2016年海淀高三物理二模試卷及答案

2016年海淀高三物理二模試卷及答案2016年海淀高三物理二模試卷及答案2016年海淀高三物理二模試卷及答案xxx公司2016年海淀高三物理二模試卷及答案文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度2016海淀二模13．如圖所示，在一個配有活塞的厚壁有機玻璃筒底放置一小團硝化棉，迅速向下壓活塞，筒內(nèi)氣體被壓縮后可點燃硝化棉。在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞壓縮的過程中A．氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能增加B．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能增加C．氣體的溫度升高，壓強不變D．氣體的體積減小，壓強不變14．對下列各原子核變化的方程，表述正確的是A．是核聚變反應(yīng)B．是α衰變C．是核裂變反應(yīng)D．是β衰變15．平行的a、b兩種單色光的光束以相同的入射角從空氣斜射向某種長方體玻璃磚上表面的同一位置，在玻璃磚下表面將分開為不同的單色光光束。若a光的頻率小于b光的頻率，則以下光路圖中正確的是16．一列橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形圖如圖甲所示，則圖乙描述的可能是A．x=0處質(zhì)點的振動圖像B．x=處質(zhì)點的振動圖像C．x=處質(zhì)點的振動圖像D．x=處質(zhì)點的振動圖像17．已知引力常量G，則利用下列哪組數(shù)據(jù)可以算出地球的質(zhì)量A．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的質(zhì)量和地球表面的重力加速度B．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的質(zhì)量和地球的第一宇宙速度C．一顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的運行速率和周期D．地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑18．如圖甲所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=Ω，線圈位于勻強磁場中，且線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=95Ω的定值電阻連接?，F(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OOˊ以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動。穿過線圈的磁通量隨時間t變化的圖像如圖乙所示。若電路其他部分的電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。則下列說法中正確的是A．線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為100B．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為100VC．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值為100VD．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的有效值為A19．某同學(xué)用半徑相同的兩個小球a、b來研究碰撞問題，實驗裝置示意圖如圖所示，O點是小球水平拋出點在水平地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射小球a多次從斜軌上的某一確定位置由靜止釋放，從水平軌道的右端水平拋出，經(jīng)多次重復(fù)上述操作，確定出其平均落地點的位置P；然后，把被碰小球b置于水平軌道的末端，再將入射小球a從斜軌上的同一位置由靜止釋放，使其與小球b對心正碰，多次重復(fù)實驗，確定出a、b相碰后它們各自的平均落地點的位置M、N；分別測量平拋射程OM、ON和OP。已知a、b兩小球質(zhì)量之比為6：1，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，下列說法中正確的是A.a、b兩個小球相碰后在空中運動的時間之比為OM：ONB.a、b兩個小球相碰后落地時重力的瞬時功率之比為6OM：ONC．若a、b兩個小球在碰撞前后動量守恒，則一定有6ON=6OM+OPD．若a、b兩個小球的碰撞為彈性碰撞，則一定有OP+OM=ON20．物理圖像能夠直觀、簡潔地展現(xiàn)兩個物理量之間的關(guān)系，利用圖像分析物理問題的方法有著廣泛的應(yīng)用。如圖，若令x軸和y軸分別表示某個物理量，則圖像可以反映在某種情況下，相應(yīng)物理量之間的關(guān)系。軸上有A、B兩點，分別為圖線與軸交點、圖線的最低點所對應(yīng)的軸上的坐標(biāo)值位置。下列說法中正確的是A．若x軸表示空間位置，y軸表示電勢，圖像可以反映某靜電場的電勢在軸上分布情況，則A、B兩點之間電場強度在軸上的分量沿x軸負方向B．若x軸表示空間位置，y軸表示電場強度在軸上的分量，圖像可以反映某靜電場的電場強度在軸上分布情況，則A點的電勢一定高于B點的電勢C.若x軸表示分子間距離，y軸表示分子勢能，圖像可以反映分子勢能隨分子間距離變化的情況，則將分子甲固定在O點，將分子乙從A點由靜止釋放，分子乙僅在分子甲的作用下運動至B點時速度最大D.若x軸表示分子間距離，y軸表示分子間作用力，圖像可以反映分子間作用力隨分子間距離變化的情況，則將分子甲固定在O點，將分子乙從B點由靜止釋放，分子乙僅在分子甲的作用下一直做加速運動21．（18分）在“測定金屬的電阻率”實驗中，（1）利用螺旋測微器測量合金絲的直徑d。某次測量時，螺旋測微器的示數(shù)如圖1所示，則該合金絲直徑的測量值d=_______mm。（2）若測出合金絲長度為L，直徑為d，電阻為R，則該合金電阻率的表達式ρ=__________。（用上述字母和通用數(shù)學(xué)符號表示）（3）按圖2所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx。實驗中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：A．待測合金絲Rx(接入電路部分的阻值約5Ω)B．電源(電動勢4V，內(nèi)阻不計)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻約Ω)D．電流表(0～A，內(nèi)阻約Ω)E．靈敏電流計G(滿偏電流Ig為200μA，內(nèi)阻rg為500Ω)F．滑動變阻器(0～10Ω，允許通過的最大電流lA)G．滑動變阻器(0～100Ω，允許通過的最大電流A)H．電阻箱R0(0～Ω)為了測量準(zhǔn)確、調(diào)節(jié)方便，實驗中電流表應(yīng)選，滑動變阻器應(yīng)選。（均填寫儀器前的字母）（4）按圖2所示的電路圖測量合金絲的電阻Rx，開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于_____端(選填“a”或“b”)。（5）甲同學(xué)按照圖2電路圖正確連接好電路，將電阻箱接入電路的阻值調(diào)為R0=14500Ω，改變滑動變阻器接入電路的電阻值，進行多次實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出了靈敏電流計eq\o\ac(○,G)的示數(shù)IG和電流表eq\o\ac(○,A)的示數(shù)IA的關(guān)系圖線如圖3所示。由此可知，合金絲接入電路的電阻測量值Rx=_______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（6）乙同學(xué)選擇同樣的器材，按圖4所示電路測量合金絲的阻值Rx，保持電阻箱接入電路的阻值不變。在不損壞電表的前提下，他將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，靈敏電流計eq\o\ac(○,G)的示數(shù)IG和電流表eq\o\ac(○,A)的示數(shù)IA也隨之增加，圖5反映IG-x和IA-x關(guān)系的示意圖中可能正確的是。22．（16分）如圖所示，一個少年腳踩滑板沿從A點由靜止滑下，經(jīng)過一段時間后從C點沿水平方向飛出，落在街梯扶手上的D點。不計空氣阻力。取sin37°=，cos37°=，重力加速度g=10m/s2，求：（1）少年從C點水平飛出到落在街梯扶手上D點所用的時間t；（2）少年從C點水平飛出時的速度大小vC；（3）少年落到D點時的動能Ek。23.（18分）如圖所示，有一固定在水平面的平直軌道，該軌道由白色軌道和黑色軌道交替排列并平滑連接而成。各段軌道的編號已在圖中標(biāo)出。僅黑色軌道處在豎直向上的勻強電場中，一不帶電的小滑塊A靜止在第1段軌道的最左端，絕緣帶電小滑塊B靜止在第1段軌道的最右端。某時刻給小滑塊A施加一水平向右的恒力F，使其從靜止開始沿軌道向右運動，小滑塊A運動到與小滑塊B碰撞前瞬間撤去小滑塊A所受水平恒力。滑塊A、B碰撞時間極短，碰后粘在一起沿軌道向右運動。已知白色軌道和黑色軌道各段的長度均為L=，勻強電場的電場強度的大小E=×104N/C；滑塊A、B的質(zhì)量均為m=，滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)處處相等，均為μ=，絕緣滑塊B所帶電荷量q=+×10-5C，小滑塊A與小滑塊B碰撞前瞬間的速度大小v=s。A、B均可視為質(zhì)點（忽略它們的尺寸大?。?，且不計A、B間的靜電力作。在A、B粘在一起沿軌道向右運動過程中電荷量保持不變，取重力加速度g=10m/s2。（1）求F的大?。唬?）碰撞過程中滑塊B對滑塊A的沖量；（3）若A和B最終停在軌道上編號為k的一段，求k的數(shù)值。24．（20分）如圖為某種質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)的截面示意圖，該種質(zhì)譜儀由加速電場、靜電分析器、磁分析器及收集器組成。其中靜電分析器由兩個相互絕緣且同心的四分之一圓柱面的金屬電極K1和K2構(gòu)成，兩柱面電極的半徑分別為R1和R2，O1點是圓柱面電極的圓心。S1和S2分別為靜電分析器兩端為帶電粒子進出所留的狹縫。靜電分析器中的電場的等勢面在該截面圖中是一系列以O(shè)1為圓心的同心圓弧，圖中虛線A是到K1、K2距離相等的等勢線。磁分析器中有以O(shè)2為圓心的四分之一圓弧的區(qū)域，該區(qū)域有垂直于截面的勻強磁場，磁場左邊界與靜電分析器的右邊界平行。P1為磁分析器上為帶電粒子進入所留的狹縫，O2P1的連線與O1S1的連線垂直。離子源不斷地發(fā)出正離子束，正離子束包含電荷量均為q的兩種質(zhì)量分別為m、m′(m<m′<2m)的同位素離子，其中質(zhì)量為m的同位素離子個數(shù)所占的百分比為α。離子束從離子源發(fā)出的初速度可忽略不計，經(jīng)電壓為U的加速電場加速后，全部從狹縫S1沿垂直于O1S1的方向進入靜電分析器。穩(wěn)定情況下，離子束進入靜電分析器時的等效電流為I。進入靜電分析器后，質(zhì)量為m的同位素離子沿等勢線A運動并從狹縫S2射出靜電分析器，而后由狹縫P1沿垂直于O2P1的方向進入磁場中，偏轉(zhuǎn)后從磁場下邊界中點P2沿垂直于O2P2的方向射出，最后進入收集器。忽略離子的重力、離子之間的相互作用、離子對場的影響和場的邊緣效應(yīng)。（1）求靜電分析器中等勢線A上各點的電場強度E的大小；（2）通過計算說明質(zhì)量為m′的同位素離子能否從狹縫S2射出電場并最終從磁場下邊界射出；（3）求收集器單位時間內(nèi)收集的離子的質(zhì)量M0。13．B14．A15．A16．C17．C18．D19．D20．C21．（1）（說明~之間均可得分）（2分）（2）QUOTE（3分）（3）D（3分）；F（3分）（4）b（2分）（5）（說明：~之間均可得分）（2分）（6）A（3分）22．（16分）（1）少年從C點水平飛出做平拋運動在豎直方向：y＝gt2（2分）y=（2分）解得：t=（1分）（2）在水平方向：x=vCt（2分）（2分）解得：vC=s（1分）（3）少年到D點時豎直方向的速度=s（2分）少年到D點時速度大小為（2分）（1分）解得：Ek=1560J（1分）23．（18分）（1）以滑塊A為研究對象，在第1段軌道上，滑塊A受到摩擦力的大?。?分）對于滑塊A在第1段軌道上從最左端到最右端的過程，根據(jù)動能定理有（2分）解得：F=（2分）（2）設(shè)滑塊A、B碰撞后瞬間A和B的共同速度為vAB，根據(jù)動量守恒定律有mv=2mvAB（2分）設(shè)滑塊B對滑塊A的沖量為I，規(guī)定水平向右為正方向。以滑塊A為研究對象，根據(jù)動量定理有：I=mvAB－mv（2分）解得：I=－?s（1分）滑塊B對滑塊A沖量的方向水平向左（1分）（3）設(shè)滑塊A和B每經(jīng)過一段長為L的黑色軌道損失的動能為ΔE1，則（2分）設(shè)滑塊A和B每經(jīng)過一段長為L的白色軌道，損失的動能為ΔE2，則（2分）設(shè)滑塊A和B碰撞后瞬間的總動能為EkAB，令（1分）解得：N=（1分）即滑塊通過標(biāo)號為15的白色軌道后，仍有動能Ek=(ΔE1+ΔE2)=6×10-3J，因Ek>ΔE1，故物塊可通過第16號軌道而進入第17號軌道，進入第17號軌道時的動能Ek′=Ek－ΔE1=2×10-3J<ΔE2，故將不能通過第17號軌道即最終停在第17號軌道上。（1分）24．（20分）（1）由題意可知，等勢線A的半徑R＝eq\f(R1+R2,2)（1分）質(zhì)量為m的離子在靜電分析器中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有qE＝meq\f(v2,R)（2分）設(shè)質(zhì)量為m的離子從狹縫S1進入靜電分析器時的速度為v，則其在加速電場中加速過程中，根據(jù)動能定理有qU＝eq\f(1,2)mv2（2分）解得：E＝eq\f(4U,R1+R2)（1分）（2）設(shè)質(zhì)量為m′的離子經(jīng)加速電場加速后，速度為v′，由動能定理可得qU＝eq\f(1,2)m′v′2質(zhì)量為m′的離子在電場中做半徑為R的勻速圓周運動，所需要的向心力F向＝m′eq\f(v′2,R)解得：F向＝qE（1分）即該離子所受電場力，恰好等于它若做勻速圓周運動的向心力因此這個離子仍然在靜電分析器中做半徑為R的勻速圓周運動。故質(zhì)量為m′的離子能從狹縫S2射出，仍從狹縫P1進入磁場做勻速圓周運動。（1分）設(shè)質(zhì)量為m′的離子進入磁場做勻速圓周運動的半徑為r′，O2P2=d，若質(zhì)量為m′的離子能從磁場下邊界射出，則射出位置到O2距離為x須滿足0<x<2d（1分）質(zhì)量為m的離子在磁分析器中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律有qvB＝meq\f(v2,r)（1分）離子在磁分析器中做勻速圓周運動的半徑r＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2mU,q))，r∝eq\r(m)（1分）由題意可知，質(zhì)量為m的離子圓周運動的軌道半徑r＝d所以質(zhì)量為m′的離子在磁分析器中做勻速圓周運動的半徑r′＝eq\r(\f(m′,m))r＝eq\r(\f(m′,m))d（1分）因m<m