高三物理2018大兴一模考试试题含答案北京

2018大兴高三一模
物理试题
2018.3
13、温度是研究热学现象的一个很重要的物理概念，在宏观方面和微观方面都有实际意义，以下有关温度的说法正确的是：
A．温度越低布朗运动越显著
B．物体温度保持不变，物体的内能也一定不变
C．温度标志着物体内部大量分子做无规则热运动的剧烈程度
D．物体升高或降低的温度用开尔文和摄氏度表示在数值上是不相同的
14、如图是卢瑟福设计的一个实验：他在铅块上钻了一个小孔，孔内放入一点镭，使射线只能从这个小孔里发出，随后他将射线引入磁场中，
发现射线立即分成三股，他把三束射线分别命名为
α射线、β射线、
γ射线。

基于对这三种射线的深入分析，卢瑟福获得了190
7年的诺贝尔奖。

以下对这三束射线描述准确的是（ ）
A. α射线的穿透能力最弱，容易被物体吸收
B. β射线在真空中的运动速度是光速
C. γ射线本质上是波长极短的电磁波，电离能力极强
D. β射线带负电，是来自镭原子的核外电子
15、一列机械波在介质中传播，如图(a)为波在t＝0
s时的波形图．图(b)为介质中x＝4
m处P质点的振动图像．则根据图像分析可知该列波：
图(a) 图(b)
A．沿x轴的负方向传播 B．振幅为20cm
C．周期为3s D. 波速为4 m/s
16、如图是交流发电机的示意图，为了清楚，图中只画出了一匝线圈。

线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上；导体制成的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，线圈按逆时针方向匀速转动依次经过如图四个位置的过程中：
A. 经甲位置时，穿过线圈的磁通量为零
B. 经乙位置时，通过线圈的电流改变方向
C. 经丙位置时，通过线圈的电流最大
D. 经丁位置时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
17、台球是一项深受人们喜爱的休闲运动，美式台球中共由大小相同的1个白球（母球）15个花球（色球）组成，又称花式台球。

如图在某次击球过程中，白球以3m/s的速度向右运动与静止的黑球发生正碰，假设白球与黑球质量相等，碰撞中没有机械能损失，将台球视为质点，通过计算得到两球碰撞后的运动情况为： A. 白球静止，黑球以3m/s的速度向右运动 B. 黑球静止，白球以3m/s的速度反弹向左运动 C. 白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右运动
D. 白球以3m/s的速度反弹向左运动，黑球以3m/s的速度向右运动
18、2018年2月12日，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。

这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是中国北斗三号工程第五、六颗组网卫星，其距离地表的高度为地球半径的3倍。

已知地球的半径为R ，地表的重力加速度为g ，根据以上信息可以知道，这两颗卫星：
A．线速度为2
g R
B．角速度为R gR 8
C．周期为
g
36gR D．向心加速度为g 41
19、学过电和磁的相关知识后，老师和同学共同设计了如下探究实验。

如图，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，内壁沿边缘放一个圆环形电极。

两电极分别与电池组的正负极相连，并在两极间接有标准数字万用表（型号UT58E），万用表调至直流电压档。

然后进行如下实验操作：
①在玻璃皿中放入硫酸铜溶液，发现溶液旋转，此时电压表的示数为5.20V;
②将图中的磁铁撤去后，发现电压表的示数变为5.30V；
③将硫酸铜溶液换成蒸馏水重复①②两步骤，发现电压表的示数始终为5.99V. 关于上述实验的分析合理的是： A．电池组的电动势为5.30V
B．因硫酸铜溶液旋转而产生的电动势约为0.10V
C．步骤②中电压相比步骤①变大主要是因为溶液电阻变小了 D．步骤③中也能观察到蒸馏水的旋转现象
20、目前，我国正在开展5G网络试点工作，并将于2020年进入全面5G时代。

届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。

5G，即第五代移动通信技术，采用3300 -5000 MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880-2635
MHz 频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。

5G信号与4G信号相比下列说法正确的是：
A．5G信号在真空中的传播速度更快 B．5G信号是横波4G信号是纵波
C．5G信号粒子性更显著 D．5G信号更容易发生明显衍射
21、（18分）
（1）“测定玻璃的折射率”实验中，白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。

①在插P3和P4时，正确的操作是
A、使P3只挡住P2的像
B、使P4只挡住P3的像
C、使P3能同时挡住P2和P1的像
D、使P4能同时挡住P3和P2和P1的像
②如图，请将光路图补充完整，并在图中标出光线
进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2
③对入射角θ1和折射角θ2进行测量，根据折射率n=______可计算得出玻璃的折射率
（2）“研究平抛运动”实验中，A实验小组选用如图实验装
置，她们让钢球从斜槽固定位置滚下从槽的末端飞出做平抛
运动，用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直
白纸上记录钢球经过的多个位置，得到钢球平抛运动的轨迹
，并利用轨迹求出钢球平抛运动的初速度。

①除图中所给的实验器材外，完成本实验还需要的测量工具是
②为保证钢球飞出后做平抛运动，斜槽末端必须水平。

请简要说明，在实验操作中你是如何检测斜槽末端是否水平的。

______________________________
③如图所示，在实验中记下钢球的平抛初位置O点，用悬挂的重锤确定竖直线。

取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹。

如果平抛运动的轨迹是一条抛物线，那么轨迹上任意一点的y坐标与x坐标理论上应满足y =ax2，若设初速度为v0，重力加速度为g，关系式中的a应等于：
A．g/v0B．g/2v0C．g/v02 D．g/2v02
④B实验小组为了更方便研究平抛运动，他们在实验中
用频闪光源代替钢球，频闪光源的频率为50Hz，抛出
后经过画布时在上面留下了一串反映平抛运动轨迹的
点迹(如右图)。

将点迹拍照后用软件分析可得到各点
的坐标。

下图中M1、M2、M3是频闪光源平抛运动过程
中在画布上留下的三个连续点迹，M1、M2、M3的坐标
见表格，通过计算可得频闪光源平抛运动的初速度为________m/s,当地的重力加速度为________m/s2
M1 M2 M3
x/cm 1.0 2.0 3.0
y/cm 0.40 1.19 2.37
⑤该组同学在老师的启发下想进一步探究做平抛运动的物体在竖直方向上的分运动，利用④中的实验装置完成实验并测量相关数据，通
过计算机绘出如图所示的Vy-t图像，并拟合出表达
式，图中Vy为频闪光源平抛运动竖直方向的分速度。

他们通过分析图像和表达式可以得出的结论是。

A．斜槽末端可能不水平
B．频闪光源与斜槽之间存在摩擦
C．频闪光源在水平方向上做匀速直线运动
D．频闪光源在竖直方向上做匀加速直线运动
22、（16分）如图所示，竖直放置的A、B与水平放置的C、D为两对正对的平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D始终和电源相接，测得其间的场强为E。

一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始经A、B加速后穿过C、D发生偏转，最后打在荧光屏上。

已知C、D极板长均为L，问：
(1)粒子带正电还是带负电？求粒子离开B板时速度大小v B;
(2)粒子刚穿过C、D时的竖直偏转位移y？
(3)如要想粒子最终还能够打在荧光屏的O点上，可在
平行金属板C、D中叠加一个匀强磁场，请问该匀强磁场的
磁感应强度B的大小和方向应该满足什么条件？
23、（18分）2022年冬奥会将在北京举行，届时会有许多精彩刺激的比赛，单板高山滑雪U形池就是其中之一。

它的场地是长约120米，深为4.5米，宽
15米的U形滑道（两边竖直雪道与池底雪道由圆弧雪道连接组成，横截面像U字形状），整条赛道的平均坡度180。

选手在高处助滑后从U形池一侧边缘（示意图中A点）进入赛道，沿U型池滑行至另一侧竖直轨道，从B点跃起在空中做出各种抓板旋转等动作，完成动作落入轨道再滑向对侧，如此反复跃起完成难度不同的动作，直至滑出赛道完成比赛，裁判根据选手完成动作的难易和效果打分。

(1)选手出发时要先经过一段倾斜坡道助滑(如情景图)，设坡度倾角为α，滑板与
雪面的动摩擦因数为μ，当地的重力加速度为g，求选手沿此斜面坡道向下滑
行的加速度大小。

（2）在高中物理学习中，对于复杂的运动往往采用分解的研究方法，比如对平抛运动的研究。

a.
运动员沿U形池从A滑行到B的过程是一个复杂的运动，请你用分解的方法来研究这个运动，并描述你的分解结果。

b..在平昌冬奥会上，传奇名将肖恩·怀特在赛道边缘跃起时以外转14400（以身体为轴外转四周）超高难度的动作夺得该项目的冠军，为了简化以达到对特定问题的求解，此过程中他可视为质点，设每转一周最小用时0.5秒，他起跳时速度与竖直赛道在同一平面内，与竖直向上的夹角为200，下落到与起跳点同一高度前要完成全部动作，全过程忽略空气阻力，求他起跳的最小速度为多少？
(g取10m/s2 sin20=0.34 cos20=0.94)
24．（20分）
我们知道，根据光的粒子性，光的能量是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子，光子具有动量（ h/c） 和能量（h
），当光子撞击到光滑的平面上时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向，并给撞击物体以相应的作用力。

光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压。

联想到人类很早就会制造并广泛使用的风帆，能否做出利用太阳光光压的“太阳帆”进行宇宙航行呢？
1924年，俄国航天事业的先驱齐奥尔科夫斯基和其同事灿德尔明确提出“用照射到很薄的巨大反射镜上的太阳光所产生的推力获得宇宙速度”，首次提出了太阳帆的设想。

但太阳光压很小，太阳光在地球附近的光压大约为
，但在微重力的太空，通过增大太阳帆面积，长达数月的持续加速，使得太阳帆可以达到甚至超过宇宙速度。

IKAROS
是世界第一个成功在行星际空间运行的太阳帆。

2010年5月21日发射，2010年12月8日，IKAROS 在距离金星 80,800 公里处飞行掠过，并进入延伸任务阶段。

设太阳单位时间内向各个方向辐射的总能量为，太空中某太阳帆面积为
，某时刻距太阳距离为（
很大，故太阳光可视为平行光，太阳帆位置的变化可以忽略），且帆面和太阳光传播方向垂直，太阳光频率为，真空中光速为，普朗克常量为h。

（1）当一个太阳光子被帆面完全反射时，求光子动量的变化
，判断光子对太阳帆面作用力的方向。

（2）计算单位时间内到达该航天器太阳帆面的光子数
（3）事实上，到达太阳帆表面的光子一部分被反射，其余部分被吸收。

被反射的光子数与入射光子总数的比，称为反射系数。

若太阳帆的反射系数为
，求该时刻太阳光对太阳帆的作用力。

物理参考答案及评分标准
13. C 14. A 15. D 16. D 17. A 18. B 19. B 20. C
21.（18分） （1）① C D（2分）
② 如图（2分）
③ n =sin θ1/sin θ2（2分） （2）① 刻度尺 （2分）
② 使小球能静止在轨道边缘（使用水平仪）（2分） ③ D （2分）
④ 0.5（2分） 9.75（2分） ⑤ AD（2分）
22.（16分）解： （1）带正电（2分）
2
1
2
2B B Uq mv Uq v m
==
（4分） （2）Eq
a m
=
（1分） L =v B t （1分）
21
2
y at =（1分） 连列解得2
4EL y U
=（2分）
（3）Bqv B =Eq （2分）
2m
B E
Uq
=（1分） 垂直纸面向里（2分）
23.（18分）解：
（1）受力分析如图，将mg 分解 由牛顿第二定律：mg sin α- f = ma （2分）
滑动摩擦力 f = μmg cos α
（2分） 得出 a = g sin α - μg cos α
（2分）
N
f
mg α
11
（2）a. 可以将该运动沿滑道坡度方向和U 型截面方向分解；
（3分） 沿坡道方向可能做匀速直线或匀加速直线运动； （1分）
沿截面方向做自由落体运动，圆周运动，匀减速直线运动，竖直上抛运动。

（2分）
b. 动作总用时
T =2s （1分）
将选手的运动分解为水平和竖直两个分运动，竖直方向上匀变速直线运动。

上升过程运动时间 T 1 = t /2 = 1s （1分）
出发时速度的竖直分量 v y = gt 1 = 10m/s （2分）
出发时最小速度 v =v y /cos α
（2分）
24.（20分）解：
（1）2hv
P c ∆=， （3分）
作用力方向与反射前光子速度方向相同 （3分）
（2）光子能量E 0=hv （2分）
光子数E N E ==总0（3）时间t ∆内：反射光子动量变化12224ES
P N t P t cr ρρ∆=∆∆=∆π （2分）
吸收光子动量变化22(1)(1)4ES
P N t P t cr ρρ-∆=-∆∆=∆π （2分）
根据动量定理
12t P P ∆=∆+∆F （2分）
12 得2(1)4ES F cr ρ+=π （2分）。