为 R， BD 竖直且为直径 ， B 为最低点， O 是 BCD的圆心，C 是与 O 等高的点。一个质量为
10、m 的小球在斜面上某位置由静止开始释放，小球恰好可以通过半圆轨道最高点 D。小球由倾斜轨道转到圆轨道上时不损失机械能。重力加速度为 g 。求：（1）小球在 D 点时的速度大小（2）小球开始下滑时与水平地面的竖直高度与半圆半径 R 的比值。（3）小球滑到斜轨道最低点 B 时（仍在斜轨道上） ，重力做功的瞬时功率23(18 分)如图 15 甲所示，空间存在 B=0.5T 方向竖直向下的匀强磁场。 MN、 PQ 是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距 L=0.2m，电阻 R=0.4 ； ab 是垂直跨接在导轨上质量 m=0.1kg 的导体棒，它与导轨间的动摩擦因数 =0.2。从 t=0
11、 时刻开始，通过一小型电动机对 ab 棒施加一个水平向左的牵引力 F，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图 15 乙是导体棒的速度时间图象(其中 OA 是直线， AC 是曲线， DE 是 AC 曲线的渐近线)。小型电动机在 12s 末达到额定功率(设电动机的功率为它的输出功率)，此后功率保持不变。除 R 以外，其余部分的电阻均不计， g 取 10m/s2。求：ACDOB水平地面PI 2OPU 2/AOPIROPUO(1)导体棒在 012s 内的加速度大小；(2)电动机的额定功率；(3)若已知 012s 内电阻 R 上产生的热量为 12.5J，则此过程中
12、牵引力做的功。24. (20 分)对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。一段横截面积为 S、长为 l 的金属电阻丝，单位体积内有 n 个自由电子，每一个电子电量为 e。该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U，假设自由电子定向移动的速率均为 v。(1)求导线中的电流 I；(2)所谓电流做功，实质上是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。为了求解在时间 t 内电流做功 W 为多少，小红记得老师上课讲过， W=UIt，但是不记得老师是怎样得出W=UIt 这个公式的，既然电流做功是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功，那么应该先
13、求出导线中的恒定电场的场强，即 ，设导体中全部电荷为 q 后，再求出电场力做的UEl功 ，将 q 代换之后，小红没有得出 W=UIt 的结果。=UqEvttla.请帮助小红补充完善这个问题中电流做功的求解过程。b.为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。若已知该导线中的电流密度为 j，导线的电阻率为 ，试证明： 。Ujl(3)由于恒定电场的作用,导体内自由电子会发生定向移动,但定向移动的速率远小于自图 15MP QNBFabR甲O 2At/s /ms-1 C ED4 6 8 10 1612 14246810乙由电子热运
14、动的速率，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速,因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化。金属电阻反映的是定向移动的自由电子与不动的粒子的碰撞。假设自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为 t0（这个时间由自由电子热运动决定，为一确定值） ，碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失,碰撞时间不计。请根据以上内容，推导证明金属电阻丝的电阻率与金属丝两端的电压无关。物理答题纸13 14 15 16 17 18 19 2021.（1） （2） 图 1SRLE rVA （保留两位有效数字） 2223+_图2AV24参考答案：13 14 15 16 17 18 19 20B C D
15、D B A C C21.（1） 1:3:5 （其它结果表示正确也同样得分） 231)hf（ 12+)hf（2） B D （如图所示） 随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大 8.3 AC 图 1SRLE rVA+AV22（1）在最高点 D， （2 分） 解得 （2 分）（2）设小球开始下滑时与水平地面的竖直高度为 h，从最高点到 D 点过程，动能定理（3 分）h=2.5R （2 分）h 与半圆半径 R 的比值为 2.5 （1 分）（3）小球从最高点到倾斜轨道最低点 B 过程，动能定理 （2 分）在 B 点重力做功瞬时功率为： （2 分） 解得 （2 分）23 解：（1）由图中可得：12s 末的
16、速度为 v1=9m/s,t1=12s 导体棒在 0-12s 内的加速度大小为 m/s2（2）设金属棒与导轨间的动磨擦因素为 . A 点： E1=BLv1 由牛顿第二定律： F1-mg -BI1l=ma1 则 Pm=F1 v1 当棒达到最大速度vm=10m/s 时， Em=BLvm Im= 由金属棒的平衡： F2-mg -BImL=0 则 Pm=F2 vm联立代入数据解得： =0.2， R=0.4 （3）在 0-12s 内： t1=12s 通过的位移：由能量守恒： 代入数据解处： WF=27.35J 则此过程牵引力做的功为 27.35J 24.（1）电流的定义式 ，在 t 时间内，流过横截面的电
17、荷量 Q=nSvte，QI因此 4 分IneSv（2）a恒定电场的场强 ，导体中全部电荷为 q=nSle，电场力做的功UEl又因为 ，则 W= UIt。 4 分=WqvttnSelvttl IneSvb由欧姆定律： U=IR， 由电阻定律： 则 ，则lRlUIIS由电流密度的定义： 故 6 分QIjStjl（3）设电子在恒定电场中由静止加速的时间为 t0时的速度为 v，由动量定理：解得 电子定向移动的平均速率 00mvFt mLUetv0 mLUetv200金属导体中产生的电流 tqItnSvmLtnSUe20由电阻定义式 IURLtnSe20Stn02电阻率 = 为定值，与电压无关。 02tnem
