通州区2015—2016学年度高三摸底考试

物理试卷

2016年2月

考生须知：1. 本试卷共分两卷第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共6页。

2. 本试卷总分为100分，考试时间为120分钟。

3. 所有试题答案均填在答题卡上，在试卷上做答无效。

第Ⅰ卷（选择题部分，共36分）

一、选择题（共12道题，均为单选题，每题3分，共36分）。

1．关于布朗运动，下列说法中正确的是

A．液体温度越高，布朗运动越剧烈

B．液体温度越低，布朗运动越剧烈

C．布朗微粒的运动是有规则的

D．液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著

2．在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是

A．
B．

C．
D．

3．关于α粒子散射实验，α粒子的运动轨迹如图所示，在其中一条α粒子的运动轨迹上标出a、b、c三点。原子核对α粒子的作用力在哪个点最大

A．a点

B．b点

C．c点

D．三个点一样大

4．一质点做简谐运动。质点的位移随时间变化的规律

如图所示，则从图中可以看出

A．质点做简谐运动的周期为5s

B．质点做简谐运动的振幅为4cm

C．t=3s时，质点的速度为零

D．t=3s时，质点沿y轴正向运动

5．光可以发生干涉、衍射等现象，下列属于光的干涉现象的是

A．雨后天空出现的彩虹

B．在沙漠中看到的海市蜃楼景象

C．阳光下肥皂泡上出现的彩色条纹

D．小孔成像现象

6．一束光线从空气射向玻璃，入射角为
。下列四幅光路图中正确的是

A B C D

7．一个质点A位于坐标原点处，沿y轴做简谐运动，在介质中形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t0时刻波形如图所示。这列波的周期为T。下列说法中正确的是

A．质点A开始振动时的方向沿y轴正方向

B．从t0到t0+T/4时间内，回复力对质点B一直做负功

C．在t0到t0+T/2时间内，质点B将沿x轴正方向迁移半个波长

D．在一个周期T内，质点B所受回复力的冲量不为零

8．如图所示电路，闭合开关，灯泡发光。若滑动变阻器R2的滑片P由b端向a端移动，关于灯泡L1、L2的亮度变化情况正确的是

A．L1、L2都变暗

B．L1变暗，L2变亮

C．L1、L2都变亮

D．L1变亮，L2变暗

9．万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地上物体运动规律具有内在的一致性统一起来。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M，万有引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体。下列选项中说法正确的是

A．在北极地面称量时，弹簧秤的读数是

B．在赤道地面称量时，弹簧秤读数为

C．在北极上空高出地面h处称量时，弹簧秤读数为

D．在赤道上空高出地面h处称量时，弹簧秤读数为

10．在“研究平行板电容器的电容与哪些因素有关”的实验中，用电容表可以直接测量出该

平行板电容器的电容大小。某同学在测量中，记录了一些测量结果，参看下表，表中的

数据是测量出的电容大小。在实验误差的允许范围内，可以得到的最直接的结论是

实验次数

极板材质

介质材料

正对面积









S











铜

橡胶

680pF

530pF

380pF

230pF





铁

橡胶

660pF

520pF

380pF

240pF





铝

亚克力板

330pF

280pF

230pF

160pF



A．通过和数据，可知极板材料不影响平行板电容器的电容

B．通过和数据，可知极板材料和介质材料都影响平行板电容器的电容

C．通过和数据，可知介质材料影响平行板电容器的电容

D．通过、和数据，可知极板的不同正对面积影响平行板电容器的电容

11．某个量D的变化量ΔD，ΔD与发生这个变化所用时间Δt的比值
叫做这个量D的变化率。关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是

A．“加速度的变化率”的单位是m/s2

B．加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动

C．若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图像，表示的是物体

的速度在减小

D．若加速度与速度同方向，如图所示的a-t图像，已知物体在t=0

时速度为5m/s，则2s末的速度大小为7m/s

12．石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新型纳米材料，2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯的结构非常稳定，碳碳键仅为1.42?，它内部碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持稳定的结构。石墨烯是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，电阻率约10-6 Ω·cm，比铜或银的电阻率更小，为当今发现电阻率最小的材料，石墨烯的应用范围广阔，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等，石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率，并且提高电池容量。通过阅读上述材料，推断下列说法中不正确的是

A．石墨烯的厚度数量级为10-10m

B．用石墨烯做成的电池储存电能的性能大大增加

C．石墨烯和金刚石是同位素

D．用石墨烯可以实现像报纸一样可以卷起来的平板电脑

第Ⅱ卷（非选择题部分，共64分）

二、实验题（共2道题，共18分）

13．在“研究平抛运动”的实验中：

（1）小明采用图甲所示装置，小铁球A、B完全相同，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地。改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地。根据上述实验现象可得到的结论是

A．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动

B．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动

C．平抛运动可以分解为竖直运动和水平运动

（2）小红用图乙所示装置做实验，两个完全相同的弧形轨道M、N，分别用于发射两个完全相同的小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使电磁铁最下端C、D的满足AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电磁铁的电源，使两小球同时分别从轨道M、N射出。多次重复上述实验，下列说法中正确的是

A．小球P下落到水平板时总是正好碰到小球Q

B．小球P下落到水平板时总是落在小球Q的右侧

C．小球P下落到水平板时总是落在小球Q的左侧

（3）用图乙所示装置做实验，若仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复（2）中实验，仍能观察到相同的现象。根据上述实验现象可得到的结论是

A．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动

B．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动

C．平抛运动是匀变速运动

14．某同学利用以下器材测量电源电动势、内电阻和定值电阻R0的阻值。

选填器材有：待测电源（电动势约3V，内电阻约1Ω）

一个阻值未知的电阻R0 电压表两块（内阻很大，量程3V）

电流表（内阻约为5Ω，量程0.6A） 滑动变阻器A（0 ~ 20Ω，3A）

滑动变阻器B（0 ~ 200Ω，0.2A） 电键一个，导线若干

该同学设计了如图甲的电路，用Ul、U2、I分别表示电表Vl、V2、A的读数。将滑动变阻器的滑片移到不同位置时，就会得到不同的Ul、U2、I值。

根据题中所给信息回答下列问题：

（1）滑动变阻器应选择 （选填器材代号“A”或“B”) ；

（2）根据图甲用笔画线代替导线把图乙中的实物图补充完整；

（3）该同学根据记录的数据在图丙中已经画出了U3－I （U3＝Ul－U2）图线，并在图丙中标出U2－I的数据点，请你画出U2－I图线；

（4）根据图线，求出电源电动势E＝ V，内阻r = Ω，定值电阻R0 = Ω。

三、计算题（共5道题，共46分）。

解题要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数字计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

15．（8分）在水平地面的右端B处有一面墙，一小物块放在水平地面上的A点，质量m=0.5kg， AB间距离s=5m，如图所示。小物块以初速度v0=8m/s从A向B运动，刚要与墙壁碰撞时的速度v1=7m/s，碰撞后以速度v2=6m/s反向弹回。重力加速度g取10m/s2。求：

（1）小物块从A向B运动过程中的加速度a的大小；

（2）小物块与地面间的动摩擦因数μ；

（3）若碰撞时间t=0.05s，碰撞过程中墙面对小物块平均作用力F的大小。

16．（8分）如图所示，两根光滑平行金属导轨MN和PQ固定在水平面上，左端接有阻值R=4Ω的电阻，处于方向竖直向下的匀强磁场（磁场足够大）中。在导轨所在平面内，垂直于导轨放一质量m=0.5kg的金属杆，接在导轨间的金属杆电阻r=1Ω，金属杆与导轨接触良好，导轨足够长且电阻不计。平面内恒力F=0.5N垂直作用于金属杆上，金属杆沿导轨方向向右做匀速运动，此时电阻R上的电功率P=4W。求：

（1）通过电阻R的电流的大小和方向；

（2）金属杆向右匀速运动时的速度大小。

17．（10分）如图所示，一根金属棒长为L，横截面积为S，其材料的电阻率为ρ。已知金属棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在金属棒两端加上恒定的电压时，金属棒内自由电子定向移动的平均速率为v。

（1）求电阻的大小；

（2）请证明金属棒内的电流I=neSv；

（3）求金属棒内的电场强度大小。

18．（10分）如图甲所示“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器。如图乙所示是“电磁炮”的原理结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L＝0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1×102T。“电磁炮”的弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻R＝0.4Ω。电源的内阻r=0.6Ω，不计弹体在运动中的感应电动势。在某次试验发射过程中，电源为加速弹体提供的电流是I＝4×103A，不计空气阻力。求：

（1）弹体所受安培力大小；

（2）弹体从静止加速到4km/s，轨道至少要多长？

（3）若考虑弹体切割磁感线产生的感应电动势，试分析弹体的运动情况。

19．（10分）目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示是它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有足够多带正电和负电的微粒，整体呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块平行金属板A、B，这时金属板上就会聚集大量电荷，产生电压。设平行金属板A、B长为a、宽为b，两板间距为d，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，等离子体的流速为v，电阻率为ρ，外接一个负载电阻，等离子体从一侧沿垂直磁场且与极板平行方向射入极板间。

（1）从两个角度推导发电机电动势的表达式E=Bdv；

（2）若负载电阻为可变电阻，请证明当负载电阻等于发电机的内阻时，发电机的输出功率最大，并求发电机的最大输出功率Pm；

（3）若等离子体均为一价离子，外接一个负载电阻为R，电荷量为e，每秒钟有多少个离子打在A极板上？

通州区2015—2016学年度第一学期摸底检测

高三物理试卷参考答案及评分标准

2016年2月

一、选择题（共12道题，均为单选题，每题3分，共36分）。

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



答案

A

C

B

D

C

A

B

D

A

A

D

C



二、实验题（共2道题，共18分）

13. （1）A（2）A（3）B

14. ⑴A

⑵如图乙

⑶如图丙

⑷2.8~3.2

0.7~1.2

4.8~5.5

三、计算题（共5道题，共46分）。

解题要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数字计算的题，答案必须明确写出数值和单位。

15. 解：(1)

可得 a=1.5m/s2 ——————3分

(2) 由动能定理，有
——————3分

可得 μ=0.15

(3) 由动量定理，有
——————2分

可得 F=130N

16. 解：（1）P=I2R

I=1A 方向M到P ——————4分

（2）外力做功的功率等于电流的功率

Fv=I2（R+r）

v=10m/s ——————4分

17. 解：（1）R=ρL/S ——————2分

（2）由题意金属棒中的电荷量为q=LSne，

由一端运动到另一端所需时间t=L/v，

∴I=q/t=Snev ——————4分

（3）棒两端加上恒定的电压U=IR，而R=ρL/S，

∴U=ρLnev；

金属棒内的电场强度大小E=U/L=ρnev ——————4分

18. 解：（1）由安培力公式
N ——————4分

（2）由动能定理

得到弹体从静止加速到4km/s，轨道长
m ——————4分

（3）弹体切割磁感线产生感应电动势，电流总和减小，弹体的加速度减小，弹体做加速度减小的加速运动。 ——————2分

19. 解：（1）角度1：由电动势定义可得

∴E=Bdv

角度2：当达到平衡时，qE场=qvB

E场=E/d

∴E=Bdv

角度3：利用等效替代的思想，将等离子体束看成一根导体棒在磁场中做切割运动

∴E=Bdv ——————4分

（2）由于

当负载电阻和内电阻相等时，输出功率最大

∴
——————3分

（3）
=

由于
，

∴
——————3分

注：以上计算题，若用其他方法解答，评分标准雷同。