2015年海淀区高三适应性练习(零模)理综物理试题及答案

物理试题

2015.3

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．分子间距增大，分子势能一定增大

B．物体的温度越高，其分子热运动的平均动能越大 C．外界对物体做功，物体的内能一定增加 D．只有热传递才能改变物体的内能

14. 秦山核电站是我国第一座自主研究、设计和建造的核电站，它为中国核电事业的发展奠定了基础。秦山核电站的能量来自于

A.天然放射性元素衰变放出的能量 B.人工放射性同位素衰变放出的能量 C.重核裂变放出的能量 D.轻核聚变放出的能量

15.关于光学现象在科学技术、生产和生活中的应用，下列说法中正确的是 A.用X光机透视人体是利用光电效应现象 B.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象

C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象 D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

16.关于机械波，下列说法中正确的是

A．机械波的传播过程也是传递能量的过程 B．机械波的频率与波源振动的频率无关 C．机械波不能产生干涉、衍射现象 D．机械波能在真空中传播 17．发射地球同步通信卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。地球同步通信卫星的发射场一般尽可能建在纬度较低的位置，这样做的主要理由是在该位置

A．地球对卫星的引力较大 B．地球自转线速度较大 6V C．重力加速度较大 8V D．地球自转角速度较大 10V A

B 18.图中虚线所示为某一静电场的等势面。一点电荷仅在静电力

C 作用下先后经过A、B、C三点，在经过A、C点时，其动能分别为

5eV和25eV。当这一点电荷经过到B点时，其动能应为

A． 10eV B．15eV C． 40eV D．55eV

O B 1

P0' P1' P2' P3' P4' P5' A d P0 P1 P2 P3 P4 P5

19.某同学设计了一个研究平抛运动的实验，其装置如图所示。A 是一块水平放置的平板，其上有一组平行插槽（如图中P0P0'、P1P1'、P2P2'、…），槽间距离均为d。将P0P0'置于斜槽末端的正下方，把贴有复写纸和白纸的平板B垂直插入P1P1'槽内，使小球从斜槽某一位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1'方向撞倒B板的白纸上并留下痕迹点1。之后将B板依次插入P2P2'、P3P3'插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，让小球仍然从位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P1P1'方向撞倒B板的白纸上并依次留下痕迹点2和3。忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是

A.在B板白纸上留下的痕迹点1、2、3排成一条竖直的直线

B.在B板白纸上留下的痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离相等 C.小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动能改变量的大小相等 D.小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动量改变量的大小相等

A 20．如图所示，一均匀带正电绝缘细圆环水平固定，环心为O点。

带正电的小球从O点正上方的A点由静止释放，穿过圆环中心O，并通过关于O与A点对称的A′点。取O点为重力势能零点。关于小球从AO 点运动到A′点的过程中，小球的加速度a、重力势能EpG、机械能E、电势能EpE随位置变化的情况，下列说法中正确的是 A' '

A．从A到O的过程中a一定先增大后减小，从O到A的过程中a图3 一定先减小后增大

B．从A到O的过程中EpG小于零，从O到A'的过程中EpG大于零

C．从A到O的过程中E随位移增大均匀减小，从O到A'的过程中E随位移增大均匀增大

D．从A到O的过程中Ep电随位移增大非均匀增大，从O到A'的过程中Ep电随位移增大非均匀减小

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）如图1所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。 ○1此后正确的操作步骤是 。（选填选项前的字母） A．插上大头针P3，使P3挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像 D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 2正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、 P4的位置（图中已标出）。为测量该○种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图甲、乙所示。在图2中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图 （选填“甲”或“乙”），所测玻璃折射率的表达式n= （用代表线段长度的字母ED、FG表示）。 A P1 P2 B 图1 P3 P4 D E A G F C D E A O B 乙

F C G 2 O C B 甲

（2）甲、乙两位同学在“验证牛顿第二定律” 纸带 打点计时器 实验中，使用了如图3所示的实验装置。

1实验时他们先调整垫木的位置，使小○垫木 车不挂配重时能在倾斜的长木板上做匀速直线运动，这样做的目的是 。 若干配重片 2此后，甲同学把细线系在小车上并绕○

图3

过定滑轮悬挂若干配重片。在小车质量一定

的情况下，多次改变配重片数量，每改变一次就释放一次小车，利用打点计时器打出记录小车运动情况的多条纸带。图4是其中一条纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有个打出的点没有画出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电．．4．．．．．．．．．．源上。通过对纸带的测量，可知小车运动过程中的加

C A O B 速度大小为 m/s2（保留2位有效数字）。

2.86 3根据多条纸带的数据，单位: cm ○甲同学绘制了小车加速

6.21 10.06 度与小车所受拉力（测量出配重的重力作为小车所受

图4 拉力大小）的a-F图象，如图5所示。由图象可

知 。（选填选项前的字母）

a/m﹒s-2 A．当小车质量一定时，其加速度与所受合外力成正比 B．当小车所受合外力一定时，其加速度与质量成反比 0.8 C．小车的质量约等于0.3kg D．小车的质量约等于3.3kg 0.6 4乙同学在实验时，○因配重片数量不足改用5个质量为20g的钩码进行实验。他首先将钩码全部挂上，用打点计时器打出0.4 记录小车运动情况的纸带，并计算出小车运动的加速度；之后

0.2 每次将悬挂的钩码取下一个并固定在小车上，重复多次实验，且每次实验前均调整垫木的位置，使小车不挂配重时能在倾斜

0.3 F/N0 0.1 0.2 F

的长木板上做匀速直线运动。根据测得的数据，绘制出小车加

图8

速度与悬挂的钩码所受重力的关系图线。关于这一图线下列说法错误的是 。（选填选项前的字母） ．．

A．可由该图线计算出小车和5个钩码质量之和

B．只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时，该图线才是一条直线 C．无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量，该图线都是一条直线

22．（16分）

如图所示，楔形物块固定在水平地面上，其斜面的倾角θ=37°。一个质量m=0.50kg的小物块以v0=8.0m/s的初速度，沿斜面向上滑行一段距离速度减为零。已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2。求：

v0 （1）小物块向上滑行过程中的加速度大小； （2）小物块向上滑行的时间； θ （3）小物块向上滑行过程中克服摩擦力所做的功。 图9

3

23．（18分）

洋流又叫海流，指大洋表层海水常年大规模的沿一定方向较为稳定的流动。因为海水中含有大量的正、B S 北 R 负离子，这些离子随海流做定向运动，如果有足够强

东 的磁场能使海流中的正、负离子发生偏转，便可用来y z 发电。 h x v0 d 图为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图，

L 其中的发电管道是长为L、宽为d、高为h的矩形水平管道。发电管道的上、下两面是绝缘板，南、北两侧

图10

面M、N是电阻可忽略的导体板。两导体板与开关S

和定值电阻R相连。整个管道置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。为了简化问题，可以认为：开关闭合前后，海水在发电管道内以恒定速率v朝正东方向流动，发电管道相当于电源，M、N两端相当于电源的正、负极，发电管道内海水的电阻为r（可视为电源内阻）。管道内海水所受的摩擦阻力保持不变，大小为f。不计地磁场的影响。

（1）判断M、N两端哪端是电源的正极，并求出此发电装置产生的电动势；

（2）要保证发电管道中的海水以恒定的速度流动，发电管道进、出口两端要保持一定的压力差。请推导当开关闭合后，发电管两端压力差F与发电管道中海水的流速v之间的关系；

（3）发电管道进、出口两端压力差F的功率可视为该发电机的输入功率，定值电阻R消耗的电功率与输入功率的比值可定义为该发电机的效率。求开关闭合后，该发电机的效率η；在发电管道形状确定、海水的电阻r、外电阻R和管道内海水所受的摩擦阻力f保持不变的情况下，要提高该发电机的效率，简述可采取的措施。

24．（20分）

如图甲所示，BCD为竖直放置的半径R=0.20m的半圆Q D 形轨道，在半圆形轨道的最低位置B和最高位置D均安装

E 了压力传感器，可测定小物块通过这两处时对轨道的压力F C O R FB和FD。半圆形轨道在B位置与水平直轨道AB平滑连接，

P 在D位置与另一水平直轨道EF相对，其间留有可让小物块

B M 通过的缝隙。一质量m=0.20kg的小物块P（可视为质点），A

甲

以不同的初速度从M点沿水平直轨道AB滑行一段距离，进

FD/N 入半圆形轨道BCD经过D位置后平滑进入水平直轨道EF。

一质量为2m的小物块Q（可视为质点）被锁定在水平直轨

2 道EF上，其右侧固定一个劲度系数为k=500N/m的轻弹簧。如果对小物块Q施加的水平力F≥30N，则它会瞬间解除锁

0 FB/N 18 定沿水平直轨道EF滑行，且在解除锁定的过程中无能量损乙

12失。已知弹簧的弹性势能公式EP=kx,其中k为弹簧的劲

2

度系数，x为弹簧的形变量。g取10m/s2。

（1）通过传感器测得的FB和FD的关系图线如图乙所示。若轨道各处均不光滑，且已知轨道与小物块P之间的动摩擦因数μ=0.10，MB之间的距离xMB=0.50m。当 FB=18N时，

4

求：

1小物块P通过B位置时的速度vB的大小； ○

2小物块P从M点运动到轨道最高位置D的过程中损失的总机械能； ○

（2）若轨道各处均光滑，在某次实验中，测得P经过B位置时的速度大小为26m/s。

求在弹簧被压缩的过程中，弹簧的最大弹性势能。

海淀区高三年级第二学期适应性练习

物理学科参考答案

选择题（共48分，13题~20题每题6分）

13．B 14．C 15．D 16．A 17．B 18．B 19．D 20．D

21．（共18分） （1）（共6分）

①BD（2分）； ②乙 （2分）； ED（2分）

FG（2）（共12分）

① 为了平衡小车运动过程中所受摩擦力 （3分）；

② 0.50(或0.49) （3分）；③ AC （4分）；④ B （2分）

22．(16分)

（1）小物块沿斜面向上滑行的过程中，受重力、支持力、摩擦力， 根据牛顿第二定律有mgsin37mgcos37ma （3分） 解得：a=8.0m/s2 （2分）

（2）设小物块向上滑行时间为t，根据运动学公式tv0

a

（3分） 解得 ： t=1.0s （2分） （3）小物块沿斜面向上滑行的位移xv02t （2分） 此过程中，小物块克服摩擦力做的功Wf=mgcos37x （2分） 解得：Wf=4.0J （2分） 23．（18分）

（1）由右手定则可知M端电势高，M端为电源的正极。（2分） 开关S断开，MN两端的电压U等于电源的电动势E，即U=E 由于导电离子做匀速运动，所以有qUdqvB（2分）

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2015.3

解得：E= U=Bdv （1分）

（2）以发电管道内的海水为研究对象，其受力平衡，则有F=BId+f（2分） 根据欧姆定律有I=

EBdv（2分） RrRrB2d2v解得：Ff（1分）

RrB2d2v2（3）由题意可知输入功率P（2分） 入FvfvRr输出功率P出IR(2Bdv2)R（2分） RrB2d2v2R解得：2222Bdv(Rr)fv(Rr)d2R（2分） 2f(Rr)d2(Rr)B2v可见，增大发电管道内海水的流速v和增强磁感应强度B可以提高发电机效率。（2分）

24．（20分）

（1）①设小物块P在B、D两位置受轨道弹力大小分别为NB、ND，速度大小分别为vB、vD。

根据牛顿第三定律可知

NBFB，NDFD （ 1分 ）

2vB小物块P通过B位置时，根据牛顿第二定律有NBmgm（ 2分 ）

R

解得：vB=4.0m/s （ 1分 ）

②小物块P从M到B所损失的机械能为：ΔE1=μmgxMB=0.10J（ 2分 ）

2vD小物块P通过D位置时，根据牛顿第二定律有NDmgm （1 分 ）

R

解得：vD=2.0m/s（ 1分 ）

小物块P由B位置运动到D位置的过程中，克服摩擦力做功为Wf， 根据动能定理有－Wfmg2R1212mvDmvB （ 1分 ） 22解得：Wf=0.40J （ 1分 ）

小物块P从B至D的过程中所损失的机械能ΔE2=0.40J（1分）

小物块P从M点运动到轨道最高点D的过程中所损失的机械能ΔE=0.50J（1分） （2）在轨道各处均光滑的情况下，设小物块P运动至B、D位置速度大小分别为vB′、vD′。

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根据机械能守恒定律有：

1122mvmvBD2mgR （1分）

22解得：vD′=4.0m/s （1分）

小物块P向小物块Q运动，将压缩弹簧，当弹簧的压缩量x=F/k时，小物块Q恰好解除锁定。设小物块P以vx速度大小开始压缩弹簧，当其动能减为零时，刚好使小物块Q解除锁定。

根据能量守恒有 解得：vx=3.0m/s

112mvxkx2 （1分）

22 （1分）

由于vD′＞vx，因此小物块Q被解除锁定后，小物块P的速度不为零，设其速度大小为vP，根据能量守恒有

112122mvkxmvP （1分） D 222解得：vP=7m/s （1分）

当小物块Q解除锁定后，P、Q以及弹簧组成的系统动量守恒，当两者速度相等时，弹簧的压缩量最大。

根据动量守恒定律有：mvP=(m+2m)v弹簧的最大弹性势能EP

（1分）

112mv(m2m)v21.37J （1分） D 22说明:以上各题用其他方法解答正确均可得分。

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