2015年北京海淀高三二模理综试题及答案

2015年北京海淀高三二模理综试题及答案

海淀区高三年级第二学期期末练习

理科综合能力测试物理 2015.5

本试卷共14页，共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。

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。

13．下列说法中正确的是

A．仅利用氧气的摩尔质量和氧气的密度这两个已知量，便可计算出阿伏加德罗常数 B．气体压强的大小只与气体的温度有关

C．固体很难被压缩是因为其内部的分子之间存在斥力作用 D．只要物体与外界不发生热量交换，其内能就一定保持不变

14．下列说法中正确的是

A．爱因斯坦根据对阴极射线的观察提出了原子的核式结构模型 B．γ射线比α射线的贯穿本领强

C．四个核子聚变为一个氦核的过程释放的核能等于氦核质量与c2的乘积 D．温度升高时铀238的半衰期会变小

15．下列说法中正确的是

A．光波是电磁波

B．干涉现象说明光具有粒子性 C．光电效应现象说明光具有波动性 D．光的偏振现象说明光是纵波

16．如图所示为模拟街头变压器通过降压给用户供电的示意图，

变压器输入的交流电压可视为不变。变压器输出的低压交流电通过输电线输送给用户。定值电阻R0表示输电线的电阻，变阻器R表示用户用电器的总电阻。若变压器为理想变压器，电表为理想电表，则在变阻器的滑片P向上移动的过程中

A．V2示数变小 B．V1示数变大 C．A2示数变大 D．A1示数变小

～ A1 V1 V2 R0 A2 R P 17．公元1543年，哥白尼临终前在病榻上为其毕生致力的著作

《天体运行论》印出的第一本书签上了自己的姓名。这部书

火星预示了地心宇宙论的终结。哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆木星水星周运动，其运动的示意图如图所示。假设行星只受到太阳的

金星引力，按照哥白尼上述的观点。下列说法中正确的是

太阳A．太阳对各行星的引力相同 地球B．土星绕太阳运动的向心加速度比火星绕太阳运动的向心

土星加速度小

C．水星绕太阳运动的周期大于一年

D．木星绕太阳运动的线速度比地球绕太阳运动的线速度大

18．如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器可在

竖直面内摆动，且在摆动过程中能持续向下流出一细束墨水。沿

O1 着与注射器摆动平面垂直的方向匀速拖动一张硬纸板，摆动的注射器流出的墨水在硬纸板上形成了如图乙所示的曲线。注射器喷嘴到硬纸板的距离很小，且摆动中注射器重心的高度变化可忽略不计。若按图乙所示建立xOy坐标系，则硬纸板上的墨迹所呈现

O 的图样可视为注射器振动的图像。关于图乙所示的图像，下列说甲 y 法中正确的是

O A．x轴表示拖动硬纸板的速度 B．y轴表示注射器振动的位移 L 乙

C．匀速拖动硬纸板移动距离L的时间等于注射器振动的周期

D．拖动硬纸板的速度增大，可使注射器振动的周期变短

19．如图所示，放置在水平地面上的木板B的左端固定一轻弹簧，弹簧右端与物块A相连。

已知A、B质量相等，二者处于静止状态，且所有接触面均光滑。现设法使物块A以一定的初速度沿木板B向右运动，在此后的运动过程中弹簧始终处在弹性限度内，且物块A始终在木板B上。下列说法中正确的是 A．物块A的加速度先减小后增大 A B．物块A的速度最大时弹簧的弹性势能最大 BC．木板B的速度最大时弹簧最长

D．木板B的速度最大时物块A的速度为零

20．物理学家在微观领域发现了“电子偶素”这一现象。所谓“电子偶素”就是由一个负电子和一个正电子绕它们连线的中点，做匀速圆周运动形成相对稳定的系统。类比玻尔的原子量子化模型可知：两电子做圆周运动的可能轨道半径的取值是不连续的，所以“电子偶素”系统对应的能量状态（能级）也是不连续的。若规定两电子相距无限远时该系统的引力势能为零，则该系统的最低能量值为E（E<0），称为“电子偶素”的基态，基态对应的电子运动的轨道半径为r。已知正、负电子的质量均为m，电荷量大小均为e，静电力常量为k，普朗克常量为h。错误！未找到引用源。则下列说法中正确的是

O1 x ke2A．“电子偶素”系统处于基态时，一个电子运动的动能为8r

B．“电子偶素”系统吸收特定频率的光子发生能级跃迁后，电子做圆周运动的动能增大

hcC．处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最大波长为E

E?D．处于激发态的“电子偶素”系统向外辐射光子的最小频率为h

?第二部分（非选择题 共180分）

本部分共11小题，共180分。 21．（18分） （1）甲同学根据图1所示电路采用“半偏法”测量一个量程为3V的电压表内阻（约3kΩ）。 ①为使测量值尽量准确，在以下器材中，电阻箱R应选用 ，

S2 滑动变阻器R0应选用 ，电源E应选用 （选填器材前

V R 的字母）。

P ba A．电阻箱（0～999.9Ω） B．电阻箱 (0～9999Ω) R0 C．滑动变阻器（0～50Ω） D．滑动变阻器（0～2kΩ） E S1 E．电源（电动势1.5V） F．电源（电动势4.5V）

图1

②该同学检查电路连接无误后，在开关S1、S2均断开的情况下，先将R0的滑片P调至a端，然后闭合S1、S2，调节R0，使电压表指针偏转到满刻度，再断开开关S2，调节R的阻值，使电压表指针偏转到满刻度的一半。如果此时电阻箱R接入电路中的阻值为3150Ω，则被测电压表的内阻测量值为 Ω，该测量值 实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。

G改装成量程为3V的电压表。该电流计○G内部由表头和定值（2）乙同学将一个电流计○

电阻r串联组成，其中表头电阻rg=100Ω，r约为几千欧。为确定该电

V G的满偏电流Ig和r的阻值，他采用如图2所示电路进行测量。 流计○

G 实验中使用的电源电动势E=3.0V，电阻箱R的最大阻值为9999Ω。R P 具体操作步骤如下：

a Rb 0 a．将滑动变阻器R0的滑片P调到a端，电阻箱接入电路的阻值R

S E 调到5000Ω；

图2

Gb．闭合S，仅调节R0使电流计○满偏，记录此时电阻箱接入

U/V 电路的阻值R和电压表的示数U； 3.0 c．断开S，将滑动变阻器R0的滑片P再次调到a端，将电阻

2.5 + 箱接入电路的阻值R减小1000Ω；

+ 2.0 d．重复步骤b、c，直到将电阻箱接入电路的阻值R调为0Ω，+ 1.5 + 断开S，结束实验。

+ 1.0 根据实验测量出的多组数据绘制电压表示数U随电阻箱接入

电路中的阻值R变化的图像，如图3所示。 0.5 ①现有如下三种量程的电压表，在该实验中为使电压的测量值尽

0 1 2 3 4 5 6 R/103Ω

可能准确，电压表应选用的量程为 （选填器材前的字图3 母）。

A．0~15 V B．0~3V C．0~0.5V ②根据上述实验数据绘制出的图像，并考虑实验中存在的误差，可以推测出该表头的满偏电流Ig以及定值电阻r的值应为 。（选填选项前的字母） A．30μA，2.4kΩ B．300μA，5.0kΩ

C．300μA，2.4kΩ D．30μA，5.0kΩ

G 联（选填“串”或“并”③乙同学参考②中判断的结果，他若将电流计○）一个G改装成量程为3V的电压表。 阻值为 kΩ的电阻，就可以将该电流计○

22．（16分）

如图所示，竖直平面内有间距l=40cm、足够长的平行直导轨，导轨上端连接一开关S。长度恰好等于导轨间距的导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，导体棒ab的电阻R＝0.40Ω，质量m=0.20kg。导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直的水平匀强磁场中，磁场的磁感强度B＝0.50T，方向垂直纸面向里。空气阻力可忽略不计，取重力加速度g= 10m/s2。

（1）当t0=0时ab棒由静止释放， t=1.0s时，闭合开关S。求： S ①闭合开关S瞬间ab棒速度v的大小；

a b ②当ab棒向下的加速度a=4.0 m/s2时，其速度v′的大小； B （2）若ab棒由静止释放，经一段时间后闭合开关S，ab棒恰能沿导轨匀速下滑，求ab棒匀速下滑时电路中的电功率P。

23．（18分）

有一种利用电磁分离同位素的装置，可以将某种化学元素的其它类型的同位素去除而达到浓缩该种特殊的同位素的目的，其工作原理如图所示。粒子源A产生的初速度为零、电荷量为e、质量为m的氕核和质量为2m氘核，经过电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，从偏转电场的极板左端中央沿垂直电场方向射

S 入匀强偏转电场，偏转后通过位于下极板中心位置的小孔S粒 M 子 加 准 偏 离开电场，进入范围足够大、上端和左端有理想边界、磁感源 速 直 转 电 管 电 S1 应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场区域的上端B 场 场 S2 以偏转电场的下极板为边界，磁场的左边界MN与偏转电场N 的下极板垂直，且MN与小孔S左边缘相交于M点。已知偏

转极板的长度为其板间距离的2倍，整个装置处于真空中，粒子所受重力、小孔S的大小及偏转电场的边缘效应均可忽略不计。 （1）求氕核通过孔S时的速度大小及方向；

（2）若氕核、氘核进入电场强度为E的偏转电场后，沿极板方向的位移为x，垂直于极板方向的位移为y，试通过推导y随x变化的关系式说明偏转电场不能将氕核和氘核两种同位素分离（即这两种同位素在偏转电场中运动轨迹相同）；

（3）在磁场边界MN上设置同位素收集装置，若氕核的收集装置位于MN上S1处，氘核的收集装置位于MN上S2处。求S1和S2之间的距离。