2019年北京市西城区高三二模物理试题(含答案)

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西 城 区 高 三 模 拟 测 试            理 科 综 合——物 理         2019.5        第一部分  （选择题  共48分）本部分共8小题，每小题6分，共48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．关于一定质量的气体，下列说法正确的是   
A．气体放出热量，其内能一定减小
B．气体对外做功，其内能一定减小
C．气体的温度降低，每个分子热运动的动能一定减小D．气体的温度降低，分子热运动的平均动能一定减小14．如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是                                              
A．a光的频率大于b光的频率
B．a光光子能量大于b光光子能量
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率15．人类一直在追求能源的开发和有效利用，太阳能的利用非常广泛，而太阳的巨大能量来源于太阳内部所发生的核聚变反应，该核反应可能是         A．                    B．C．           D．16．如图所示，实线为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形，虚线是该波在t = 0.20s时刻的波形，则此列波的周期可能为                                
A．0.10s      B．0.20s      C．0.40s    D．0.80s17．地球绕着太阳公转，其运动可看成匀速圆周运动。已知引力常量为G，如果要通过观测求得太阳的质量，还需要测量下列哪些量
A．地球公转的轨道半径和自转周期    B．地球公转的轨道半径和公转周期
C．地球半径和地球的公转周期
D．地球半径和地球的自转周期18．回旋加速器的工作原理如图所示：D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差。A处的粒子源产生的α粒子在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中。α粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动。若忽略α粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是                                
A．α粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越小
B．α粒子在磁场中回转一周运动的周期越来越大
C．仅增大两盒间的电势差，α粒子离开加速器时的动能增大 D．仅增大金属盒的半径，α粒子离开加速器时的动能增大19．如图所示，小车放在木板上，小车的前端系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中放重物，用悬吊重物的方法为小车提供拉力。小车后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。以小车为研究对象，用该装置进行物理实验，下列说法正确的是                             
A．若探究动能定理, 必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行
B．若探究动能定理，必须使盘和盘上重物的质量远大于小车质量
C．若研究匀变速直线运动规律，必须垫高木板一端以平衡小车受到的摩擦力
D．若研究匀变速直线运动规律，必须使盘和盘上的重物质量远大于小车质量20.  2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是
A. 4G信号是纵波，5G信号是横波
B. 4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象    C. 4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
    D. 4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小第二部分  （非选择题  共72分）21.（18分）用图1所示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的电动势E约为2 V，内阻r比较小，为了实验的方便，电路中串联了一个定值电阻 R0。                               （1）现有蓄电池、电流表（量程0~0.6 A）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线若干，以及下面的器材：A．电压表（0~3 V）                  
B．电压表（0~15 V）C．定值电阻（2 Ω）D．定值电阻（10 Ω）实验中电压表应选用       ；R0应选用        （选填相应器材前的字母）。（2）图2是实验器材实物图，已连接了部分导线。请根据图1，补充完成实物间的连线。在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最_______端 ( 选填“左”或“右”)。（3）某位同学根据实验记录的数据做出如图3所示的 U-I 图线，可得出蓄电池的电动势E= __________ V，图线的斜率k=____________ Ω，电源内电阻r =____________ Ω。                  （4）采用图1电路测量电源电动势和内阻，产生系统误差的主要原因是（     ）A．电流表的分压作用         B．电流表的分流作用C．电压表的分流作用         D．电压表的分压作用（5）某位同学在实际操作中发现：开关断开时，电流表的示数为零，电压表却还有较大示数；闭合开关，移动滑片，电压表和电流表示数能够正常变化，获得多组数据。那么，这种闭合开关时所获得的多组数据_________（选填“可以”或“不可以”）用于求电动势和内阻。结合图2，简要说明“开关断开时，电压表还有较大示数”的原因。  22．（16分）   如图所示，两根足够长的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l。在M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，且导轨和金属杆的电阻可忽略,重力加速度为g。（1）让ab杆由静止开始沿导轨下滑，求它下滑的加速度大小。（2）若在整套装置上施加磁感应强度大小为B、方向垂直于斜面向下的匀强磁场。让ab杆由静止开始沿导轨下滑。a. 当ab杆速度大小为v时，求此时ab杆中的电流大小；b. 求ab杆下滑过程中的最大速度。                                         23.（18分）（1）光滑桌面上有A、B两个小球。A球的质量为0.2kg，以8m/s的速度与质量为0.1kg的静止的B球碰撞。碰撞后A球的速度变为4m/s，B球的速度变为8m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，小明同学对这次碰撞的规律做了一个猜想：在碰撞过程中，A球的动能损失了一些，A球通过与B球碰撞而将损失的动能全部转移给了B球。 a. 请通过计算说明，小明同学以上猜想是否正确？b. 请你猜想：在这次碰撞中，什么物理量守恒？即：在碰撞中A球这个量的损失量恰好等于B球这个量的增加量? 通过计算来验证你的猜想。（2）如图，质量为m的物体，仅在与运动方向相同的恒力F的作用下，经过时间t，发生了一段位移l，速度由v1增加到v2。结合图中情景，请猜测并推导：a. 恒力和其作用时间的累积Ft直接对应着什么物理量的变化？并由牛顿运动定律和运动学公式推导这种关系的表达式。b. 恒力在其作用空间上的积累Fl直接对应着什么物理量的变化？并由牛顿运动定律和运动学公式推导这种关系的表达式。       
24．（20分）如图1所示，有一个连接在电路中的平行板电容器，平行板间为真空，其电容为C，两极板之间的距离为d，极板的面积为s，电源的电动势为E, 静电力常量为k，忽略边缘效应。（1）开关S闭合，电路达到稳定, 求平行板电容器极板上所带的电荷量。（2）保持开关S闭合, 将一块表面形状以及大小和平行板电容器极板完全相同、厚度略小于d（可近似为d）的绝缘电介质板插入平行板电容器两极板之间，如图2所示。已知：插入电介质后的平行板电容器的电容 ，式中 εr 为大于1的常数。求电介质板插入平行板电容器的过程中，通过开关S的电量。并说明该电流的方向。（3）电路在情境（1）的状态下,断开开关S，保持电容器的电荷量不变。有一块厚度为d/2的导体板，其表面形状大小和该平行板电容器的极板完全相同。在外力F的作用下，该导体板能够沿着下极板的内侧缓慢地进入到如图3所示的位置。不计摩擦阻力。a．求两极板间P点的电场强度的大小E1；b．在电场中，将单位体积内所蕴藏的电场能量叫做能量密度，用 we表示。已知 ，式中E场为电场强度。求该导体板进入电场的全过程中，外力F所做的功WF。                    西城区高三模拟测试 理科综合参考答案及评分标准                                                            2019.5第一部分共20小题，每小题6分，共120分。 13．D   14．C   15．A   16．D   17．B18．D   19．A      20．C 第二部分共11小题，共180分。21．（18分）（1）A;  C                                                （2）连线图：           右 （3）  2.03~2.07        2.45~2.60         0.45 ~0.60 （4）  C （5） 可以；       说明：a连接电压表的正极到开关的连线有误，使开关外接，而导致电源、电压表和定值电阻直接形成回路，所以开关打开时电压表仍有示数；b在上述回路中，由于电压表的内阻远大于回路的其他电阻，所以导致“开关断开时，电压表还有较大示数”。22．（16分）（1） 对ab杆受力分析: 杆只受重力和垂直于斜面的支持力。所以，对杆沿着斜面向下的方向列出的动力学方程为：   mg = ma        解得：a =g （2）a.当ab杆速度大小为v时，闭合回路的感应电动势为e = lvB 所以，此时ab杆中的电流大小： i = e/R= lvB/R b. 对ab杆受力分析: 杆受重力、垂直于斜面的支持力和沿着斜面向上的安培阻力。当杆ab在下滑过程中达到最大速度vm时，必有：mgilB = 0i = e/R= lvmB/R                                  解得：vm = mg/ l2B2                               23．（18分）（1） a. 这次碰撞导致两个球的动能变化是：A球的动能损失为： mA v12 mA v22 = 4.8J                            B球获得的动能为: mB vB 2 =3.2J.                                             显然二者并不相等。可见小明的猜想是错误的。                  b.    我猜想，这次碰撞应该是总动量守恒的。即：在碰撞过程中A球的动量损失量，始终等于B球的动量增加量。     对于整个过程的计算如下：A球的动量损失量：mA v1 mA v2 = 0.8kgm/s                         B球动量的增加量：mB vB= 0.8kgm/s                                  二者恰好相等。我的猜想得到验证。                                                 （2）a. 恒力和其作用时间的累积Ft直接对应着动量的变化。由牛顿运动定律和运动学公式推导：    F = ma;   v2=v1 + at 解得：Ft =m v2mv1                                  b. 恒力和其作用空间的累积Fl直接对应着动能的变化。由牛顿运动定律和运动学公式推导：       F=ma;  v22v12 = 2al 解得： Fl = m v22 m v12                                     24．（20分）（1）极板上的电量Q :          Q = CU = CE                                        （2）该电介质板插入平行板电容器后，极板的电荷量Q1：     Q1 =C＇E =εr C E                                            所以，该电介质板插入平行板电容器的过程中，通过开关S的电量为：     Q1 =εr C EC E             = C E（εr ）                      通过开关S的电流方向是自左向右。                （3） a．因为极板带电荷量Q保持不变，插入导体板之后，电容两极板之间的距离变为，所以电容变为2C。根据电容的定义式：，可知：此时极板之间的电压变为原来的，即电压U = 。故得：极板间匀强电场的电场强度，也即P点的电场强度：            b．   根据已知的匀强电场的能量密度概念和公式，分析可知：在电场强度不变的前提下，匀强电场中蕴藏的电场能和匀强电场的空间体积成正比。所以，在插入导体板后匀强电场中所蕴藏的能量：， 而   根据功和能的概念和关系，得：