2015年朝阳区高三一模物理试题及答案

2015北京朝阳高三一模物理

2015．4

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．布朗运动就是液体分子的热运动

B．物体的温度越高，分子的平均动能越大

C．外界对系统做功，其内能一定增加

D．系统从外界吸收热量，其内能一定增加

14．一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，则该氢原子

A．吸收光子，能量增加B．吸收光子，能量减少

C．放出光子，能量增加D．放出光子，能量减少

15．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁场方向垂直的轴匀速转动产生交流电，电动势e随时间t的变化关系如图乙所示，则

甲乙

A．该交流电的频率为100Hz

B．该交流电电动势的有效值为311V

C．t=0.01s时，穿过线框的磁通量为零

D．t=0.01s时，穿过线框的磁通量的变化率为零

16．如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球A、B，不计空气阻力。

要使两小球在空中相遇，则必须

A．先抛出A球B．先抛出B球

C．同时抛出两球D．两球质量相等

17．如图所示，一物块静止在粗糙的斜面上。现用一水平向右的推力F 推物块，物块仍静

止不动。则

A ．斜面对物块的支持力一定变小

B ．斜面对物块的支持力一定变大

C ．斜面对物块的静摩擦力一定变小

D ．斜面对物块的静摩擦力一定变大

18．图中虚线是某电场中的一簇等势线。两个带电粒子从P 点均沿等势线的切线方向射入

电场，粒子运动的部分轨迹如图中实线所示。若粒子仅受电场力的作用，下列说法中正确的是

A ．两粒子的电性相同

B ．a 点的电势高于b 点的电势

C ．粒子从P 运动到a 的过程中，电势能增大

D ．粒子从P 运动到b 的过程中，动能增大

19．在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U 与电流I 的关

系图线，如图所示。两个电源的电动势分别为E 1、E 2，内阻分别为r 1、r 2。如果外电路分别接入相同的电阻R ，则两个电源的

A ．路端电压和电流不可能同时相等

B ．输出功率不可能相等

C ．总功率不可能相等

D ．效率不可能相等

20．第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理论分析表明，逃逸速

燃料耗尽而“死亡”后，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，它的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸，这种天体被称为黑洞。

已知光在真空中传播的速度为c ，太阳的半径为R ，太阳的逃逸速度为

500

c

。假定太阳能够收缩成半径为r 的黑洞，且认为质量不变，则R

r

应大于

A ．500

B ．

C ．52.510?

D ．55.010?

第二部分（非选择题 共180分）

21．（18分）

（1）用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光

路图及测出的相关角度如图甲所示。

①这块玻璃砖的折射率n=_________（用图

中字母表示）。

②如果有几块宽度d不同的玻璃砖可供选

择，为了减小误差，应选用宽度d较_____

（选填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。

甲

（2）某同学利用单摆测定当地的重力加速度。

①实验室已经提供的器材有：铁架台、夹子、秒表、游标卡尺。除此之外，还需

要的器材有________。

A．长度约为1m的细线B．长度约为30cm的细线

C．直径约为2cm的钢球D．直径约为2cm的木球

E．最小刻度为1cm的直尺F．最小刻度为1mm的直尺

②该同学在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图

乙所示，秒表的读数为________s。

乙丙

③该同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出L-T2图线，然后在图线上

选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g=________。

处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，

这样________（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算。

④该同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，他认为：

A．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定

B．摆线偏离平衡位置的角度不能太大

C．用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径

D．测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时

其中合理的有_________。

⑤该同学在做完实验后，继续思考测量重力加速度的其它方法。请你展开想像的

翅膀，再设计一个方案测量重力加速度。（简要说明需要的器材以及测量方法）__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

22．（16分）如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B =0.50T ，两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l =0.40m ，左端接有阻值R =0.40Ω的电阻。一质量m =0.10kg 、阻值r =0.10Ω的金属棒MN 放置在导轨上。金属棒在水平向右的拉力F 作用下，沿导轨做速度v =2.0m/s 的匀速直线运动。求：

（1）通过电阻R 的电流I ； （2）拉力F 的大小；

（3）撤去拉力F 后，电阻R 上产生的焦耳热Q 。

23．（18分）

如图甲所示，倾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m =1.0kg 的小滑块（可视为质点）接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。当t =0时释放滑块。在0~0.24s 时间内，滑块的加速度a 随时间t 变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数22.010k =?N/m ，当t =0.14s 时，滑块的速度v 1=2.0m/s 。g 取l0m/s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。弹簧弹性势能的表达

式为2p 1

2

E kx =（式中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量）。求：

（1）斜面对滑块摩擦力的大小f ；

（2）t =0.14s 时滑块与出发点间的距离d ； （3）在0~0.44s 时间内，摩擦力做的功W 。

图甲 图乙

24．（20分）

研究物理问题的方法是运用现有的知识对问题做深入的学习和研究，找到解决的思

路与方法，例如：模型法、等效法、分析法、图像法。掌握并能运用这些方法在一定程度上比习得物理知识更加重要。

（1）如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为r

的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O 是圆心，AB 是竖直方向的直径。一质量为m 、电荷量为+q 的小球套在圆环上，并静止在P 点，且OP 与竖直方向的夹角θ=37°。不计空气阻力。已知重力加速度为g ，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

a ．求电场强度E 的大小；

b ．若要使小球从P 点出发能做完整的圆周运动，求小

球初速度应满足的条件。

（2）如图乙所示，空间有一个范围足够大的匀强磁场，磁感

应强度为B ，一个质量为m 、电荷量为+q 的带电小圆环套在一根固定的绝缘竖直细杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现使圆环以初速度v 0向上运动，经时间t 圆环回到出发位置。不计空气阻力。已知重力加速度为g 。求当圆环回到出发位置时速度v 的大小。

图乙

图甲

朝阳区高三年级第一次综合练习

理综试卷物理答案 2015．4

第一部分（选择题 ）

第二部分（非选择题 ）

21．（18分） （1）①

1

2

sin sin θθ……（2分） ② 大 ………（2分） （2）① ACF ……（2分） ② 95.1………（2分）③ 222

4()

B A B A L L T T π--………（2分）

不影响 ……（2分）④ AB …（2分） ⑤【方案一】

需要的器材有：质量已知的钩码、测力计。

测量方法：已知钩码的质量m ，再用测力计测出其重力G ，则可求出重力加

速度G g m

=

。 【方案二】

需要的器材有：铁架台、打点计时器及相应的电源、导线、纸带、刻度尺、

重锤。

测量方法：让重锤拖着纸带做自由落体运动，通过打点计时器在纸带上记录

的信息可求得重力加速度。 （4分）

22．（16分）解：（1）感应电动势0.40E Bl ==v V

通过电阻R 的电流0.80E

I R r

=

=+A …（5分） （2）金属棒受到的安培力A 0.16F BIl ==N 根据牛顿第二定律有 0A F F -=

所以

0.16F =N ………（5分）

（3）撤去拉力F 后，金属棒做减速运动并最终静止，金属棒的动能全部转化为回路中

的焦耳热。在这段过程中，根据能量守恒定律有

2

12m Q =v 总

所以

0.16R

Q Q R r =

=+总

J ……（6分） 23．（18分）解：（1）当t 1=0.14s 时，滑块与弹簧开始分离，此后滑块受重力、斜面的支持力和摩擦力，滑块开始做匀减速直线运动。由题中的图乙可知，在这段过程中滑块加速度的

大小a 1=10m/s 2。根据牛顿第二定律有

1sin mg f ma θ+=

所以

4.0f =N ………………………………………………………………（4分）

（2）当t 1=0.14s 时弹簧恰好恢复原长，所以此时滑块与出发点间的距离d 等于t 0=0时弹

簧的形变量x ，所以在0~0.14s 时间内弹簧弹力做的功2p p 1

2W E E kd =-=弹末初。在

这段过程中，根据动能定理有

2

11sin 02

W mgd fd m θ--=-v 弹

可求得 d = 0.20 m ………………………………………………………………（6分）

（3）设从t 1=0.14s 时开始，经时间1t ?滑块的速度减为零，则有

1

11

00.20t a -?=

=-v s 这段时间内滑块运动的距离

2

1

1100.202()

x a -==-v m

此时t 2=0.14s+1t ?=0.34s ，此后滑块将反向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求得此时加速度的大小

2sin cos 2.0mg mg a m

θμθ-=

=m/s 2

在0.34s~0.44s （20.1t ?=s ）时间内，滑块反向运动的距离

2

22210.012

x a t =?=m

所以在0~0.44s 时间内，摩擦力f 做的功

12() 1.64W f d x x =-++=-J …………………………………………（8分）

24．（20分）

解：（1）a ．当小球静止在P 点时，小球的受力情况如图所示，则有

tan 37qE

mg =

所以

34mg

E q

=

………………………………（4分） b ．当小球做圆周运动时，可以等效为在一个“重力加速度”

为5

4

g 的“重力场”中运动。若要使小球能做完整的圆周运动，则小球必须能通过图中的Q 点。设当小球从P 点出发的速度为v min 时，小球到达Q 点时速度为零。在小球从P 运动到Q 的过程中，根据动能定理有

2

min

512042

mg r m -?=-v

所以

min =v

………………………………………………（6分）

（2）在圆环运动的过程中，圆环受向下的重力mg 、水平方向的洛伦兹力q v B 、细杆的

弹力N 和摩擦力f ，其中f 一直与运动方向相反，且摩擦力的大小f = μN=μq v B 。

【方法一】

圆环从开始向上运动到回到出发位置的过程中，取竖直向上为正方向，根据动量定理有0f I mgt m m -=-+v v 而 (0f I f t f t q Bt q Bt qB x x μμμ=-+-+=-=v v 下下下下上上上上 =） 所以

0gt =-v v

【方法二】

圆环向上运动的过程中做减速运动，加速度mg q B

a m μ+=

v （越来越小）。 圆环向下运动的过程中做加速运动，加速度mg q B

a m

μ-=

v （越来越小）。 圆环从开始向上运动到回到出发位置的过程中，其速度v 随时间t 的变化关系如图甲所示（取竖直向上为正方向），图中图线与t 轴所围面积表示圆环在对应时间内通过的路程，而圆环向上运动和向下运动所经位移大小相同，所以图中区域A 与区域B 面积相等。

甲 乙

在运动过程中，圆环所受摩擦力f =μq v B ，与v 成正比，所以其所受摩擦力f 随时间t 的变化关系应与图甲相似，但方向相反，如图乙所示，图中区域A ′与区域B ′的面积也相等。而在f -t 图中，图线与t 轴所围面积表示对应时间内阻力f 的冲量，所以整个过程中f 的总冲量I f = 0。

在整个过程中，根据动量定理有

0f I mgt m m -=-+v v

所以

0gt =-v v ………………………………………………………（10分）