2019年北京朝阳区高三一模物理试题及参考答案(2019.3).doc

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习
理科综合能力测试
2019．3
本试卷共16页，共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：
13．一个铀核（）发生裂变，核反应方程是，并出现质量亏损。则
A．X是电子，裂变过程放出能量 B．X是中子，裂变过程放出能量
C．X是电子，裂变过程吸收能量 D．X是中子，裂变过程吸收能量
14．下列说法正确的是
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大
C．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁的碰撞引起的
D．气体对外做功，内能一定减少
15．如图为速度选择器示意图，P1、P2为其两个极板。某带电粒子以速度v0从S1射入，恰能沿虚线从S2射出。不计粒子重力，下列说法正确的是
A．极板P1的电势一定高于极板P2的电势
B．该粒子一定带正电
C．该粒子以速度2v0从S1射入，仍能沿虚线从S2射出
D．该粒子以速度v0从S2射入，也能沿虚线从S1射出
a
-a
O

P
x
y
·

16．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是
A．质点P此时刻的速度沿y轴的负方向
B．质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向
C．再过半个周期时，质点P的位移为负值
D．经过一个周期，质点P通过的路程为2a
17．如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想电表。闭合开关S，下列说法正确的是
A．电流表A1的示数减小
B．电流表A2的示数减小
C．电压表V1的示数减小
D．电压表V2的示数减小

18．如图所示，A、B是两个带异号电荷的小球，其质量相等，所带电荷量分别为q1、q2，A球用绝缘细线悬挂于O点，A、B球用绝缘细线相连，两细线长度相等，整个装置处于水平匀强电场中，平衡时，两细线张紧，且B球恰好处于O点正下方，则可以判定，A、B两球所带电荷量的关系为
A．q1=-q2 B．q1=-2q2
C．2q1=-q2 D．q1=-3q2
19．某物理兴趣小组利用如图所示的电路给一个原来不带电的电容器充电。在充电过程中，电路中的电流为i，电容器所带的电荷量为q，两极板间的电势差为u，电容器储存的能量为E电。下面的四幅示意图分别表示i、q、u和E电随时间t的变化关系，其中可能正确的是

A B C D
20．2018年5月21日，中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。6月14日，“鹊桥”号中继星进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道，以解决月球背面的通讯问题。
如图所示，地月拉格朗日L2点在地球与月球的连线上。若卫星在地月拉格朗日L2点上，受地球、月球两大天体的引力作用，能保持相对静止。已知地球质量和地月距离，若要计算地月拉格朗日L2点与地球间的距离，只需要知道的物理量是
A．月球的质量 B．“鹊桥”号中继星的质量
C．月球绕地球运行的周期 D．引力常量

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“用双缝干涉测光的波长”实验中，某同学用黄色滤光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是_________（多选）。
图1
单缝
A．换用紫色的滤光片
B．换用红色的滤光片
C．使光源离双缝距离近一些
D．使光屏离双缝距离远一些
图2
A
B
（2）如图2所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置。
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________，间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
②以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是__________（多选）。
A．刻度尺 B．天平 C．游标卡尺 D．秒表
③关于本实验，下列说法正确的是________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
④在实验误差允许范围内，若满足关系式_________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。
A． B．
C． D．
⑤在实验中，为了让A球碰后沿原方向运动，应满足A球的质量m1大于B球的质量m2，请推理说明。

22．（16分）
如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为h=4R，重力加速度为g。求：
A
C
B

图1 图2
（1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小；
（2）小球通过C点时的速率vC；
（3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦阻力做的功W。

23．（18分）
直流电动机的基本结构由永磁铁和矩形线圈构成，如图1所示。现将标有“3V，3W”的直流电动机，串联一个滑动变阻器接在电动势为E=4.0V、内阻为r=0.40Ω的电源的两端，如图2所示。已知电动机线圈的电阻R0=0.10Ω，不计其它电阻。

图1 图2 图3
（1）若滑动变阻器接入电路的阻值R1=3.5Ω，且电动机卡住不转，求此时电路中的电流I1。
（2）调节滑动变阻器接入电路的阻值，或电动机工作时的负载发生变化，回路中的电流I及电源的输出功率P随之改变。
a．请从理论上推导P与I的关系式，并在图3中定性画出P-I图像；
b．求该电源对外电路能够输出的最大功率Pm。
（3）调节滑动变阻器接入电路的阻值，使电动机正常工作。现保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，增加电动机的负载，电动机将通过转速调节达到新的稳定状态。请分析说明在这个过程中，电路中的电流如何变化。

图1
v
v
y
x
θ
θ
24．（20分）
（1）动量定理可以表示为FΔt=Δp，其中力F和动量p都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。
如图1所示，质量为m的小球斜射到钢板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，碰撞过程中忽略小球所受重力，碰撞时间Δt为已知。求小球对钢板的作用力F1。
（2）光子除了有能量，还有动量。若光子能量为E，动量为p，则光子动量，式中c为真空中的光速。当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。
图2是1901年俄国物理学家列别捷夫测量光压的实验装置。T型架通过悬丝竖直悬挂，横臂水平，悬丝一端固定在横臂中点。在横臂的两侧有圆片P和Q，两圆片与T型架在同一竖直平面内。圆片P是涂黑的，当光线照射到P上时，可以认为光子全部被吸收；圆片Q是光亮的，当光线照射到Q上时，可以认为光子全部被反射。分别用光线照射在P或Q上，都可以引起悬丝的旋转。在悬丝上固定一小平面镜M，用一细光束照射M，就可以获知悬丝扭转的角度。已知光速为c，两个圆片P、Q的半径都为r。悬丝转过的角度与光对圆片的压力成正比。
a．用光强（单位时间内通过与传播方向垂直的单位面积的光能）为I0的激光束垂直照射整个圆片P，求激光束对圆片P的压力F2的大小；
图2
b．实验中，第一次用光强为I0的激光束单独照射整个圆片P，平衡时，光束与圆片垂直，且悬丝有一扭转角；第二次仍用该光束单独照射整个圆片Q，平衡时，光束与圆片不垂直，悬丝的扭转角与第一次相同。求激光束与圆片Q所在平面的夹角φ。

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习
理科综合能力测试参考答案
2019．3

第一部分（选择题 共120分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案

题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案

B
C
A
C
D
D
B
A

第二部分（非选择题 共180分）
21．（18分）
（1）BD………………………………………………………………………………………（3分）
（2）① C……………………………………………………………………………………（3分）
② AB…………………………………………………………………………………（2分）
③ B……………………………………………………………………………………（3分）
④ A……………………………………………………………………………………（3分）
⑤ 设碰前A球的动量为p0，动能为Ek0，碰后A球的动量为p1，动能为Ek1，B球动量为p2，动能为Ek2。取碰前A球的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：。
假设碰后A球反弹或静止，则，所以，即。又因为，所以。碰撞过程中损失的机械能，不符合实际，假设不成立，即碰后A球的运动方向不改变。 ……………………（4分）

22．（16分）
解：（1）小球在B点时，根据牛顿第二定律有

解得 ………………………………………………………………（5分）
（2）因为小球恰能通过C点，根据牛顿第二定律有

解得 ……………………………………………………………（5分）
（3）在小球从A点运动到C点的过程中，根据动能定理有

解得 …………………………………………………………（6分）

23．（18分）
解：（1）根据闭合电路欧姆定律有
………………………………………………（4分）
（2）a．电源的输出功率，P-I图像如图所示…………………………（5分）

b．当电路中的电流时，电源的输出功率最大，且。…（3分）
（3）电动机的负载增加，达到新的稳定状态后，线圈的转速变慢，线圈因为切割磁感线产生的反电动势变小。根据可知，电路中的电流变大。…（6分）

24．（20分）
解：（1）小球与钢板碰撞瞬间，设钢板对小球的作用力为F。对于小球，根据动量定理有
x方向
y方向
所以
根据牛顿第三定律可知，小球对钢板作用力，负号表示F1与F的方向相反，即沿y的负方向。……………………………………………（5分）
（2）a．设在时间内，有n个光子打到圆片P上，这些光子具有的总动量

设圆片P对这些光子的平均作用力为。对于这些光子，根据动量定理有

所以
根据牛顿第三定律，激光束对圆片P的压力的大小……（6分）
b．在平行于圆片Q的方向上，光子动量不发生变化，光只在垂直于圆片方向上对圆片Q施加作用力。与（2）a同理可求得，光束对圆片Q压力的大小。又由题意可知，则。………（9分）

8