2019年北京市朝阳区高三二模物理试题

1北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合能力测试——物理2019．513．光线由空气进入半圆形玻璃砖，再由玻璃砖射入空气中。下面四幅光路图中，O点是半圆形玻璃砖的圆心，可能正确的是ABCD14．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是A．α射线是一种波长很短的电磁波B．γ射线是一种波长很短的电磁波C．β射线的电离能力最强D．γ射线的电离能力最强15．一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知A．质点振动的频率为1.6HzB．质点的振幅为4.0cmC．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同16．如图所示，A、B两物块的质量分别为m和M，把它们靠在一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面的倾角为θ，斜面始终保持静止。则在此过程中，物块A对物块B的作用力为A．0B．MgsinθC．mgsinθD．(M-m)gsinθ17．如图所示，质量为m的小球，用不可伸长的轻绳悬挂在O点。现将小球从A点由静止释放，小球向下摆动至最低点B。在此过程中，小球重力做的功为W，小球重力的冲量为I，小球动能的变化量为kE，小球动量的变化量为p。不计空气阻力，下列关系式正确的是2A．kWE，IpB．kWE，IpC．kWE，IpD．kWE，Ip18．如图所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，磁场在竖直方向均匀分布，在水平方向非均匀分布，且关于竖直平面MN对称。绝缘细线上端固定在M点，下端与一个粗细均匀的铜制圆环相接。现将圆环由P处无初速释放，圆环第一次向右摆动最远能到达Q处（图中未画出）。已知圆环始终在同一竖直平面内摆动，则在圆环从P摆向Q的过程中，下列说法正确的是A．位置P与Q可能在同一高度B．感应电流方向始终逆时针C．感应电流方向先逆时针后顺时针D．安培力方向始终与运动方向相反19．某物理学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，得到小球做平抛运动的轨迹，以小球被抛出的位置为原点，初速度的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系，如图所示。该小组对实验进一步分析，分别画出了x、y、yx和动能Ek随时间t变化关系的示意图，其中不．正确．．的是ABCD20．1916年，斯泰瓦和托尔曼发现，不带电的闭合金属圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴转动，在转速变化时，线圈中会有电流通过。这一现象可解释为：当线圈转速变化时，由于惯性，自由电子与线圈有相对运动。取金属线圈为参照物，正离子晶格相对静止，由于惯性影响，可等效为自由电子受到一个沿线圈切线方向的“力”F1，但正离子晶格对自由电子的作用力F2不允许自由电子无限制地增大速度，F1和F2会达到平衡，其效果是自由电子相对金属线圈有定向运动。已知F1与线圈角速度的变化率α成正比，F2与自由电子相对正离子晶格的速度成正比。下列说法正确的是3A．若线圈加速转动，α越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同B．若线圈加速转动，α越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反C．若线圈减速转动，α越大，电流越大，且方向与线圈转动方向相同D．若线圈减速转动，α越大，电流越小，且方向与线圈转动方向相反21．（18分）（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。c．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。①上述步骤中，正确的操作顺序是__________。（填写步骤前面的字母）②某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。（多选）A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开C．计算油膜面积时，将不完整的方格均视为完整方格处理（2）在“练习使用多用电表”的实验中，图1为某多用电表的面板。①若用此电表测量一阻值约为1000Ω的定值电阻，选择开关应调到电阻挡的______（选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）位置。②图2为一正在测量中的多用电表表盘。如果选择开关在电阻挡“×100”，则读数为______Ω；如果选择开关在直流电压挡“50V”，则读数为______V。③若将一个满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量阻值为500Ω的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间。如果用它测量某待测电阻时，指针指在1mA处，则该待测电阻的阻值为________。A．1000ΩB．1500ΩC．2000ΩD．2500Ω4④某欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小，但此表仍能欧姆调零。现按正确操作方法测量一个阻值为3000Ω的电阻，从理论上分析，该电阻的测量结果________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”），其原因是。22．（16分）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，进入磁场后经历半个圆周，从P点射出磁场。已知O、P两点间的距离为l，忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度v的大小；（3）匀强磁场磁感应强度B的大小。23．（18分）建立理想化的物理模型既是物理学的基本思想方法，也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径。（1）一段直导线，单位长度内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，自由电子定向移动的平均速率为v，求导线中的电流I。（2）一水平放置的细水管，距地面的高度为h，有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水流稳定后落地的位置到管口的水平距离为2h。已知管口处水柱的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g。水流在空中不散开，不计空气阻力。求：a．水从管口水平射出速度v0的大小；b．水流稳定后，空中水的总质量m。（3）现有一个点光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的光，如果每秒有n个光子射入人的瞳孔，就能引起人眼的视觉效应。已知人眼瞳孔的直径为d，普朗克常量为h，光在空气中速度为c，不计空气对光的吸收。求人眼能看到这个光源的最大距离Lm。P524．（20分）做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。例如静电场和引力场。（1）如图所示，真空中静止点电荷+Q产生的电场中，A、B为同一条电场线上的两点，A、B两点与点电荷+Q间的距离分别为r1和r2。取无穷远处的电势为零，则在距离点电荷+Q为r的某点电势kQr（式中k为静电力常量）。a．现将电荷量为+q的检验电荷放置在A点，求该检验电荷在A点时的电势能EpA；b．现将电荷量为+q的检验电荷，由A点移至B点，求在此过程中，电场力所做的功W。（2）质量为M的天体周围存在引力场。已知该天体的半径为R，引力常量为G。a．请类比点电荷，取无穷远处的引力势为零，写出在距离该天体中心为r（rR）处的引力势g的表达式；b．天体表面上的物体摆脱该天体万有引力的束缚，飞向宇宙空间所需的最小速度，称为第二宇宙速度，又叫逃逸速度。求该天体的第二宇宙速度v。（3）2019年4月10日，人类首张黑洞照片面世。黑洞的质量非常大，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。已知黑洞的质量为M0，引力常量为G，真空中的光速为c，求黑洞可能的最大半径rm。6北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合能力测试——物理参考答案2019．5第一部分（选择题共48分）题号1314151617181920答案BBDABCCA第二部分（非选择题共72分）21．（18分）（1）①c、a、d、b…………………………………………………………………………（3分）②AB…………………………………………………………………………………（3分）（2）①×100………………………………………………………………………………（2分）②1500…………………………………………………………………………………（2分）25.0…………………………………………………………………………………（2分）③A……………………………………………………………………………………（2分）④偏大…………………………………………………………………………………（2分）设表头满偏电流为Ig，电池电动势为E，欧姆表内阻为R内，待测电阻为Rx。由gEIR内和xEIRR内可得，xg11xgEIERRIIE。因为E变小，所以I变小，即指针偏转角度变小，读数偏大。……………………………………………………（2分）22．（16分）解：（1）电场强度UEd…………………………………………………………………（4分）（2）根据动能定理有2102qUmv所以2qUmv………………………………………………………………（6分）（3）由题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其轨道半径2lR又根据牛顿第二定律有2qBmRvv7所以2822mUmUBqllq………………………………………………（6分）23．（18分）解：（1）设时间Δt内通过导线某一截面的电荷量为ΔQ，则有()Qntev所以QInetv…………………………………………………………（4分）（2）a．水从管口射出后，做平抛运动。设空中运动时间为t，则在水平方向上有02htv在竖直方向上有212hgt解得0ghv……………………………………………………………（4分）b．空中水的总质量0()2mStShv……………………………………（4分）（3）每个光子的能量0hcEh光源每秒辐射的光子数目0PPNEhc人眼在离光源Lm处，每秒进入人眼瞳孔的光子数2222mm1π44π16dPdnNLhcL所以2m164PddPLnhcnhc……………………………………………………（6分）24．（20分）解：（1）a．由题意可知，A点的电势1AkQr所以检验电荷+q放置在A点时的电势能p1AAkQqEqr………………（3分）b．在检验电荷由A点移至B点的过程中，根据功能关系有2112()ABkQqrrWqqrr……………………………………（3分）（2）a．将一物体从距离该天体中心为r的点移至无穷远处，万有引力做负功，引力势能增加，所以该点的引力势g0，则类比点电荷可得gGMr。…（4分）b．天体表面处的引力势gGMR，则质量为m的物体放在天体表面处的引力势能pgGMmEmR。8若将质量为m的物体从天体表面处以初速度v向外“抛出”，该物体恰能到达无穷远处。根据机械能守恒定律有2p1002mEv所以2GMRv…………………………………………………………（6分）（3）因为光也不能从黑洞逃逸，设黑洞的半径为r，则有02GMcr，则022GMrc，所以黑洞可能的最大半径0m22GMrc。………………………………………（4分）