2017届北京市丰台区高三5月综合练习（二模）理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中不正确的是

A. 布朗运动不是分子的热运动

B. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大

C. 当分子间距离增大时，分子的引力和斥力都增大

D. 气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁的撞击

2. 难度：简单

用某种频率的光照射锌板时，锌板能发射出光电子。为了增大光电子的最大初动能，下列办法可行的是

A. 增大入射光的强度

B. 增加入射光的照射时间

C. 用波长更长的入射光照射锌板

D. 用频率更高的入射光照射锌板

3. 难度：简单

如图所示，质量为m的物块静止在倾角为θ的斜面上，斜面静止在地面上。重力加速度为g。关于物块的受力情况分析，下列说法不正确的是

A. 物块受到重力、支持力和摩擦力作用

B. 物块所受支持力大小为mgtanθ

C. 物块所受摩擦力大小为mgsinθ

D. 斜面对物块的摩擦力与支持力的合力方向竖直向上

4. 难度：简单

如图所示，1、2、3、4……是某绳（可认为是均匀介质）上一系列等间距的质点。开始时绳处于水平方向，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向下运动，经过二分之一周期，质点9开始运动。则在二分之一周期时，下列说法正确的是

A. 质点3向上运动

B. 质点5所受回复力为零

C. 质点6的加速度向下

D. 质点9的振幅为零

5. 难度：中等

如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，上极板带正电，下极板带负电；板间存在匀强电场和匀强磁场（图中未画出）。一个带电粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，经过半个周期后打在挡板MN上的A点。不计粒子重力。则下列说法不正确的是

A. 此粒子一定带正电

B. P、Q间的磁场一定垂直纸面向里

C. 若另一个带电粒子也能做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比

D. 若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比

6. 难度：中等

理论上可以证明，天体的第二宇宙速度（逃逸速度）是第一宇宙速度（环绕速度）的 倍，这个关系对于天体普遍适用。若某“黑洞”的半径约为45km，逃逸速度可近似认为是真空中光速。已知万有引力常量G=6.67×10^-11N·m²/kg²，真空中光速c=3×10⁸m/s。根据以上数据，估算此“黑洞”质量的数量级约为

A. 10³¹ kg    B. 10²⁸ kg    C. 10²³ kg    D. 10²² kg

7. 难度：中等

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。入射小球质量为，被碰小球质量为。O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离。然后把被碰小球静止于水平轨道末端，再将入射小球从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离。则下列说法正确的是

A. 实验中要求两小球半径相等，且满足m₁<m₂

B. 实验中要求倾斜轨道必须光滑

C. 如果等式成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒

D. 如果等式成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞

8. 难度：中等

如图所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器。超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成。当通过超导部件的电流大于其临界电流I_C时，超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制故障电流。超导部件正常态电阻R₁＝6Ω，临界电流I_C＝0.6A，限流电阻R₂＝12Ω，灯泡L上标有“6V，3W”字样，电源电动势E=6V，内阻忽略不计，则下列判断不正确的是

A. 当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为0.5A

B. 当灯泡正常发光时，通过R₂的电流为0.5A

C. 当灯泡L发生故障短路时，通过R₁的电流为1A

D. 当灯泡L发生故障短路时，通过R₂的电流为0.5A

二、实验题

9. 难度：中等

（1）某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长。已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第1亮条纹，其示数如图所示，此时的示数为________mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐，读出示数，并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx。由此可得该红光的波长表达式为_______（用字母表达）。

（2）某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”。同学们在实验中，都将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力。

①下列器材中不必要的是________（填字母代号）。

A．低压交流电源   

B．秒表   

C．天平（含砝码）   

D．刻度尺     

②下列实验操作中，哪些是正确的_________（填字母代号）。

A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行

B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源

C．平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上

D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带

③图乙是某同学实验中获得的一条纸带。A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x₁，A、C间的距离为x₂，则小车的加速度a=__________（用字母表达）。

④图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时，分别以砂和小桶的总重力mg为横坐标，以小车运动的加速度a为纵坐标，利用各自实验数据作出的a－mg图像。

a．由小刚的图像，可以得到实验结论：_________。

b．小芳与小刚的图像有较大差异，既不过原点，又发生了弯曲，下列原因分析正确的是_________（填字母代号）。

A．图像不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过大

B．图像不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过小

C．图像发生弯曲，可能是砂和小桶的质量过大

D．图像发生弯曲，可能是小车的质量过大

⑤正确平衡摩擦力后，小组中一位同学保持砂和小桶总重力mg不变，通过在小车上增加砝码改变小车质量，进行实验并得到实验数据。处理数据时，他以小车和砝码的总质量M为横坐标， 为纵坐标，作出－M关系图像，示意图如图丁所示，发现图线在纵轴上有截距（设为b）。该同学进行思考后预测：若将砂和小桶总重力换成另一定值（m+Δm）g，重复上述实验过程，再作出－M图像。两次图像的斜率不同，但截距相同均为b。若牛顿定律成立，请通过推导说明该同学的预测是正确的_______。

三、简答题

10. 难度：中等

如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v₀=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）。碰前瞬间的速度v₁=7m/s，碰后以v₂=6m/s反向运动直至静止。已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s²。求：

（1）A点距墙面的距离x；

（2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I；

（3）小物块在反向运动过程中，克服摩擦力所做的功W。

11. 难度：困难

如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L，导轨间连接一个定值电阻，阻值为R，导轨上放一质量为m，电阻为的金属杆ab，金属杆始终与导轨连接良好，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里。重力加速度为g，现让金属杆从虚线水平位置处由静止释放。

（1）求金属杆的最大速度v_m；

（2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，金属杆下落的位移为x，经历的时间为t，为了求出电阻R上产生的焦耳热Q，某同学做了如下解答：

  ①

  ②

  ③

联立①②③式求解出Q。

请判断该同学的做法是否正确；若正确请说明理由，若不正确请写出正确解答。

（3）在金属杆达最大速度后继续下落的过程中，通过公式推导验证：在Δt时间内，重力对金属杆所做的功W_G等于电路获得的电能W_电，也等于整个电路中产生的焦耳热Q。

12. 难度：困难

如图甲所示，光滑的绝缘细杆水平放置，有孔小球套在杆上，整个装置固定于某一电场中。以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。沿杆方向电场强度E随位置x的分布如图乙所示，场强为正表示方向水平向右，场强为负表示方向水平向左。图乙中曲线在0≤x≤0.20m和x≥0.4m范围可看作直线。小球质量m=0.02kg，带电量q=+1×10^-6C。若小球在x₂处获得一个v=0.4m/s的向右初速度，最远可以运动到x₄处。

（1）求杆上x₄到x₈两点间的电势差大小U；

（2）若小球在x₆处由静止释放后，开始向左运动，求：

a. 加速运动过程中的最大加速度a_m；

b. 向左运动的最大距离s_m；

（3）若已知小球在x₂处以初速度v₀向左减速运动，速度减为零后又返回x₂处，所用总时间为t₀，求小球在x₂处以初速度4v₀向左运动，再返回到x₂处所用的时间（小球运动过程中始终未脱离杆） 。你可能不会计算，但小球向左运动过程中受力特点你并不陌生，请展开联想，通过类比分析得出结果。