2018海淀區(qū)高三一模試題及答案

圖圖22018海淀區(qū)高三年級(jí)一模物 理2018.4.關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是A.物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變B.物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大C.外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增加D.物體放出熱量，物體的內(nèi)能一定減小.一個(gè)笊核與一個(gè)瓶核結(jié)合成一個(gè)氮核同時(shí)放出中子，釋放17.6MeV的能量。已知笊核、瓶核、氮核和中子的質(zhì)量分別為ml、m2、m3和m4。下列說(shuō)法正確的是2 3 4 1]|+HfHe+2；nA.該核反應(yīng)方程是.B.該核反應(yīng)中的核燃料是當(dāng)前核電站采用的核燃料C.m1+m2>m3+m4D.該核反應(yīng)可以在常溫下進(jìn)行15.圖1甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，圖1乙為x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列判斷正確的是A.波沿x軸負(fù)方向傳播B.傳播速度為20m/sC.t=0.1s時(shí),x=2m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大D.波源在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程為4m16.2017年11月5日19時(shí)45分，中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十四、二十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由35顆衛(wèi)星組成，其中5顆是地球同步衛(wèi)星。關(guān)于同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的相關(guān)物理量，下列說(shuō)法正確的是A.角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度B.向心加速度大于地球表面的重力加速度C.線速度大于第一宇宙速度D.運(yùn)行周期一定大于月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期17.用圖2甲所示的電路研究光電效應(yīng)中電子發(fā)射的情況與照射光的強(qiáng)弱、光的顏色(頻率)等物理量間的關(guān)系。電流計(jì)G測(cè)得的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化如圖2乙所示，則A.通過(guò)電流計(jì)G的電流方向由d到cB.電壓U增大，光電流I一定增大C.用同頻率的光照射K極，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)D.光電管兩端電壓U為零時(shí)一定不發(fā)生光電效應(yīng)

18.電容器充電后就儲(chǔ)存了能量，某同學(xué)研究電容器儲(chǔ)存的能量E與電容器的電容C、電荷量Q及電容器兩極間電壓U之間的關(guān)系。他從等效的思想出發(fā)，認(rèn)為電容器儲(chǔ)存的能量等于把電荷從一個(gè)極板搬運(yùn)到另一個(gè)極板過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功。為此他做出電容器兩極間的電壓u隨電荷量q變化的圖像（圖3所示）。按照他的想法，下列說(shuō)法正確的是18.A.B.C.D.u-q圖線的斜率越大，電容A.B.C.D.u-q圖線的斜率越大，電容C越大搬運(yùn)Aq的電量，克服電場(chǎng)力所做的功近似等于Aq上方小矩形的面積對(duì)同一電容器，電容器儲(chǔ)存的能量E與兩極間電壓U成正比若電容器電荷量為Q時(shí)儲(chǔ)存的能量為E,則電容器電荷量為Q/2時(shí)儲(chǔ)存的能量為E/2圖4A.B端是溫差發(fā)電裝置的正極B.熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相反C.圖4A.B端是溫差發(fā)電裝置的正極B.熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相反C.溫差發(fā)電裝置供電時(shí)不需要消耗能量D.可以利用熱電偶設(shè)計(jì)一種測(cè)量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅鞲邷貓?zhí)八、、源P型半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體圖5低溫執(zhí)八、、源.如圖4所示，讓光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在這個(gè)邊與空氣的界面上會(huì)發(fā)生反射和折射。逐漸增大入射角，觀察反射光線和折射光線的變化。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是A.反射光線和折射光線都沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)B.反射光線和折射光線轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同C.在還未發(fā)生全反射過(guò)程中，反射光越來(lái)越強(qiáng)D.最終反射光完全消失.常用的溫差發(fā)電裝置的主要結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體熱電偶。如圖5所示，熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)而成，N型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，P型半導(dǎo)體的載流子是空穴，空穴帶正電且電荷量等于元電荷e。若兩種半導(dǎo)體相連一端和高溫?zé)嵩唇佑|，而另一端A、B與低溫?zé)嵩唇佑|，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會(huì)從高溫端向低溫端擴(kuò)散，最終在A、B兩端形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，且電勢(shì)差的大小與高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩撮g的溫度差有確定的函數(shù)關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是.（18分）（1）某同學(xué)用圖6所示的“碰撞實(shí)驗(yàn)裝置”研究直徑相同的兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。①在實(shí)驗(yàn)中小球速度不易測(cè)量，可通過(guò)僅測(cè)量 解決這一問(wèn)題。A.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 上竽三斗3v、QR.?…B.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離 ”\\\C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始高度 用O圖6D.小球釋放時(shí)的高度

②圖6中PQ是斜槽，QR為水平槽，R為水平槽末端。利用鉛垂線在記錄紙上確定R的投影點(diǎn)O。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上G處由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡；此后，再把B球放在R處，將A球再?gòu)腉處由靜止釋放，與B球碰撞后在記錄紙上分別留下A、B兩球落點(diǎn)痕跡。由測(cè)量可知，碰撞前A球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為x0；碰撞后，A、B兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離分別為x1、x2。用天平稱量A、B兩球的質(zhì)量分別為mA、mB。若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為 （用題目給出的物理量符號(hào)表示）。（2）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，金屬絲的阻值約為5Q，某同學(xué)先用刻度尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度l=50.00cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)刻度位置如圖7所示，再用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻，圖7然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率。圖7①該電阻絲直徑的測(cè)量值d=mm；②實(shí)驗(yàn)中能提供的器材有：A.電壓表V1（量程0?3V，內(nèi)阻約3kQ）B.電壓表V2（量程0?15V，內(nèi)阻約15kQ）C.電流表A1（量程0?3A，內(nèi)阻約0.01Q）D.電流表A2（量程0?0.6A，內(nèi)阻約0.1Q）E.滑動(dòng)變阻器R1（0-200）F.滑動(dòng)變阻器R2（0-5000）G.電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V）及開關(guān)和導(dǎo)線若干該同學(xué)從以上器材中選擇合適的器材連接好電路進(jìn)行測(cè)量，則電壓表應(yīng)選擇 ，電流表應(yīng)選擇 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇 ，（選填各器材前的字母）。要求在流過(guò)金屬絲的電流相同情況下，③該同學(xué)建立U-I坐標(biāo)系，如圖9所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的五個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，還有一次測(cè)量的電壓表和電流表示數(shù)如圖10所示，請(qǐng)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)將坐標(biāo)點(diǎn)補(bǔ)全，并描繪出U-I圖線。由圖線數(shù)據(jù)可計(jì)算出金屬絲的電阻為 Q（保留兩位有效數(shù)字）。設(shè)被測(cè)金屬絲電阻為R，則該金屬材料電阻率的表達(dá)式是 （用題目給出的物理量符號(hào)表示）。

是 （用題目給出的物理量符號(hào)表示）。④實(shí)驗(yàn)中使用的電流表內(nèi)阻為RA,電壓表內(nèi)阻為RV,若考慮電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，圖9U-I圖像中圖線斜率k與該金屬材料的電阻率P的關(guān)系是卜=（用題目給出的物理量符號(hào)表示）。圖10圖1122（16分）.某游樂(lè)園的大型“跳樓機(jī)”游戲，以驚險(xiǎn)刺激深受年輕人的歡迎。某次游戲中，質(zhì)量m=50kg的小明同學(xué)坐在載人平臺(tái)上，并系好安全帶、鎖好安全桿。游戲的過(guò)程簡(jiǎn)化為巨型升降機(jī)將平臺(tái)拉升100m高度，然后由靜止開始下落，在忽略空氣和臺(tái)架對(duì)平臺(tái)阻力的情況下，該運(yùn)動(dòng)可近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。下落hl=80m時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，使平臺(tái)均勻減速，再下落h2=20m時(shí)剛好停止運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s2,求：圖11（1）下落的過(guò)程中小明運(yùn)動(dòng)速度的最大值vm；（2）當(dāng)平臺(tái)落到離地面15m高的位置時(shí)，小明對(duì)跳樓機(jī)作用力F的大??；（3）在全部下落過(guò)程中，跳樓機(jī)對(duì)小明做的功W。23.在某項(xiàng)科研實(shí)驗(yàn)中，需要將電離后得到的氫離子（質(zhì)量為m、電量為+e）和氯離子（質(zhì)量為4m、電量為+2e）的混合粒子進(jìn)行分離。小李同學(xué)嘗試設(shè)計(jì)了如圖12甲所示的方案：首先他設(shè)計(jì)了一個(gè)加速離子的裝置，讓從離子發(fā)生器逸出的離子經(jīng)過(guò)P、Q兩平行板間的電場(chǎng)加速獲得一定的速度，通過(guò)極板上的小孔S后進(jìn)入Q板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)到達(dá)磁場(chǎng)邊界的不同位置，被離子接收器D接收從而實(shí)現(xiàn)分離。P、Q間的電壓為U,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里，裝置放置在真空環(huán)境中，不計(jì)離子之間的相互作用力及所受的重力，且離子進(jìn)入加速裝置時(shí)的速度可忽略不計(jì)。求：乙圖12乙圖12（1）氫離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小;（2）氫、氮離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果說(shuō)明該方案是否能將兩種離子分離;（3）小王同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的另一方案：在Q板右側(cè)空間中將磁場(chǎng)更換為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E,離子垂直進(jìn)入電場(chǎng)。請(qǐng)你論證該方案能否將兩種離子分離。24．（20分）物體中的原子總是在不停地做熱運(yùn)動(dòng)，原子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，物體溫度越高；反之，溫度就越低。所以，只要降低原子運(yùn)動(dòng)速度，就能降低物體溫度?！凹す庵吕洹钡脑砭褪抢么罅抗庾幼璧K原子運(yùn)動(dòng)，使其減速，從而降低了物體溫度。使原子減速的物理過(guò)程可以簡(jiǎn)化為如下情況：如圖13所示，某原子的動(dòng)量大小為p0。將一束激光（即大量具有相同動(dòng)量的光子流）沿與原子運(yùn)動(dòng)的相反方向照射原子，原子每吸收一個(gè)動(dòng)量大小為pl的光子后自身不穩(wěn)定，又立即發(fā)射一個(gè)動(dòng)量大小為p2的光子，原子通過(guò)不斷吸收和發(fā)射光子而減速。（已知p1、p2均遠(yuǎn)小于p0，普朗克常量為h，忽略原子受重力的影響）（1）若動(dòng)量大小為p0的原子在吸收一個(gè)光子后，又向自身運(yùn)動(dòng)方向發(fā)射一個(gè)光子，求原子發(fā)射光子后動(dòng)量p的大??；（2）從長(zhǎng)時(shí)間來(lái)看，該原子不斷吸收和發(fā)射光子，且向各個(gè)方向發(fā)射光子的概率相同，原子吸收光子的平均時(shí)間間隔為t0。求動(dòng)量大小為p0的原子在減速到零的過(guò)程中，原子與光子發(fā)生“吸收一發(fā)射”這一相互作用所需要的次數(shù)n和原子受到的平均作用力f的大?。唬?）根據(jù)量子理論，原子只能在吸收或發(fā)射特定頻率的光子時(shí)，發(fā)生能級(jí)躍遷并同時(shí)伴隨動(dòng)量的變化。此外，運(yùn)動(dòng)的原子在吸收光子過(guò)程中會(huì)受到類似機(jī)械波的多普勒效應(yīng)的影響，即光源與觀察者相對(duì)靠近時(shí)，觀察者接收到的光頻率會(huì)增大，而相對(duì)遠(yuǎn)離時(shí)則減小，這一頻率的“偏移量”會(huì)隨著兩者相對(duì)速度的變化而變化。a.為使該原子能夠吸收相向運(yùn)動(dòng)的激光光子，請(qǐng)定性判斷激光光子的頻率v和原子發(fā)生躍遷時(shí)的能量變化AE與h的比值之間應(yīng)有怎樣的大小關(guān)系；b.若某種氣態(tài)物質(zhì)中含有大量做熱運(yùn)動(dòng)的原子，為使該物質(zhì)能夠持續(xù)降溫，可同時(shí)使用6個(gè)頻率可調(diào)的激光光源，從相互垂直的3個(gè)維度、6個(gè)方向上向該種物質(zhì)照射激光。請(qǐng)你運(yùn)用所知所學(xué)，簡(jiǎn)要論述這樣做的合理性與可行性。 原子 p1激光圖13(1)由v2=2ghm (1)由v2=2ghm 1 2分20.D（每小題6分）圖9I/A有vm=40m/sv2（2）減速下落過(guò)程中加速度大小a2=2h- 2分2a2=40m/s2根據(jù)牛頓第二定律F-mg=ma2 2分F=2500N 2分根據(jù)牛頓第三定律，小明對(duì)系統(tǒng)作用力的大小F為2500N。 1分（3）方法1：加速下落段，小明處于完全失重狀態(tài)，系統(tǒng)對(duì)小明的作用力為零。（通過(guò)推導(dǎo)計(jì)算得出作用力為零，同樣得分）對(duì)小明W1=0 1分在減速階段，系統(tǒng)對(duì)小明做功W2=-FNxh2=-5x104J 2分WFN=W1+W2=-5x104J 2分 （沒(méi)負(fù)號(hào)，扣1分）方法2：對(duì)下落全過(guò)程使用動(dòng)能定理2018海淀區(qū)高三年級(jí)一模參考答案物 理2018.413.B14.C 15.B 16.A17.C18.B19.C(18分)TOC\o"1-5"\h\z(1)①B 2分， ②/7^乂0=/7^乂1+/7^乂2 2分(2)①0.233(0.231-0.235) 2 分②A,D,E,T 4分(每個(gè)1分)③補(bǔ)坐標(biāo)點(diǎn) 1分，畫圖線 1分25.2(5.1~5.5)……1分，4t……1分4%護(hù)④k"即+4S ..彳分4s若在②中選“甲或丙〃，此問(wèn)答案為Ra+環(huán)/同樣得分。(16分)

mgih+h^+W^O-O mmgih+h^+W^O-O m(如+42)=5*104J3分-2分（沒(méi)負(fù)號(hào)，扣1分）(18分)解：（1）粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有:Ue=-mv222Uk解得：v=—m（2）電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，則:v v2Bqv=m—rmv1，2mU解得：r=麗=如:丁BqBq氫、氦離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為％/2=1*由上可見，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑與粒子的比荷有關(guān)，它們到達(dá)離子接收器的位置不同，可以分開。⑶電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中后，在入射方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在水平方向x上運(yùn)動(dòng)位移為x時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=—vEq粒子在電場(chǎng)方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=」m1沿電場(chǎng)方向的偏轉(zhuǎn)位移為：J=~2t2乙Ex2由(1)(3)(4)(5)聯(lián)立解得：J=而由此可見，該兩種離子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，側(cè)向位移y與離子的比荷無(wú)關(guān)，即離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌TOC\o"1-5"\h\z跡相同，所以該方案不能將兩種正離子分離。 2分24（20分）（1）原子吸收和放出一個(gè)光子，由動(dòng)量守恒定律有：P-P=P+P 3分0 1 2原子放出光子后的動(dòng)量為