人大附中2019屆高三第二學(xué)期模擬測試理科綜合能力物理試卷（一）2019.3.513．利用下列哪一組物理量可以算出二氧化碳的摩爾質(zhì)量A．二氧化碳的密度和阿伏加德羅常數(shù)B．二氧化碳分子的體積和二氧化碳的密度C．二氧化碳分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)D．二氧化碳分子的體積和二氧化碳分子的質(zhì)量14．許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻，下列說法中正確的是A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律后，用實驗的方法測出了引力常量G的數(shù)值B．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．伽利略用實驗證明了力是使物體運動的原因D．赫茲從理論上預(yù)言了電磁波的存在15．“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由地球靜止軌道衛(wèi)星、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。地球靜止軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星都在圓軌道上運行，它們距地面的高度分別為h1和h2，且h1＞h2。則下列說法中正確的是A．靜止軌道衛(wèi)星的周期比中軌道衛(wèi)星的周期大B．靜止軌道衛(wèi)星的線速度比中軌道衛(wèi)星的線速度大C．靜止軌道衛(wèi)星的角速度比中軌道衛(wèi)星的角速度大D．靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度比中軌道衛(wèi)星的向心加速度大16．如圖1所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端連接一物塊，物塊沿豎直方向以O(shè)點為中心點，在C、D之間做周期為T的簡諧運動。已知在t1時刻物塊的動量為p、動能為Ek。下列說法中正確A．如果在t2時刻物塊的動量也為p，則t2-t1的最小值為TB．如果在t2時刻物塊的動能也為Ek，則t2-t1的最小值為TC．當物塊通過O點時，其加速度最小D．物塊運動至C點時，其加速度最小17．如圖2甲所示，直線AB是某電場中的一條電場線，若在A點放置一初速度為零的質(zhì)子，質(zhì)子僅在電場力作用下，沿直線AB由A運動到B過程中速度隨時間變化的圖象如圖2乙所示。則下列說法中正確的A．A點的電場強度一定大于B點的電場強度B．電場方向一定是從B指向AC．質(zhì)子從A到B的過程中，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)，電場力做功的平均功率一定相等D．質(zhì)子從A到B的過程中，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)，電場力的沖量一定相等圖3BAv18．如圖3所示，在光滑水平地面上有A、B兩個小物塊，其中物塊A的左側(cè)連接一輕質(zhì)彈簧。物塊A處于靜止狀態(tài)，物塊B以一定的初速度向物塊A運動，并通過彈簧與物塊A發(fā)生彈性正碰。對于該作用過程，兩物塊的速率變化可用速率—時間圖象進行描述，在圖4所示的圖象中，圖線1表示物塊圖3BAv圖5甲乙19．某同學(xué)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，實驗情況如圖5所示，在平整的木板上釘上一張白紙，用圖釘將橡皮條的一端固定在A點，OB和OC為細繩，O點為橡皮條與細繩的結(jié)點。用兩個彈簧測力計分別拉細繩OB和OC，使橡皮條伸長一定的長度，并記下橡皮條與細繩的結(jié)點被拉至的位置；再用一個彈簧測力計拉橡皮條，使橡皮條與細繩的結(jié)點被拉至同一位置。下列因素對實驗圖5甲乙A．OB繩和OC繩之間夾角的大小B．OB繩和OC繩與木板平面是否平行C．兩個彈簧測力計拉力的大小D．彈簧測力計外殼與木板之間的摩擦情況20．利用所學(xué)物理知識，可以初步了解安檢中常用的一種手持金屬探測器的工作原理及相關(guān)問題。這種手持金屬探測器工作時，因其內(nèi)部的探測器線圈內(nèi)通有一定頻率（該頻率可在固定的頻率范圍內(nèi)調(diào)節(jié)）的正弦交變電流，產(chǎn)生迅速變化的磁場。如果該種探測器附近有金屬物品，在金屬物品中會感應(yīng)出渦流，渦流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，引發(fā)探測器蜂鳴報警。金屬物品中感應(yīng)出的渦流越大對探測器線圈中的電流的影響越大，金屬物品中感應(yīng)出渦流的大小與正弦交變電流的頻率以及被檢測金屬物品的尺寸和導(dǎo)電的性能有關(guān)。關(guān)于該種金屬探測器，下列說法中正確的是A．金屬物品中產(chǎn)生的渦流的變化頻率與探測器線圈中的交變電流的頻率可能不同B．當探測器中通有的交變電流頻率不在工作頻率范圍內(nèi)時，被檢測金屬物品中就不產(chǎn)生感應(yīng)電流C．探測器線圈中通低頻率的正弦交變電流更容易檢測出尺寸小、電阻率大的金屬物品D．該種金屬探測器能檢測有無金屬物品，但不能準確區(qū)分金屬的種類第二部分（非選擇題，本部分共11小題，共180分）21．（18分）（1）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將所用器材按要求安裝在如圖6所示的光具座上，然后接通電源使光源正常工作。已知實驗中選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。圖6中的a、b、c三個位置對應(yīng)的器材分別為、、。（選填：單縫、雙縫、濾光片）①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，像屏上出現(xiàn)的干涉條紋如圖7甲所示，圖7甲中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號，此時圖7乙中游標尺上的讀數(shù)x1=1.16mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，像屏上出現(xiàn)的干涉條紋如圖8甲所示，此時圖8乙中游標尺上的讀數(shù)x2=________mm；②若通過第①中的測量可計算出干涉條紋的間距Δx，利用題目中的已知量和測量結(jié)果可計算出這種色光的波長，其字母表達式為λ=_________（用題目中的已知量和測量量的字母表示）；代入數(shù)據(jù)，可計算出λ=________nm。（2）甲、乙兩位同學(xué)在“驗證牛頓第二定律”實驗中，使用了如圖9所示的實驗裝置。①實驗時他們先調(diào)整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜的長木板上做勻速直線運動，這樣做的目的是。②此后，甲同學(xué)把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛若干配重片。在小車質(zhì)量一定的情況下，多次改變配重片數(shù)量，每改變一次就釋放一次小車，利用打點計時器打出記錄小車運動情況的多條紙帶。圖10是其中一條紙帶的一部分，O、A、B、C為4個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個打出的點沒有畫出。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上。通過對紙帶的測量，可知小車運動過程中的加速度大小為m/s2（保留2位有效數(shù)字）。③根據(jù)多條紙帶的數(shù)據(jù)，甲同學(xué)繪制了小車加速度與小車所受拉力（測量出配重的重力作為小車所受拉力大?。┑腶-F圖象，如圖11所示。由圖象可知。（選填選項前的字母）A．當小車質(zhì)量一定時，其加速度與所受合外力成正比B．當小車所受合外力一定時，其加速度與質(zhì)量成反比C．小車的質(zhì)量約等于0.3kgD．小車的質(zhì)量約等于3.3kg④乙同學(xué)在實驗時，因配重片數(shù)量不足改用5個質(zhì)量為20g的鉤碼進行實驗。平衡摩擦后，他首先將鉤碼全部掛上，用打點計時器打出記錄小車運動情況的紙帶，并計算出小車運動的加速度；之后每次將懸掛的鉤碼取下一個并固定在小車上，重復(fù)多次實驗。根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，繪制出小車加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線。關(guān)于這一圖線下列說法錯誤的是。（選填選項前的字母）A．可由該圖線計算出小車和5個鉤碼質(zhì)量之和B．只有當小車質(zhì)量遠大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時，該圖線才是一條直線C．無論小車質(zhì)量是否遠大于懸掛鉤碼的質(zhì)量，該圖線都是一條直線22．（16分）均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長L=0.20m，每邊的電阻R=5.0102Ω。將其置于磁感應(yīng)強度B=0.10T的有界水平勻強磁場上方h=5.0m處，如圖12所示。線框由靜止自由下落，線框平面始終與磁場方向垂直，且cd邊始終與磁場的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力，求當cd邊剛進入磁場時，（1）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??；（2）線框所受安培力的大?。唬?）線框的發(fā)熱功率。23．（18分）如圖13所示，將小物塊（可視為質(zhì)點）平放在水平桌面的一張薄紙上，對紙施加平行于桌邊的恒定水平拉力將其從物塊底下抽出。已知物塊的質(zhì)量為M，紙與桌面、物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ1，紙與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ2，重力加速度為g。（1）若薄紙的質(zhì)量為m，則從開始抽紙到紙被抽離物塊底部的過程中，①求薄紙所受總的摩擦力為多大；②從沖量和動量的定義，結(jié)合牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律，證明：水平拉力和桌面對薄紙摩擦力的總沖量等于物塊和紙的總動量的變化量。（注意：解題過程中需要用到、但題目中沒有給出的物理量，要在解題中做必要的說明。）（2）若薄紙質(zhì)量可忽略，紙的后邊緣到物塊的距離為L，從開始抽紙到物塊最終停下，若物塊相對桌面移動的距離為S0，求此過程中水平拉力所做的功。24．（20分）用靜電的方法來清除空氣中的灰塵，需要首先設(shè)法使空氣中的灰塵帶上一定的電荷，然后利用靜電場對電荷的作用力，使灰塵運動到指定的區(qū)域進行收集。為簡化計算，可認為每個灰塵顆粒的質(zhì)量及其所帶電荷量均相同，設(shè)每個灰塵所帶電荷量為q，其所受空氣阻力與其速度大小成正比，表達式為F阻=kv（式中k為大于0的已知常量）。由于灰塵顆粒的質(zhì)量較小，為簡化計算，灰塵顆粒在空氣中受電場力作用后達到電場力與空氣阻力相等的過程所用的時間及通過的位移均可忽略不計，同時也不計灰塵顆粒之間的作用力及灰塵所受重力的影響。（1）有一種靜電除塵的設(shè)計方案是這樣的，需要除塵的空間是一個高為H的絕緣圓桶形容器的內(nèi)部區(qū)域，將一對與圓桶半徑相等的圓形薄金屬板平行置于圓桶的上、下兩端，恰好能將圓桶封閉，如圖14甲所示。在圓桶上、下兩金屬板間加上恒定的電壓U（圓桶內(nèi)空間的電場可視為勻強電場），便可以在一段時間內(nèi)將圓桶區(qū)域內(nèi)的帶電灰塵顆粒完全吸附在金屬板上，從而達到除塵的作用。求灰塵顆粒運動可達到的最大速率；（2）對于一個待除塵的半徑為R的絕緣圓桶形容器內(nèi)部區(qū)域，還可以設(shè)計另一種靜電除塵的方案：沿圓桶的軸線有一根細直導(dǎo)線作為電極，緊貼圓桶內(nèi)壁加一個薄金屬桶作為另一電極。在直導(dǎo)線電極外面套有一個由絕緣材料制成的半徑為R0的圓桶形保護管，其軸線與直導(dǎo)線重合，如圖14乙所示。若在兩電極間加上恒定的電壓，使得桶壁處電場強度的大小恰好等于第（1）問的方案中圓桶內(nèi)電場強度的大小，且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場強度大小E的分布情況為E∝1/r，式中r為所研究的點與直導(dǎo)線的距離。①試通過計算分析，帶電灰塵顆粒從保護管外壁運動到圓桶內(nèi)壁的過程中，其瞬時速度大小v隨其與直導(dǎo)線的距離r之間的關(guān)系；②對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖象下的面積求位移的方法。請你借鑒此方法，利用v隨r變化的關(guān)系，畫出1/v隨r變化的圖象，根據(jù)圖象的面積求出帶電灰塵顆粒從保護管外壁運動到圓桶內(nèi)壁的時間。2019屆高三第二學(xué)期理綜測試（一）物理參考答案1314151617181920CBACABDD21.（1）濾光片、單縫、雙縫（共2分）①15.02（2分）；②或（2分）；（2分）（2）（共10分）①為了平衡小車運動過程中所受摩擦力（2分）；②0.50(或0.49)（3分）；③AC（3分）；=4\*GB3④B（2分）

22.（共16分）（1）設(shè)線框cd邊剛進入磁場時的速度為v，根據(jù)自由落體規(guī)律則有v==10m/s……………………（3分）所以線框cd邊剛進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E=BLv=0.20V…………（3分）（2）線框每邊的電阻為R，根據(jù)歐姆定律可知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流A…………………（3分）線框所受安培力也就是cd邊所受的安培力，其大小為F=BIL=0.020N…………（3分）（3）線框發(fā)熱的功率P=I2R總=I2×4R=0.20W…………………（4分）23．（18分）（1）①從開始抽紙到紙被抽離物塊底部的過程中，物塊對薄紙施加的摩擦力f物=μ2Mg……………………2分水平桌面對薄紙施加的摩擦力f桌=μ1(M+m)g…………2分薄紙受到的總的摩擦阻力f總=μ1(M+m)g+μ2Mg………1分②從開始抽紙到薄紙被抽離物塊底部的過程，假設(shè)物塊的加速度為aM、薄紙的加速度為am，所用時間為t，這一過程物塊和紙張的速度變化量分別為ΔvM，Δvm。則有ΔvM=aMt，Δvm=amt，對于薄紙，根據(jù)牛頓第二定律有F－f桌－f物=mam……1分對于物塊，根據(jù)牛頓第二定律有f紙=MaM……………1分由牛頓第三定律有f物=f紙……………1分由以上三式解得F－f桌=mam+MaM…………………1分上式左右兩邊都乘以時間t，有(F－f桌)t=mamt+MaMt=mΔvm+MΔvM…2分上式左邊即為水平拉力F和桌面對薄紙摩擦力的總沖量，右邊即為物塊和紙的總動量的變化量。命題得證。說明：其他方法正確同樣得分。（2）法1：設(shè)物塊在薄紙上加速和在桌面上減速的位移分別為x1，x2，則物塊對地位移S0＝x1+x2………………1分因薄紙質(zhì)量可忽略，故其動能可忽略，所以水平拉力F所做的功有以下一些去向：薄紙與桌面間的摩擦生熱Q1=μ1Mg(x1+L)……………1分物塊與薄紙間的摩擦生熱Q2=μ2MgS相=μ2MgL…………1分物塊與桌面間的摩擦生熱Q3=μ1Mgx2…………………1分由功能關(guān)系有WF=Q1+Q2+Q3……………1分解得WF=μ1Mg(S0+L)+μ2MgL……………2分所以，水平拉力F所做的功W=μ1Mg(S0+L)+μ2MgL法2：設(shè)物塊在薄紙上加速和在桌面上減速的位移分別為x1，x2，則物塊對地位移s0＝x1+x2………………1分因薄紙質(zhì)量可忽略，故其受力平衡，F(xiàn)－f桌－f物=0，得：F=Mg(μ1+μ2)……1分WF=F(L+x1)………2分對物塊由動能定理：f紙x1-f桌對物x2=0-0,f桌對物=μ1Mg………2分解得WF=μ1MgS0+（μ1+μ2）MgL…………1分說明：其他方法正確同樣得分。2