PDF《2019 年北京市西城区高三二模物理考试逐题解析》

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1 2019 年北京市西城区高三二模物理考试逐题解析 物理2019.

5 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 【答案】D 【解析】气体内能变化和热传递及做功都有关,仅放出热量或者做功不能确定内能变 化,故A、B 选项错,温度是分子平均动能的标志,温度降低,分子平均动能减小,但 不能说明每个分子动能都减小,故选 D. 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 【答案】C 【解析】由图可得,玻璃砖对 b 光的偏折程度大,故玻璃砖对 b 光的折射率大,故b光的频率、光子能量都要大于 a 光,故选 C. 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. U → Th + He ( ) 0&

(*) 0( (*1 北京新东方优能中学&

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2 C. U + n &

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→ Ba + Kr +

3 n &

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*8 0(

98 '

)'

0( (*9 D. Th → Pa + e ;

'

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0'

(*) 0&

(*) 【答案】A 【解析】A 为核聚变,太阳内部核反应方程;

B 为α衰变,C 为核裂变,D 为β衰变. 16.如图所示,实线为一列沿?轴正方向传播的简谐横波在? = 0时刻的波形,虚线是该 波在? = 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. 0.80s 【答案】D 【解析】周期为 T,波沿?轴正方向传播,则? = (n + '

) )T,其中n为整数,当n = 0时T=0.80s,故选 D. 17.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?,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 【答案】B 【解析】根据万有引力提供向心力,得? GH IJ = ?( (M N )( ?,可得? = )MJIR SNJ ,计算中心天 体(太阳)质量 M,需要知道环绕天体(地球)的轨道半径和周期,故选 B. 北京新东方优能中学&

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3 18.回旋加速器的工作原理如图所示:?'

和?(是两个中空的半圆金属盒.它们之间有一 定的电势差,?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 【答案】D 【解析】根据??? = HZJ I ,可得? = HZ [ ,再利用T回旋 = (MI Z = (MH Bq ,可知粒子运动的周 期与速率无关,周期保持不变,故AB 错误;

根据??? = HZ]^_ J ` ,回旋加速器最后使粒 子得到最大速度(R 为D形盒半径) ,最大动能为?Hbc = '

( ??Hbc ( = [JJ`J (H ,粒子最大 动能与 R 有关,与加速电压无关,故选 D.

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 北京新东方优能中学&

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4 【答案】A 【解析】探究动能定理实验, 平衡摩擦力后, 小车受到的合力只有在绳子与斜面平行时 才等于绳子的拉力, 故A正确;

因为绳子拉力不能直接测量, 需要用重物和盘的总重力 代替绳子的拉力,重物和盘的质量远小于小车质量时二者总重力才与绳子拉力近似相 等,故B错误;

研究匀变速直线运动规律实验,需要研究速度、位移随时间变化的规 律, 通过打点计时器和纸带可以得到位移和时间的数据, 通过计算可以得到结论, 不需 要平衡摩擦力,也不需要满足重物和盘的质量与小车质量满足任何关系,故CD 错误. 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 【答案】C 【解析】A 选项,4G 信号和 5G 信号都是电磁波,而电磁波都是横波,故A错误;

B 选项,干涉需要频率相同,4G 信号的频率与 5G 信号不同,所以不能发生干涉,故B错误;

C 选项,波长越长越容易衍射,4G 信号频率小,所以可知波长长,更容易发生衍 射现象,故C正确;

D 选项,电磁波在真空中传播速度都相同,故D错误. 北京新东方优能中学&

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5 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 2V,内阻?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 0-0.6A)、滑动变阻器(0-20Ω)、开关、导线若干, 以及下面的器材: A.电压表(0-3V) B.电压表(0-15V) C.定值电阻(2Ω) D.定值电阻(10Ω) 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( ) 图1图2图3北京新东方优能中学&

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6 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. 【答案】 (1) A C (2)图见解析 右(3)2.05V(2.03~2.07) 2.5Ω(2.45~2.60) 0.5Ω(0.45~0.60) (4)C (5)可以;

电压表没有经开关直接并联在了电源和保护电阻两端 【解析】 (1) 电压表只有 1/3 到满量程较为准确, 而电动势约2V, 所以应选量程为3V的电压表. 又因为电源内阻很小,所以选择2Ω的保护电阻. (2)电路图如下:避免闭合开关时电流过大损坏电表,所以滑阻应置于最大阻值处, 及应置于左端. (3) 根据闭合回路欧姆定律可知图像的解析式为: U = ?(r + R&

)I + E;

所以可知截距 即为电动势,而内阻等于斜率的大小减去保护电阻.代入图像数据可得:E = 2.05V;

k = 2.5Ω;

r = 0.5Ω 北京新东方优能中学&

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7 (4)因为实验中我们需要的是电流表测回路总电流,电压表测路端电压,所以误差是 由于电压表分流,导致电流表测量值偏小造成的,故选 C. (5)断开时电流表没示数,闭合后两表均能正常调节,说明干路上没有短路断路等异 常情况, 那么最可能的原因是电压表接线错接在了开关左侧, 导致电压表不经开关接在 电路内,这是不符合电路要求的接法,但是并不影响此次实验的测量结果, 所以可以用 测得的数据进行计算. 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?的绝缘斜面上,两 导轨间距为?.在M、P 两点间接有阻值为?的电阻.一根质量为?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)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?、 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?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. 【答案】 (1)? = ? ??? ? (2)? = [tZ ` (3)?H = Hu` vwx y [JtJ 【解析】 (1) (4 分)根据牛顿第二定律,有?? ??? ? = ??,得? = ? ??? ? ;

(2) (6 分)a.根据法拉第电磁感应定律,有? = ???, a b 北京新东方优能中学&

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8 根据闭合电路欧姆定律,由? = { ` 得? = [tZ ` ;

(6 分)b.当杆下滑过程达到最大速度?H时,安培力与重力沿斜面向下分力平衡,即?? ??? ? = ?安,? = { ` ,? = ???H,?安=??? = ? { ` ? = ? [tZ] ` ? = [JtJZ] ` 代入可得 ?H = Hu` vwx y [JtJ . 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?,速度由?'

增加到?(.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??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. 【答案】 (1)a. 小明的猜想错误 b.见解析;

(2)见解析 【解析】 (1)a.碰撞前系统总动能为,?}初='

(?~?&

( = 6.4J, 碰撞后系统总动能为,?}末='

(?~?'

( + '

( ?[?( ( = 4.8J E? 初>

E? 末所以小明的猜想错误;

b.我猜想系统的动量守恒;

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9 A 的动量减少量为,? ?~ = ?~初??~末=0.8 kg ? m/s( B 的动量增加量为, ?[ = ?[末??~初=0.8 kg ? m/s( ? ?~ = ?[,所以我的猜想正确. (2)a.对应动量的变化量;

结合 ? = ?? 与? = Z ? ,得?? = ? ? = ?;

b.对应动能的变化量 结合 ? = ?? 与?( ( ? ?'

( = 2??,得?? = '

( ?(?( ( ? ?'

( ) = ?} . 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?'

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w?表示. 已知w? = {场J1M} ,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. 【答案】 (1)?? (2)(ε? ? 1)CE 电流方向从左向右 E S 图3PS图1ES图2北京新东方优能中学&

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10 (3)a.E'

= '

'

b.W = ? ?'

J '

8C?'

【解析】 (1)电路稳定后,电容器两板间电压等于电源电动势 Q = CU = CE (2)插入电介质后,?? = C? E = ε?CE ?Q = Q? ? Q = (ε? ? 1)CE 通过电键 S 的电流方向从左向右. (3)a.断开 S 后,Q 不变,插入导体板后,板内静电平衡,场强为零,相当于板间距 离减小为 '

( .C = (? )C?'

= 2C U = q C = E

2 E'

= U d/2 = E d b.导体板进入前,电容器的电场能E?'

= w ? S ? d = ?'

J 1C?'

导体板进入后,板内场强为零,没有电场能,电容器的电场能E?( = w ? S ? '

( = ?'

J '

8C?'

拉力做功W = ?W电=E?( ? E?'

= ? ?'

J '

8C?'

................