海淀区高三年级第二学期期末练习

理科综合能力测试 2014.5

本试卷共14页，共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。

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．已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。若用m表示一个油酸分子的质量，用V0表示一个油酸分子的体积，则下列表达式中正确的是

A.
B.
C.
D.

14. 下列说法中正确的是

A．电子的发现说明原子是可分的

B．天然放射现象说明原子具有核式结构

C．光电效应证实了光具有波动性

D．天然放射现象中的α、β、γ射线都能在电场中发生偏转

15．下列说法中正确的是

A．光导纤维传送光信号是利用了光的全反射现象

B．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的偏振现象

C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象

D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象

16．一质点做简谐运动的位移-时间图线如图所示。关于此质点的振动，下列说法中正确的是

A. 质点做简谐运动的表达式为x=10sin（πt）cm

B. 在0.5s～1.0s时间内，质点向x轴正向运动

C. 在1.0s～1.5s时间内，质点的动能在增大

D. 在1.0s～1.5s时间内，质点的加速度在增大

17．我国“北斗”卫星导航定位系统由5颗静止轨道卫星（赤道上空运行的同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成。关于这5颗静止轨道卫星，下列说法中正确的是

A．卫星的运行周期各不相同

B．卫星的轨道半径各不相同

C．卫星的线速度小于7.9 km/s

D．卫星的向心加速度大于9.8m/s2

18．在很多情况下，我们对物理规律的理解和认识是通过观察和比较物理现象来进行的。在下列的观察及根据观察所得出的相应结论中正确的是

A．相同的弹簧受到不同的拉力，拉力越大，弹簧的形变量越大，说明弹簧的劲度系数和拉力的大小有关

B．从同一高度同时做自由落体运动和做平抛运动的相同小球能同时落地，说明这两个小球的运动都满足机械能守恒

C．一束平行白光射向玻璃三棱镜，不同颜色的光经过三棱镜偏折的角度不同，说明了玻璃对不同颜色光的折射率不同

D．把一根条形磁铁插入闭合线圈，磁铁插入的速度越大，感应电流越大，说明感应电动势的大小和磁通量变化的大小有关

19．如图所示，金属板放在垂直于它的匀强磁场中，当金属板中有电流通过时，在金属板的上表面A和下表面A′之间会出现电势差，这种现象称为霍尔效应。若匀强磁场的磁感应强度为B，金属板宽度为h、厚度为d，通有电流I，稳定状态时，上、下表面之间的电势差大小为U。则下列说法中正确的是

A．在上、下表面形成电势差的过程中，电子受到的洛仑兹力方向向下

B．达到稳定状态时，金属板上表面A的电势高于下表面A′的电势

C．只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2

D．只将电流I减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2

20．根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能量E和动量p之间的关系是E=pc，其中c为光速。由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对物体产生了一定的压强。根据动量定理可近似认为：当动量为p的光子垂直照到物体表面，若被物体反射，则物体受到的冲量大小为2p；若被物体吸收，则物体受到的冲量大小为p。

某激光器发出激光束的功率为P0，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，物体对该激光的反光率为η，则激光束对此物体产生的压强为

A．
? B．
? C．
? D．

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）探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图甲所示。实验过程中有平衡摩擦力的步骤，并且设法让橡皮筋对小车做的功以整数倍增大，即分别为W0、2W0、3W0、4W0……

①实验中首先通过调整木板倾斜程度平衡摩擦力，目的是 (填写字母代号) 。

A.为了释放小车后小车能做匀加速运动

B.为了增大橡皮筋对小车的弹力

C.为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

D.为了使小车获得较大的动能

②图乙是在正确操作情况下打出的一条纸带，从中截取了测量物体最大速度所用的一部分，已知相邻两点打点时间间隔为0.02s，则小车获得的最大速度vm= m/s（保留3位有效数字）。

③几名同学在实验中分别得到了若干组橡皮筋对小车做的功W与小车获得最大速度vm的数据，并利用数据绘出了图丙给出的四个图象，你认为其中正确的是 。

（2）用图甲所示的电路，测定一节旧干电池的电动势和

内阻。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

双量程电流表：A（量程0～0.6A，0～3A）；

双量程电压表：V（量程0～3 V，0～15 V）；

滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A)

R2（阻值范围0～100 Ω，额定电流1A)

①为了调节方便，测量精度更高，实验中应选用电流表的量程为 A，电压表的量程为 V，应选用滑动变阻器 (填写滑动变阻器符号)。

②根据图甲将图乙中的实物正确连接，注意闭合开关时滑动变阻器的滑片P应处于正确的位置并选择正确的电表量程进行连线。

③通过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图丙中画出了U－I图线。由图线可以得出此干电池的电动势E= V（保留3位有效数字），内电阻r= Ω（保留2位有效数字）。

④引起该实验的系统误差的主要原因是 。

A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小

B．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大

C．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小

D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大

22．（16分）

如图所示，半径R=0.50m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上，轨道末端水平且端点N处于桌面边缘，把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。已知桌面高度h=?0.80m，小物块经过N点时的速度v0=3.0m/s，g取10m/s2。不计空气阻力，物块可视为质点求：

（1）圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差；

（2）小物块经过N点时轨道对物块支持力的大小；

（3）小物块落地前瞬间的动量大小。

23．（18分）

如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝铜线框，为了检测出个别未闭合的不合格线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。各线框质量均为m，电阻均为R，边长均为L（L＜d)；传送带以恒定速度v0向右运动，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。线框在进入磁场前与传送带的速度相同，且右侧边平行于MN进入磁场，当闭合线框的右侧边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且在传送带上始终保持右侧边平行于磁场边界。对于闭合线框，求：

（1）线框的右侧边刚进入磁场时所受安培力的大小；

（2）线框在进入磁场的过程中运动加速度的最大值以及速度的最小值；

（3）从线框右侧边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，传送带对该闭合铜线框做的功。

24．（20分）

质量为m的飞机模型，在水平跑道上由静止匀加速起飞，假定起飞过程中受到的平均阻力恒为飞机所受重力的k倍，发动机牵引力恒为F，离开地面起飞时的速度为v，重力加速度为g。求：

（1）飞机模型的起飞距离（离开地面前的运动距离）以及起飞过程中平均阻力的冲量；

（2）若飞机起飞利用电磁弹射技术，将大大缩短起飞距离。图甲为电磁弹射装置的原理简化示意图，与飞机连接的金属块（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动。使用前先给电容为C的大容量电容器充电，弹射飞机时，电容器释放储存电能所产生的强大电流从一根导轨流入，经过金属块，再从另一根导轨流出；导轨中的强大电流形成的磁场使金属块受磁场力而加速，从而推动飞机起飞。

①在图乙中画出电源向电容器充电过程中电容器两极板间电压u与极板上所带电荷量q的图象，在此基础上求电容器充电电压为U0时储存的电能；

②当电容器充电电压为Um时弹射上述飞机模型，在电磁弹射装置与飞机发动机同时工作的情况下，可使起飞距离缩短为x。若金属块推动飞机所做的功与电容器释放电能的比值为η，飞机发动的牵引力F及受到的平均阻力不变。求完成此次弹射后电容器剩余的电能。

海淀区高三年级第二学期期末练习

物理学科参考答案 2014.5

（共120分）

选择题（共48分，13题~20题每题6分）

13．B 14．A 15．A 16．D 17．C 18．C 19．D 20．B

21．（18分）

（1）（共6分）

① C （2分） ②1.22 （2分） ③ D （2分）

（2）（12分）

①0～0.6 （2分）；

0～3 V （1分）；

R1 （1分）

②见答图1 （2分）

③ 1.45（2分）； 1.3 （2分）

④ A （2分）

22．(16分)

解：（1）设圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差为H，小物块运动至N点过程中机械能守恒，则有
（4分）

解得 H=0.45m （1分）

（2）设物块经过N点时所受支持力为F

根据牛顿第二定律有
（4分）

解得 F=5.6 N （1分）

（3）设物块做平抛运动的时间为t，小物块落地前竖直分速度为vy，

则
（1分）

vy=gt （1分）

解得 vy=4.0m/s

小物块落地前速度
（2分）

解得v=5.0m/s

动量p=mv （1分）

p=1.0kg·m/s （1分）

23．（18分）

解：（1）闭合铜线框右侧边刚进入磁场时产生的电动势E=BLv0 （2分）

产生的电流I=
（2分）

右侧边所受安培力F=BIL=
（2分）

（2）线框以速度v0进入磁场，在进入磁场的过程中，受安培力而减速运动；进入磁场后，在摩擦力作用下加速运动，当其右侧边到达PQ时速度又恰好等于v0。因此，线框在刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，设为am；线框全部进入磁场的瞬间速度最小，设此时线框的速度为v。

线框刚进入磁场时，根据牛顿第二定律有
（2分）

解得am=
（1分）

在线框完全进入磁场又加速运动到达边界PQ的过程中，根据动能定理有

（2分）

解得 v=
（1分）

（3）线框从右侧边进入磁场到运动至磁场边界PQ的过程中

线框受摩擦力f=μmg

由功的公式Wf1=fd （1分）

解得 Wf1=μmgd （1分）

闭合线框出磁场与进入磁场的受力情况相同，则完全出磁场的瞬间速度为v；在线框完全出磁场后到加速至与传送带速度相同的过程中，设其位移x

由动能定理有
（2分）

解得 x=d-L

闭合线框在右侧边出磁场到与传送带共速的过程中位移x'=x+L=d

在此过程中摩擦力做功Wf2=μmgd （1分）

因此，闭合铜线框从刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，传送带对闭合铜线框做的功W= Wf1+Wf2=2μmgd （1分）

24．（20分）

解：（1）平均阻力为f=kmg，依据牛顿第二定律和运动学规律有

F-f=ma （2分）

a=

设飞机的起飞距离为s，依据运动学公式

v2＝2as （1分）解得s=
（1分）

设飞机的起飞时间为t

依据运动学公式v＝at （1分）

平均阻力的冲量I=ft （2分）

解得I=
（1分）

平均阻力冲量的方向与飞机运动方向相反 （1分）

（2）①见答图2 （2分）

依据图象可得电容器储存电能的规律

E =
（1分）

由于q=CU （1分）

则电容器充电电压为U0时，

电容器储存电能E0 =
=
（1分）

②电容器电压为Um时，电容器储存电能 Em =
（1分）

设电容器释放的电能为E'，由动能定理有

ηE'+Fx-kmgx=
mv2-0 （2分）

解得E'=
(mv2+2kmgx-2Fx)

电容器剩余的电能E剩=Em- E' （2分）

解得E剩=
-
(mv2+2kmgx-2Fx) （1分）

说明:以上各题用其他方法解答正确均可得分。