北京市朝阳区高三二模物理试题及答案(2015.5)

北京市朝阳区高三年级第二次综合练习

理科综合试卷

2015．5 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。

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．在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是

2727 A．13Al?10n?12Mg?X

24B．2411Na?12Mg?X 239D．23992U?93Np?X

412 C．94Be?2He?6C?X

14．一束光线从折射率为1.5的玻璃射向空气，入射角为45°。下列四幅光路图中正确的是

A B C D

15．一列沿x轴负方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s。某时刻波形如图所示，下列说

法中正确的是

A．这列波的振幅为4cm B．这列波的周期为2s

C．此时x = 4m处质点沿y轴正方向运动 D．此时x = 4m处质点的速度为0

16．如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。

则这两颗卫星相比

A．卫星A的线速度较大 C．卫星A的角速度较大

B．卫星A的周期较大 D．卫星A的加速度较大

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17．如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场。质量和电荷量都相等的带电粒子

a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力。下列说法中正确的是 A．粒子a带负电，粒子b、c带正电 B．射入磁场时粒子a的速率最小 C．射出磁场时粒子b的动能最小 D．粒子c在磁场中运动的时间最长

18．如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由

转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是

A．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等 B．t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等 C．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等 D．t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等

19．物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，

下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。某同学另找器材再探究此实验。他安装好器材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，对比老师演示的实验，其原因可能是 A．弹簧的劲度系数太小 C．磁铁的磁性太强

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B．磁铁的质量太小

D．圆环的材料与老师用的不同

20．在日常生活中，人们习惯于用几何相似性放大（或缩小）的倍数去得出推论，例如一个

人身体高了50%，做衣服用的布料也要多50%，但实际上这种计算方法是错误的。若物体的几何线度为l，当l改变时，其它因素按怎样的规律变化？这类规律可称之为标度律，它们是由量纲关系决定的。在上例中，物体的表面积S?l2，所以身高变为1.5倍，所用的布料变为1.52 = 2.25倍。

以跳蚤为例：如果一只跳蚤的身长为2 mm，质量为0.2g，往上跳的高度可达0.3m。

可假设其体内能用来跳高的能量E?l3（l为几何线度），在其平均密度不变的情况下，身长变为2m，则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近 A．0.3 m

B．3 m

C．30 m

D．300 m

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）某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。

① 每滴油酸酒精溶液的体积为V0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的

面积为S。已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL，则油酸分子直径大小的表达式为d=________。

② 该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原

因可能是________。

A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开

D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理

（2）某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，

现有电源（电动势6V，内阻不计）、电压表（0~3V，内阻约3kΩ）、开关和导线若干。其它可供选用的器材如下：

A．电流表（0~250mA，内阻约5Ω） B．电流表（0~0.6A，内阻约0.2Ω） C．滑动变阻器（0~10Ω） D．滑动变阻器（0~50Ω）

① 为减小测量误差并便于操作，在实验中电流表应选用

______，滑动变阻器应选用______。（选填器材前的字母）

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② 图乙是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线。请根据图甲补充完成图乙

中实物间的连线。

③ 实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为

3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W（结果保留两位有效数字）。

④ 实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P

也随之变化。下列各示意图中正确反映P?U2关系的是______。

A B C D

22．（16分）

如图所示，竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度vA=6.0m/s。已知半圆形轨道光滑，半径R=0.40m，滑块与水平面间的动摩擦因数? = 0.50，A、B两点间的距离l=1.10m。取重力加速度g =10m/s2。求： （1）滑块运动到B点时速度的大小vB； （2）滑块运动到C点时速度的大小vC； （3）滑块从C点水平飞出后，落地点与B点间的

距离x。

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23．（18分）

如图甲所示，位于竖直平面内的轨道，由一段斜的光滑直轨道MO和一段水平的粗

糙直轨道ON连接而成，以O为原点建立坐标轴。滑块A从轨道MO上相对于水平轨道高h= 0.20m处由静止开始下滑，进入水平轨道时无机械能损失。滑块B置于水平轨道上x1= 0.40m处。A、B间存在相互作用的斥力，斥力F与A、B间距离s的关系如图乙所示。当滑块A运动到x2= 0.20m处时，滑块B恰好开始运动；滑块A向右运动一段距离后速度减为零，此时滑块B的速度vB=0.07m/s；之后滑块A沿x轴负方向运动，其最大速度vA=0.14m/s。已知滑块A、B均可视为质点，质量均为m= 1.0kg，它们与水平轨道间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑块A从轨道MO滑下，到达O点时速度的大小v； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ； （3）整个运动过程中，滑块B的最大速度vmax。

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24．（20分）

（1）如图甲所示，M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷，M、N间的距离为

a；沿MN连线的中垂线建立坐标轴，P是x轴上的点，?OPM?30°。已知静电力常量为k。

a．求P点场强的大小和方向；

b．在图乙中定性画出场强E随x变化的图像（取向右为场强E的正方向）。

（2）如图丙所示，一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电圆环固定在真空中，环心为

O，MN是其中轴线。现让一电荷量为?q、质量为m的带电粒子从MN上的P点由静止释放，P、O间的距离为d。不计粒子重力。试证明：当d<< R时，带电粒子做简谐运动。

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北京市朝阳区高三年级第二次综合练习

理科综合试卷参考答案 2015．5

第一部分（选择题 共120分）

题号 答案 题号 答案

1 11 2 12 3 13 C 4 14 A 5 15 B 6 16 B 7 17 D 8 18 A 9 19 D 10 20 A 第二部分（非选择题 共180分）

21．（18分）

V0 ????????????????????????????（3分） 500S② AC ?????????????????????????????（3分） （2）① A??????????????????????????????（2分）

C??????????????????????????????（2分） ② 答案如下图??????????????????????????（2分） （1）①

③ 0.38?????????????????????????????（3分） ④ A??????????????????????????????（3分）

22．（16分）

解：（1）滑块从A运动到B的过程中，根据动能定理

1212??mgl?mvB?mvA

22vB?5.0m/s???????????????????????（5分）

所以

（2）滑块从B运动到C的过程中，取水平面为零势能平面，根据机械能守恒定律

1212mvB?0?mvC?mg?2R 22vC?3.0m/s???????????????????????（5分）

所以

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（3）滑块从C水平飞出后做平抛运动。设飞行时间为t，则

23．（18分）

解：（1）滑块A沿轨道MO下滑的过程机械能守恒。取水平轨道所在平面为零势能平面，

根据机械能守恒定律

水平方向：x?vCt

1竖直方向：2R?gt2

2解得：x = 1.2 m??????????????????????????（6分）

10?mgh?mv2?0

2（5分） v?2gh?2.0m/s?????????????????????

所以

（2）当滑块A运动到x2=0.20m处时，A、B间的距离为0.20m，由图乙可知，A、B间

斥力的大小F=5.0N。当B恰好开始运动时，根据牛顿第二定律

F??mg?0

所以

??0.50?????????????????????????（6分）

（3）由题意可知：当滑块A向左的速度最大时，滑块B的速度也达到最大。

在滑块A沿x轴负方向运动的过程中，滑块A、B所受的摩擦力大小相等、方向相

反，所以滑块A、B组成的系统动量守恒，则

24．（20分）

解：（1）a．由几何关系可知，P、M间的距离r?M在P点场强的大小为EM?k

0?mvB??mvA?mvmax

所以

vmax?0.21m/s??????????????????????（7分）

a/2?a sin30?Q，方向与x轴正方向成30°。 a23kQ，方a2由场的叠加原理和对称性可知，P点合场强的大小E?2EMcos30??向沿x轴正方向????????????????????????（6分）

b．场强E随x变化的示意图如图所示。???????????????（6分）

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（2）【方法一】

由场的叠加原理和对称性可知，带电圆环轴线上的场强E随x的变化关系与（1）b的图像相似。当d<< R时，在x?[?d,d]区间内E-x图像可近似看做一条直线，即E?x，所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小F?x，又因为F的方向与位移x的方向相反，所以当d<< R时，粒子做简谐运动。 【方法二】

沿圆环的轴线建立坐标轴，O是原点。把圆环分成若干等份，每一份都很小，可视为点电荷。设每一份的电荷量为?Q，则它在x轴上某一点沿x轴方向的场强?E?k?Qx?Q?x，由场的叠加原理和对称性可知，圆环??k3x2?R2x2?R2(x2?R2)2kQ(x2?R)322在这一点的合场强E?x。当x<< R时，(x?R)?R3，则圆环在轴线

2322上的场强E?kQx，即E?x，所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小R3又因为F的方向与位移x的方向相反，所以当d<< R时，粒子做简谐运动。 F?x，

????????????????????????????????（8分）

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