北京101中學(xué)高三二診模擬考試新高考物理試卷及答案解析

北京101中學(xué)高三二診模擬考試新高考物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，質(zhì)量為m的物體A靜止在質(zhì)量為M的斜面B上，斜面B的傾角θ＝30°。現(xiàn)用水平力F推物體A，在F由零逐漸增加至mg再逐漸減為零的過程中，A和B始終保持靜止。對(duì)此過程下列說法正確的是（）A．地面對(duì)B的支持力隨著力F的變化而變化B．A所受摩擦力方向始終沿斜面向上C．A所受摩擦力的最小值為，最大值為mgD．A對(duì)B的壓力的最小值為mg，最大值為mg2、一個(gè)小物體從斜面底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物體的初動(dòng)能為E，返回斜面底端時(shí)的速度為v，克服摩擦力做功為若小物體沖上斜面的初動(dòng)能為2E，則下列選項(xiàng)中正確的一組是（）①物體返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為E②物體返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為③物體返回斜面底端時(shí)的速度大小為2④物體返回斜面底端時(shí)的速度大小為A．①③ B．②④ C．①④ D．②3、有一種灌漿機(jī)可以將某種涂料以速度v持續(xù)噴在墻壁上，假設(shè)涂料打在墻壁上后便完全附著在墻壁上，涂料的密度為ρ，若涂料產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，不計(jì)涂料重力的作用，則墻壁上涂料厚度增加的速度u為()A． B． C． D．4、如圖所示，b球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，BC為圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，豎直平臺(tái)與b球運(yùn)動(dòng)軌跡相切于B點(diǎn)且高度為R。當(dāng)b球運(yùn)動(dòng)到切點(diǎn)B時(shí)，將a球從切點(diǎn)正上方的A點(diǎn)水平拋出，重力加速度大小為g，從a球水平拋出開始計(jì)時(shí)，為使b球在運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)與a球相遇(a球與水平面接觸后不反彈)，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)球在C點(diǎn)與b球相遇時(shí)，a球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短B．a(chǎn)球在C點(diǎn)與b球相遇時(shí)，a球的初始速度最小C．若a球在C點(diǎn)與b球相遇，則a球拋出時(shí)的速率為D．若a球在C點(diǎn)與b球相遇，則b球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為5、如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A上的頂端O處，細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2kg的小球靜止在A上．若滑塊從靜止向左勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為a．(取)則()A．當(dāng)a=5m/s2時(shí)，線中拉力為B．當(dāng)a=10m/s2時(shí),小球受的支持力為C．當(dāng)a=12m/s2時(shí),經(jīng)過1秒鐘小球運(yùn)動(dòng)的水平位移是6mD．在穩(wěn)定后，地面對(duì)A的支持力一定小于兩個(gè)物體的重力之和6、在直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，，，邊長(zhǎng)。一個(gè)粒子源在b點(diǎn)將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子中，速度的最大值是（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，質(zhì)量為3.2m的物塊放在水平面上，跨過輕小動(dòng)滑輪的細(xì)繩連接在物塊A和物塊B上，與物塊A相連的細(xì)繩與水面間的夾角為53°且保持不變，已知物塊B的質(zhì)量為m，重力加速度為g，，，現(xiàn)用力F沿兩段繩的角平分線方向向上拉，物塊A、B均恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．拉力F為mgB．物塊與水平面的摩擦力為0.6mgC．細(xì)繩拉力為3.2mgD．物塊A與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.258、如圖所示，“L”形支架AOB水平放置，物體P位于支架OB部分，接觸面粗糙；一根輕彈簧一端固定在支架AO上，另一端與物體P相連。物體P靜止時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)?，F(xiàn)將“L”形支架繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)一很小的角度，P與支架始終保持相對(duì)靜止。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，關(guān)于P的受力情況，下列說法正確的是（）A．支持力減小B．摩擦力不變C．合外力不變D．合外力變大9、真空中一對(duì)等量異種電荷A、B，其周圍的電場(chǎng)線和等勢(shì)線分布如圖所示。相鄰等勢(shì)線之間電勢(shì)差相等，G點(diǎn)是兩電荷連線的中點(diǎn)，MN是兩電荷連線的中垂線，C、D兩點(diǎn)關(guān)于MN對(duì)稱，C、D、E、F、G、H均是電場(chǎng)線與等勢(shì)線的交點(diǎn)。規(guī)定距離兩電荷無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列說法正確的是（）A．中垂線MN的電勢(shì)為零，G點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等，電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．G點(diǎn)電勢(shì)等于H點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大于H點(diǎn)D．F點(diǎn)電勢(shì)高于E點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度大于E點(diǎn)10、在傾角為的光譜固定絕緣斜面上有兩個(gè)用絕緣輕彈簧連接的物塊和，它們的質(zhì)量分別為和，彈簧的勁度系數(shù)為，為一固定擋板，開始未加電場(chǎng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不帶電，帶電量為，現(xiàn)加一沿斜面方問向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)剛離開時(shí)，的速度為，之后兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)中當(dāng)?shù)募铀俣葹闀r(shí)，的加速度大小均為，方向沿斜面向上，則下列說法正確的是（）A．從加電場(chǎng)后到剛離開的過程中，發(fā)生的位移大小為B．從加電場(chǎng)后到剛離開的過程中，擋板對(duì)小物塊的沖量為C．剛離開時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)做功的瞬時(shí)功率為D．從加電場(chǎng)后到剛離開的過程中，物塊的機(jī)械能和電勢(shì)能之和先增大后減小三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）實(shí)驗(yàn)中掛鉤位置可認(rèn)為不變，利用力傳感器和單擺小球來驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鐵球直徑結(jié)果如圖乙所示。則其直徑D=________cm。（2）①如圖甲所示，固定力傳感器M②取一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，一端連接（1）中的小鐵球，另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O，并固定在傳感器的掛鉤上（小圓環(huán)剛好夠一根細(xì)線通過）③將小鐵球自由懸掛并處于靜止?fàn)顟B(tài)，從計(jì)算機(jī)中得到拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丁所示。（i）為驗(yàn)證小鐵球在最高點(diǎn)A和最低處的機(jī)械能是否相等，則_____________。A．必須要測(cè)出小鐵球的直徑DB．必須要測(cè)出小鐵球的質(zhì)量mC．必須要測(cè)出細(xì)線離開豎直方向的最大偏角θD．必須要知道圖丙、丁中F0，F(xiàn)1，F(xiàn)2的大小及當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭E．必須要知道圖丙、丁中F0，F(xiàn)1，F(xiàn)2的大小（ii）若已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得了（i）中所需的物理量，則為了驗(yàn)證小鐵球在最高點(diǎn)B和最低點(diǎn)處的機(jī)械能是否相等，只需驗(yàn)證等式_____________________________是否成立即可。（用題中所測(cè)得的物理量符號(hào)表示）12．（12分）實(shí)驗(yàn)小組利用以下方法對(duì)物體的質(zhì)量進(jìn)行間接測(cè)量，裝置如圖1所示：一根輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪與兩個(gè)相同的重物P、Q相連，已知重物P、Q的質(zhì)量均為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在重物Q的下面通過輕質(zhì)掛鉤懸掛待測(cè)物塊Z，重物P的下端與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。(1)先接通頻率為50Hz的交流電源，再由靜止釋放系統(tǒng)，得到如圖2所示的紙帶，則系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；(2)在忽略阻力的理想情況下，物塊Z質(zhì)量M的表達(dá)式為M=______（用字母m、a、g表示）；(3)實(shí)際情況下，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦、定滑輪中的滾動(dòng)摩擦不可以忽略，物塊Z的實(shí)際質(zhì)量與理論值M有一定差異，這種誤差是______誤差（填“偶然”或“系統(tǒng)”）。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一內(nèi)橫截面積為S的玻璃管下端有一個(gè)球形小容器，管內(nèi)有一段長(zhǎng)度為2cm的水銀柱。容器內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體。初始時(shí)，環(huán)境溫度為27，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長(zhǎng)度為L(zhǎng)?，F(xiàn)再向管內(nèi)緩慢注入水銀，當(dāng)水銀柱長(zhǎng)度為4cm時(shí)，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長(zhǎng)度為0.8L。整個(gè)裝置導(dǎo)熱良好，已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。（i）求球形小容器的容積；（ii）若將該容器水銀柱以下部分浸沒在恒溫的水中，穩(wěn)定后，管內(nèi)（除球形小容器）氣柱的長(zhǎng)度為0.41L，求水的溫度為多少攝氏度。14．（16分）如圖所示，左邊圓柱形容器的橫截面積為S，上端是一個(gè)可以在容器內(nèi)無摩擦滑動(dòng)的質(zhì)量為m的活塞；右邊圓柱形容器上端封閉高為H，橫截面積為。兩容器由裝有閥門的極細(xì)管道相連，容器、活塞和細(xì)管都是絕熱的。開始時(shí)閥門關(guān)閉，左邊容器中裝有理想氣體，平衡時(shí)活塞到容器底的距離為H，右邊容器內(nèi)為真空?，F(xiàn)將閥門打開，活塞緩慢下降，直至系統(tǒng)達(dá)到新的平衡，此時(shí)氣體的熱力學(xué)溫度增加到原來熱力學(xué)溫度的1.3倍。已知外界大氣壓強(qiáng)為p，求：(i)系統(tǒng)達(dá)到新的平衡時(shí)活塞到容器底的距離r；(ii)此過程中容器內(nèi)的氣體內(nèi)能的增加量?U。15．（12分）我們可以借鑒研究靜電場(chǎng)的方法來研究地球周圍空間的引力場(chǎng)，如用“引力場(chǎng)強(qiáng)度”、“引力勢(shì)”的概念描述引力場(chǎng)。已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，將地球視為均質(zhì)球體，且忽略自轉(zhuǎn)。(1)類比電場(chǎng)強(qiáng)度的定義方法，寫出地球引力場(chǎng)的“引力場(chǎng)強(qiáng)度E”的定義式，并結(jié)合萬有引力定律，推導(dǎo)距離地心為r（r>R）處的引力場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式；(2)設(shè)地面處和距離地面高為h處的引力場(chǎng)強(qiáng)度分別為和，如果它們滿足，則該空間就可以近似為勻強(qiáng)場(chǎng)，也就是我們常說的重力場(chǎng)。請(qǐng)估算地球重力場(chǎng)可視為勻強(qiáng)場(chǎng)的高度h（取地球半徑R=6400km）；(3)某同學(xué)查閱資料知道:地球引力場(chǎng)的“引力勢(shì)”的表達(dá)式為（以無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)為0）。請(qǐng)你設(shè)定物理情景，簡(jiǎn)要敘述推導(dǎo)該表達(dá)式的主要步驟。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．對(duì)AB組成的整體受力分析，整體受力平衡，豎直方向受到重力和地面對(duì)B的支持力，所以地面對(duì)B的支持力等于，保持不變，A錯(cuò)誤；B．拉力F最大時(shí)沿斜面向上的分力為重力沿斜面向下的分力為故此時(shí)摩擦力沿斜面向下，B錯(cuò)誤；C．對(duì)A受力分析，受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用，當(dāng)拉力沿斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力時(shí)，摩擦力為零，所以摩擦力最小為零，當(dāng)時(shí)，f最大，C錯(cuò)誤；D．垂直于斜面方向有當(dāng)時(shí)，最小，最小為當(dāng)時(shí)，最大，最大為D正確。故選D。2、C【解析】

以初動(dòng)能為E沖上斜面并返回的整個(gè)過程中，由動(dòng)能定理得：…①設(shè)以初動(dòng)能為E沖上斜面的初速度為v0，則以初動(dòng)能為2E沖上斜面時(shí)，初速度為v0，而加速度相同。

對(duì)于上滑過程，根據(jù)-2ax=v2-v02可知，，所以第二次沖上斜面的位移是第一次的兩倍，上升過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，上升和返回的整個(gè)過程中克服摩擦力做功是第一次的兩倍，即為E。

以初動(dòng)能為2E沖上斜面并返回的整個(gè)過程中，運(yùn)用動(dòng)能定理得：…②所以返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為E；由①②得：v′=v。故①④正確，②③錯(cuò)誤；

A．①③，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．②④，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．①④，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．②，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C。3、B【解析】

涂料持續(xù)飛向墻壁并不斷附著在墻壁上的過程，速度從v變?yōu)?，其動(dòng)量的變化源于墻壁對(duì)它的沖量，以極短時(shí)間Δt內(nèi)噴到墻壁上面積為ΔS、質(zhì)量為Δm的涂料(微元)為研究對(duì)象，設(shè)墻壁對(duì)它的作用力為F，涂料增加的厚度為h。由動(dòng)量定理得F·Δt＝Δm·v又有Δm＝ρ·ΔSh所以涂料厚度增加的速度為u＝聯(lián)立解得u＝故選B。4、C【解析】

A．平拋時(shí)間只取決于豎直高度，高度R不變，時(shí)間均為；故A錯(cuò)誤。BC．平拋的初速度為時(shí)間相等，在C點(diǎn)相遇時(shí)，水平位移最大則初始速度最大為：故B錯(cuò)誤，C正確。D．在C點(diǎn)相遇時(shí)，b球運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，故b球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為故D錯(cuò)誤。故選C。5、A【解析】

當(dāng)小球?qū)瑝K的壓力恰好等于零時(shí)，小球所受重力mg和拉力T使小球隨滑塊一起沿水平方向向左加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得小球和滑塊共同的加速度為：．A．當(dāng)時(shí)，斜面對(duì)小球有支持力，將小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，有：，，聯(lián)立解得：，故A正確；B．當(dāng)時(shí)，斜面對(duì)小球恰好沒有支持力，故N=0，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)時(shí)，滑塊的位移為，而小球要先脫離斜面，然后保持與滑塊相同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故在這1s內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)的水平位移小于6m，故C錯(cuò)誤；D．在穩(wěn)定后，對(duì)小球和滑塊A整體受力分析可知，在豎直方向沒有加速度，故地面對(duì)A的支持力等于兩個(gè)物體重力之和，故D錯(cuò)誤．6、A【解析】

由左手定則和題意知，沿ba方向射出的粒子在三角形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)半周，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，半徑最大的則恰與ac相切，軌跡如圖所示由幾何關(guān)系由洛侖茲力提供向心力從而求得最大速度故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

AC．滑輪兩邊繩子的拉力均為B的重力，即T=mg，因滑輪兩邊繩子的夾角為37°，可知拉力F大于mg，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；BD．對(duì)物塊A受力分析可知，水平方向即物塊與水平面的摩擦力為0.6mg；豎直方向：解得N=2.4mg則物塊A與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為選項(xiàng)BD正確；故選BD。8、AC【解析】

對(duì)受力分析如圖：不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)有支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件轉(zhuǎn)動(dòng)后受力分析如圖：支持力為則支持力減小，摩擦力為則靜摩擦力減小，物塊保持靜止，所以合外力不變，仍為0，AC正確，BD錯(cuò)誤。故選AC。9、CD【解析】

AC．根據(jù)題設(shè)條件和電場(chǎng)線、等勢(shì)線分布可以知道，中垂線所有點(diǎn)的電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度是G點(diǎn)最大，向上和向下電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，A錯(cuò)誤、C正確；B．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，C、D兩點(diǎn)電勢(shì)不等，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，B錯(cuò)誤；D．根據(jù)電場(chǎng)線疏密程度可知，F(xiàn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于E點(diǎn)，，，D正確．故選CD。10、ACD【解析】

A．開始未電場(chǎng)時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)A，根據(jù)平衡條件和胡克定律有解得物塊B剛要離開C時(shí)，彈簧的拉力等于物體B重力的下滑分力，根據(jù)胡克定律，有解得故從加電場(chǎng)后到B剛離開C的過程中，A發(fā)生的位移大小為選項(xiàng)A正確；B．從加電場(chǎng)后到B剛離開C的過程中，擋板C對(duì)小物塊B的作用力不為零，由I=Ft知擋板C對(duì)小物塊B的沖量不為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．設(shè)A所受的電場(chǎng)力大小為F，當(dāng)A的加速度為0時(shí)，B的加速度大小均為a，方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A有對(duì)B有故有B剛離開C時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)A做功的瞬時(shí)功率為選項(xiàng)C正確；D．對(duì)A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，從加電場(chǎng)后到B剛離開C的過程中，物塊A的機(jī)械能、電勢(shì)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和保持不變，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大，則物塊A的機(jī)械能和電勢(shì)能之和先增大后減小，選項(xiàng)D正確。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.090cmD【解析】

(1)[1]由圖乙可知，該游標(biāo)卡尺為50分度游標(biāo)卡尺，故其讀數(shù)為（2）[2]由機(jī)械能守恒定律可得在最低點(diǎn)時(shí)有剛釋放時(shí)有靜止時(shí)有聯(lián)立化簡(jiǎn)可得故小球機(jī)械能是否守恒驗(yàn)證以上等式即可，故需要測(cè)量的物理量為F0，F(xiàn)1，F(xiàn)2的大小及當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭，故選D。[3]由[2]中分析可知，需驗(yàn)證的等式為12、8.0系統(tǒng)【解析】

根據(jù)位移差公式求解系統(tǒng)的加速度。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律求解M的表