北京市朝阳区高三年级第二次综合练习
理科综合试卷 （物理部分）
2016．5 13．下列核反应方程中，属于裂变的是
4171
A．147N?2He?8O?1H
2344
B．23892U?90Th?2He
341
C．21H?1H?2He?0n
1144891
D．23592U?0n?56Ba?36Kr?30n
14．下列说法正确的是
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动 B．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动 C．物体从外界吸热，其内能一定增大 D．外界对物体做功，其内能一定增大
15．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，波沿x轴的正方向传播，P为介质中的一个质点。
下列说法正确的是
A．质点P 此时刻的速度沿y 轴正方向 B．质点P 此时刻的速度沿x 轴正方向 C．经过一个周期，质点P 通过的路程为2b D．经过一个周期，质点P 通过的路程为2a
16．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的交变电流，B通以图乙所示的交变
电流，则两电热器的电功率之比PA∶PB等于
甲 乙
A．2∶1 B．1:1C
1 D．1∶2 17．如图所示，从地面上的A点以速度v竖直向上抛出一小球，上升至最高点B后返回，O
为A、B的中点，小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变。下列说法正确的是
A．小球上升至O点时的速度等于0.5v B．小球上升至O点时的速度小于0.5v
C．小球在上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量 D．小球在上升过程中动能的减少量等于下降过程中动能的增加量
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18．体育课上某同学做引体向上。他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使
下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠
上。下列说法正确的是
A．在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力
B．在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力
C．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变大
D．若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力不变
19．小芳同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路，电阻R的阻值以及电源的电动
势和内阻均未知，电压表另一端的接线位置待定。通
过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据，并
描绘出U-I关系图像（U、I分别为电压表和电流表
的示数）。不计电表对电路的影响。下列说法正确的
是
A．若接a，利用该图像可得到电阻R的阻值
B．若接b，利用该图像可得到电阻R的阻值
C．若接a，利用该图像可得到电源的电动势和内阻
D．若接b，利用该图像可得到电源的电动势和内阻
20．目前的手机触摸屏大多是电容式触摸屏。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏
的内表面和夹层各涂有一层导电物质，最外层是一薄层玻璃保护层，夹层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层作为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸屏幕时，人体和触摸屏就形成了一个电容，对于高频电流来说，电容具有“通高频”的作用，于是手指从手的接触点吸走一部分电荷，从而导致有电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息。在开机状态下，下列说法正确的是
A．电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是因为手指对屏幕按压产生了形变
B．电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是利用了电磁感应现象
C．当手指触摸屏幕时手指有微弱的电流流过
D．使用绝缘笔触摸屏幕时也能进行正常操作
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）如图甲所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为
光源、滤光片、________（填写相应的器材）、双缝、遮光筒、光屏。某同学用黄色滤
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光片时得到一个干涉图样，为了使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是_________。
A．换用紫色的滤光片
B．换用红色的滤光片
C．使光源离双缝距离近一些
D．使光屏离双缝距离远一些
（2）在用图乙所示的装置“验证牛顿 甲
第二定律”的实验中，保持小车质量一定时，验证小车加速度a与合力F的关系。 ①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线 及开关外，在下列器材中必须使用的有_________（选填选项前的字母）。
A．220V、50Hz的交流电源
B．电压可调的直流电源
C．刻度尺
D．秒表
E．天平（附砝码）
②为了使细线对小车的拉力等于小车所
受的合外力，以下操作正确的
是_________。
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行
B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上
C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上 ③某同学得到了图丙所示的一条纸带，由此得到小车加速度的大小a =__________m/s2 （保留三位有效数字）。 乙
丙
④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实 验数据做出的a－F图像如图丁中的1、2、3所示。下列分
析正确的是_____（选填选项前的字母）。
A．出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力
B．出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适
C．出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜
度过大
⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力
mg，由此造成的误差是______（选填“系统误差”或“偶
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丁
然误差”）。设拉力的真实值为F真，小车的质量为M，为了使
mg?F真
F真
?5%，应当
满足的条件是
m
?______。 M
22．（16分）
如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板上方有一磁感应强度为B的匀强磁场。电荷量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，从M点进入磁场后做匀速圆周运动，从N点离开磁场。忽略重力的影响。
（1）求匀强电场场强E的大小；
（2）求粒子从电场射出时速度ν的大小；
（3）求M、N两点间距L的大小；保持粒子不变，请你说出一种增大间距L的方法。
23．（18分）
许多电磁现象可以用力的观点来分析，也可以用动量、能量等观点来分析和解释。 （1）如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距为L ，一端连接阻值
为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。在平行于导轨、大小为F的水平恒力作用下，导体棒从静止开始沿导轨向右运动。a．当导体棒运动的速度为v时，求其加速度a的大小；
b．已知导体棒从静止到速度达到稳定所经历的时间为t，求这段时间内流经导体棒某
一横截面的电荷量q．
（2）在如图2所示的闭合电路中，设电源的电动势为E，内阻为r，外电阻为R，其余电
阻不计，电路中的电流为I。请你根据电动势的定义并结合能量转化与守恒定律证明：
× ×
× × ×
×
I?
E
。 R?r
× × × ×
1
图2
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24．（20分）
“大自然每个领域都是美妙绝伦的。”随着现代科技发展，人类不断实现着“上天入地”的梦想，但是“上天容易入地难”，人类对脚下的地球还有许多未解之谜。地球可看作是半径为R的球体。
（1）以下在计算万有引力时，地球可看作是质量集中在地心的质点。
a．已知地球两极的重力加速度为g1，赤道的重力加速度为g2，求地球自转的角速度ω； b．某次地震后，一位物理学家通过数据分析，发现地球的半径和质量以及两极的重力加速度g1都没变，但赤道的重力加速度由g2略微减小为g3，于是他建议应该略微调整地球同步卫星的轨道半径。请你求出同步卫星调整后的轨道半径r?与原来的轨道半径r之比r?。 r
（2）图1是地球内部地震波随深度的分布以及由此推断出的地球内部的结构图。在古登堡
面附近，横波（S）消失且纵波（P）的速度与地表处的差不多，于是有人认为在古登堡面附近存在着很薄的气态圈层，为了探究气态圈层的压强，两位同学提出了以下方案。
甲同学的方案：如图2所示，由于地球的半径非常大，设想在气态圈层的外侧取一底面积很小的柱体，该柱体与气态圈层的外表面垂直。根据资料可知古登堡面的半径为R1，气态圈层之外地幔及地壳的平均密度为?，平均重力加速度为g，地球表面的大气压强相对于该气态圈层的压强可忽略不计。
乙同学的方案：设想在该气态圈层内放置一个正方体，并且假定每个气体分子的
质量为m，单位体积内的分子数为n，分子大小可以忽略，其速率均相等，且与正方体各面碰撞的机会均等，与各面碰撞前后瞬间，分子的速度方向都与各面垂直，且速率不变。根据古登堡面附近的温度可推知气体分子运动的平均速率为v．
请你选择其中的一种方案求出气态圈层的压强p． ．．
图
1 图
2
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北京市朝阳区高三年级第一次综合练习
理科综合试卷 2016．5
第一部分（选择题 共120分）
第二部分（非选择题 共180分）
21．（18分）
（1）单缝（2分）；BD（2分）
（2） ①ACE（3分）
②AC（3分）
③1.16（±0.04）（2分）
④B（2分）
⑤系统误差（2分）； 5%（2分）
22．（16分）
解：（1）由匀强电场中电势差与场强的关系得： E?U （3分） d
1（2）根据动能定理有： qU?mv2 2
可得： v? ① （5分） mv2
（3）根据牛顿第二定律可得： qvB? ② RL=2R③ 联立①②③式可得： L? 增大间距L的方法有：只增大U或只减小B等。 （8分）
23．（18分）
解：（1）a．当导体棒运动的速度为v时，电路中的感应电动势为E?BLv ① 电流为I?E ② R?r
导体棒所受的安培力为FA?BIL ③
F?FA ④ m
FB2L2v联立①②③④式可得： a?? ⑤ （7分） mm(R?r)根据牛顿第二定律可得： a?
b．设导体棒运动稳定的速度为vm，令⑤式中的a?0，v=vm ，
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F(R?r) ⑥ 22BL
设某段极短的时间?t内，电路的电流为i，则安培力在这段时间内的冲量为BiL?t，可得：vm?在时间t内，根据动量定理有：Ft?BL?i?t?mvm ⑦
其中， q??i?t ⑧
FtF(R?r) （6分） ?BLB3L3
W（2）根据电动势的定义有：E?非 ⑨ q联立⑥⑦⑧式可得： q?
在时间t 内通过电路的电荷量为：q=It ⑩
根据能量守恒定律，非静电力做的功应该等于内外电路产生焦耳热的总和。 即： W非 = Q外+Q内 在时间t内：Q外= I2RtQ内= I2rt
22EIt = IRt+Irt 整理后可得： I?
24．（20分） E （5分） R?r
解：（1）a．设地球的质量为M，对于质量为m的物体，
在两极有：mg1?GMm ① R2
GMm?mgR2 ② 2?m?2R在赤道，根据牛顿第二定律有：
联立①②可得：? （6分） b．设地震后地球自转的角速度为??，
根据牛顿第二定律有：GMm?mg3?mR??2 ③ 2R
设同步卫星的质量为m?，根据牛顿第二定律，
?GMm?m?r?2 ④ 2r
?GMm地震后有： ?m?r???2 ⑤2r?地震前有：
联立①②③④⑤可得：
（2）甲同学的方案：
设该柱体的底面积为S，则柱体的总重力为：G??S(R?R1)g ⑥ r??r （7分） 理科综合能力测试第 7 页 （共8页）
该柱体静止，支持力与重力的合力为零。即： F支=G ⑦ 由牛顿第三定律可知，柱体对气态圈层的压力 F压=F支 ⑧ 气态圈层中的气体压强为p?F压
S ⑨
联立⑥⑦⑧⑨式可得：p??(R?R1)g （7分）
乙同学的方案：
设正方体边长为a，?t时间内与一个面发生碰撞的气体分子数为N，则：
1N?na3 ⑩ 6
?t?a v设该面与气体分子间的压力大小为F，由动量定理得：
?F?t?Nm(?v)?Nmv 则气体的压强为： p?F
a21 p?nmv2 （7分） 3
说明：用其他方法解答正确，给相应分数。
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