1、 北京顺义区高三第二次统练物理能力测试第一部分（选择题）注意事项：本部分共 20 题，每题 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。13. 关于热现象，下列说法正确的是A.布朗运动就是分子的热运动B.物体吸收热量，内能一定增大 C.温度升高，物体内分子的平均动能一定增加D.气体能够充满容器的整个空间, 是由于气体分子间呈现出斥力的作用【答案】C布朗运动是指悬浮在液体中的小颗粒的运动，不是分子的运动，A 错误；物体吸收热量，有可能同时对外做功，其内能不一定增大，B 错误；温度是分子平均动能的量度，温度升高，分子的平均动能一定增加，C 正确；气体分子间的距离较
2、大，分子间作用力很小，表现为引力，D 错误。14.下列说法正确的是A 射线比 射线更容易使气体电离B原子由激发态向基态跃迁时吸收能量 C核反应堆产生的能量一定来自轻核聚变 D同一元素的两种同位素具有相同的质子数【答案】D由三种射线的特点可知 射线的电离本领最强， 射线比 射线更容易使气体电离，A 错误；原子由激发态向基态跃迁时向外辐射光子，释放能量，B 错误；目前核反应堆产生的能量大都来自重核裂变，C 错误；由同位素的定义可知 D 正确。15. 如图所示，两束不同的单色细光束 a、b，以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是A在同种介质中 b 光的速度较大B
3、该玻璃三棱镜对 a 光的折射率较大C若让 a、 b 光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则 b 光条纹间距较大D若让 a、 b 光分别照射同种金属，都能发生光电效应，则 b 光照射金属产生光电子的最大初动能较大【答案】D由图可知光从三棱镜侧面射出时，折射角相同，而 b 的入射角小于 a 的入射角，由 可知，玻sin折入璃三棱镜对 a 的折射率小于 b 的折射率，B 错误；可假设 a 是红光 b 是紫光，则 a 光的波长较长、频率较低，在同种介质中的传播速度较小，由此可判断选项 AC 错误 D 正确。16. 如图甲所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波， O点为振源，P点到O点的距
4、离L=8.0m。t=0时刻O点由平衡位置开始振动，图乙为质点P的振动图像。下列判断正确的是甲 乙A该波的波速为 2m/s，t=2s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴正方向B该波的波速为 4m/s，t=2s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴正方向C该波的波速为 2m/s，t=2s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴负方向D该波的波速为 4m/s，t=2s 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴负方向【答案】A由图乙可知由 O 传波到 P 需要 4s，故波速等于 2m/s；由图乙可知质点 P 的起振方向沿 y 轴正方向，且周期为 2s，故振源 O 的起振方向也沿 y 轴正方向，t=2s 时刻，振源
5、 O 刚好振动一个周期，振动方向跟起振方向一致，本题应选 A.17. 我国的航天事业发展迅速，到目前为止，我们不仅有自己的同步通信卫星，也有自主研发的“神舟” 系列飞船，还有自行研制的全球卫星定位与通信系统（北斗卫星导航系统)。其中“神舟” 系列飞船绕地球做圆轨道飞行的高度仅有几百千米；北斗卫星导航系统的卫星绕地球做圆轨道飞行的高度达 2 万多千米。对于它们运行过程中的下列说法正确的是A “神舟” 系列飞船的加速度小于同步卫星的加速度B “神舟”系列飞船的角速度小于同步通信卫星的角速度C北斗导航系统的卫星运行周期一定大于“神舟”系列飞船的运行周期D同步卫星所受的地球引力一定大于北斗导航系统的卫
6、星所受的地球引力 【答案】C根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力可得出：G =ma , G =m RT=22MmR2a2Mm24T， ，由于“神舟”系列飞船的轨道半径小于同步通信卫星的轨道半径，故“神舟” 系列飞船的3RM2T加速度大、周期小、角速度大，故 AB 错误 C 正确由于同步卫星和北斗导航系统卫星的质量关系不确定，故 D 错误。18. 如图所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图象如图线 b 所示。以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是A在图中 t=0 时刻穿过线圈的磁通量均为零 B线圈先
7、后两次转速之比为 3:2C交流电 a 的瞬时值为 u=10sin5 (v)tD交流电 b 电压的最大值为（v）320【答案】A由图可知，t=0 时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，所以 A错误；由图象可知 TA：T B=2：3 ，故 nA：n B=3：2 ，所以 B 正确;由图象可知，交流电 a 的最大值为 10V，角速度为 = =5，所以交流电 a 的T瞬时值为 u=10sin5tV，所以 C 正确；交流电最大值 Um=NBS，故Uma：U mb=3：2 ，故 Umb= Uma= V，D 正确本题选错误的，故选320A19如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正
8、上方由静止开始下落，然后从管内下落到水平桌面上。已知磁铁下落过程中不与管壁接触，不计空气阻力，下列判断正确的是A磁铁在整个下落过程中机械能守恒B磁铁在整个下落过程中动能的增加量小于重力势能的减少量C磁铁在整个下落过程中做自由落体运动 D磁铁在整个下落过程中，铝管对桌面的压力小于铝管的重力【答案】B磁铁从静止下落过程中，由于磁通量变化，导致铝管中出现感应电流，故磁铁受到安培阻力，所以磁铁的机械能不守恒，故 A 错误；磁铁完全进入铝管后，感应电流消失，磁铁不再受安培力，故在磁铁的整个下落过程中，除了重力作功外，还有安培力做功，导致下落过程中减小的重力势能，部分用来增加动能，还有部分用来产生内能，故
9、 B 正确 C 错误；由作用力与反作用力关系可得磁铁对铝管的反作用力，使得铝管对桌面的压力大于其自身的重力，但磁铁完全进入铝管中的时候，铝管对桌面的压力等于铝管的重力，故 D 错误；故选 B。20如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨所在平面垂直。阻值为 R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t=0 时，将开关 S 由 1 掷到 2。若分别用 U、F、q 和 v 表示电容器两端的电压、导体棒所受的安培力、通过导体棒的电荷量和导体棒的速度。则下列图象表示这些物理量随时间变化的关系中可能正确的是【答案】C开关 S 由 1 掷到 2，电容器放电后会在电路中
10、产生电流导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，则电流减小，安培力减小，加速度减小因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动（变加速） 由于通过棒的电流是按指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿第二定律知，它的加速度是按指数递减的由于电容器放电产生电流使得导体棒受安培力而运动，而导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为 0 的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为 0 的数值（不会减少到
11、0） 这时电容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流故本题应选 C第二部分（非选择题 共 180 分）本部分共 11 小题，共 180 分。在答题卡内作答，在试卷上作答无效。21.(18 分)(1)如图甲所示是用主尺最小分度为 1mm，游标上有 20 个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图。则该工件的内径为 cm。用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是 mm。UO tAFO tBqO tCvO tD图丙4（丙）A mA(2）多用电表调到欧姆档时，其内部等效电路是下列图中的 （选填图下所对应的字母）（3 ）实验室有一块量程为 500A，
12、内阻 Rg 约为 200 的电流表（也称微安表） ，需要准确测量它的电阻，一同学根据实验室现有的器材设计了如图（甲）和图（乙）两种实验电路。已知实验室中的部分实验器材的规格如下：电流表（也称毫安表）：mA（量程 1mA，内电阻约 100）滑动变阻器 A：R 1（20 ，1A） 滑动变阻器 B：R 1（500 ，0.5A） 电阻箱：R 2（999.9） 直流电源：（电动势为 3V，内阻很小）可供选择的不同阻值的定值电阻器 R3将图（丙）所示的实物图按图（甲）所示的电路连接成实验电路。在图（乙）所示的电路中，为了便于实验的调节，滑动变阻器 R1 应选 （选填：“滑动变阻器 A”或“ 滑动变阻器 B
13、”） 。为了保证实验操作过程的安全（即使滑动变阻器 R1 的阻值调为 0，也不会烧坏电流表） ，并便于实验调节，定值电阻器 R3 的阻值应选 （填选项前的字母） 。 A100 B1k C. k D. 10k利用图（甲）所示的电路，闭合 S1 之后进行测量时，需要记录的实验图乙2 3 40 150cm图甲0 1 2 3 4 525 7502025301510图 丙1 2图（甲）R1R3R2S1图(乙)R3 R1R2S1数据有（同时用设定的字母表示） ；用你记录的实验数据的字母表示出测量的结果是 。【答案】 （1）2.285（2 分） ； 2.695-2.700（2 分） ； （2） C （2 分
14、） 。 （3）连线图略（2 分） 。 滑动变阻器 B（2 分） ； C（2 分） 。 微安表读数 I1；毫安表读数 I ；电阻箱读数 （3 分）（ I I ） I1 （3 分） （1 ）游标卡尺的主尺读数为 22mm，游标尺上第 17 个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.0517mm=0.85mm，所以最终读数为：主尺读数+ 游标尺读数=22mm+0.85mm=22.85mm=2.285cm；螺旋测微器的固定刻度读数 2.5mm，可动刻度读数为 0.0120.0=0.200mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数 =2.5mm+0.200mm=2.700mm.（2 ）多用电表的欧
15、姆档内部表头的正负极应与内部电源的正负极形成通路，保护电阻应用滑动变阻器，以用于欧姆调零。（3 ） 滑动变阻器 R1 在实验中起调节电流的作用，应选大量程的，以使电路中的电流能调节到足够小。由于电源电动势为 3V，由闭合电路欧姆定律可得定值电阻器 R3 的阻值应选 3 k 至k 的。其他部分解析同答案。22. (16 分）2012 年 11 月 25 日，歼15 舰载机成功阻拦着陆“ 辽宁号”航母后，又沿航母舰首 14上翘跑道滑跃式起飞，突破了阻拦着舰、滑跃起飞关键技术甲板上的阻拦索具有关键作用，阻拦索装置完全由我国自主研制制造，在战机着舰时与尾钩完全咬合后，在短短数秒内使战机速度从数百公里的
16、时速减少为零，并使战机滑行距离不超过百米(g 取 10m/s2)(1)设歼15 飞机总质量 42.01kgm，着陆在甲板的水平部分后在阻拦索的作用下，速度由 v=100m/s 滑行 50m 后停止下来，水平方向其他作用力不计，此过程可视为匀减速运动求阻拦索对飞机的水平作用力 F；(2)在第（1 ）问所述的减速过程中，飞行员所受的阻力是飞行员自身重力的多少倍？(3)航母飞行甲板水平，前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处 D 点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为 R=150m，如图所示已知飞机起落架能承受竖直方向的最大作用力为飞机自重的 16 倍，求飞机安全起飞经过 D 点时速度的最大值 vm
17、。【答案】见解析（1 ） Fx= mv2/2 F= 2x106 N （5 分）（2）fx =m,v2/2 f=10mg (5 分)（3）N-mg= mv2/R N=16mg解得： vm=150 m/s (6 分)23.(18 分)某研究性学习小组用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。密度相同的粒子在电离室中被电离后带正电，电量与其表面积成正比。电离后粒子缓慢通过小孔 O1 进入极板间电压为 U 的水平加速电场区域 I，再通过小孔 O2 射入相互正交的恒定匀强电场和匀强磁场区域 II，其中磁场的磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外。收集室的小孔 O3 与 O1、O 2 在同一
18、条水平线上。实验发现：半径为r 0 的粒子，其质量为 m0、电量为 q0，刚好能沿O1O3 直线射入收集室。不计纳米粒子重力和粒子之间的相互作用力。 （球形体积和球形面积公式分别为4,SV 球球） 。求：（1 ）图中区域 II 的电场强度 ；（2 ）半径为 r 的粒子通过 O2 时的速率 ；（3 ）试讨论半径 rr 0 的粒子进入区域 II 后将向哪个极板偏转。【答案】见解析解析： (1)设半径为 r0 的粒子加速后的速度为 v0，则设区域 II 内电场强度为 E,则v0 q0B= q0E 002mUqBv电场强度方向竖直向上。 （6 分）(2)设半径为 r 的粒子的质量为 m、带电量为 q、
19、被加速后的速度为 v,则0203qrm由 qUv21得 002vrmv（6 分）(3)半径为 r 的粒子，在刚进入区域 II 时受到合力为 F 合 =qE-qvB=qB(v0-v)00021qvUm由 0vr可知，当rr0 时，v0，粒子会向上极板偏转 ;rv 0,F 合 0，粒子会向下极板偏转。 （6 分）24.(20 分）如图所示，质量为 M =2.0 kg 的小车 A 静止在光滑水平面上， A 的右端停放有一个质量为 m =0.10 kg 带正电荷 q =5.0 10-2 C 的小物体 B，整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度 B =2.0T 的匀强磁场。现从小车的左端，给小车 A 一个
20、水平向右的瞬时冲量 I =26 Ns，使小车获得一个水平向右的初速度，此时物体 B 与小车 A 之间有摩擦力作用，设小车足够长，g 取 10m/s2。求：（1 ）瞬时冲量使小车获得的动能 Ek；（2 ）物体 B 的最大速度 vm，并在 v-t 坐标系中画出物体 B 的速度随时间变化的示意图像；（3 ）在 A 与 B 相互作用过程中系统增加的内能 热 【答案】见解析（1 ）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可以忽略较小的外力的影响，而且认为，冲量结束后物体 B 的速度仍为零，冲量是物体动量变化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能I = Mv0， v0 = I /
21、 M = 13m / s，E k = Mv02 / 2 = 169J （5 分）（2 ）小车 A 获得水平向右的初速度后，由于 A、B 之间的摩擦， A 向右减速运动 B 向右加速运动，由于洛伦兹力的影响，A、B 之间摩擦也发生变化，设 A、B 刚分离时 B 的速度为 vB，则：BqvB = mg，即 vB = mg / Bq = 10m / s若 A、B 能相对静止。设共同速度为 v由 Mv0 = (M + m)v ，解得 v = 12.38m / s因 vBv，说明 A、B 在没有达到共同速度前就分离了，所以 B 的最大速度为 vB = 10m / s （7 分）物块 B 的 v-t 图像如下（3 分）（3 ）由于洛伦兹力的影响，A、B 之间的摩擦力逐渐减少，因此无法用 Q = fs 求摩擦产生的热量，只tv0Ovt能根据机械能的减少等于内能的增加来求解由于 B 物体在达到最大速度时，两个物体已经分离，就要根据动量守恒定律求这时 A 的速度，设当物体 B 的速度最大时物体 A 的速度为 vAA、B 系统水平方向动量守恒：Mv 0 = MvA + mvBv A = (Mv0 mvB) / M = 12.5m/sQ =E = Mv02 / 2 MvA2 / 2 mvB2 / 2 = 7.75J （5 分）
