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1、O t v tA tB 丰台区 2019 年高三年级第二学期综合练习（二）理 科 综 合 2019.05 本试卷满分共 300 分 考试时间 150 分钟 13下列现象中，光表现出具有粒子性的是 A偏振现象 B干涉现象 C多普勒效应 D光电效应 14关于布朗运动，下列说法中正确的是 A布朗运动反映了花粉颗粒内部分子的无规则运动 B悬浮在水中的花粉颗粒越大，布朗运动就越明显 C温度升高，布朗运动和分子热运动都会变得剧烈 D布朗运动是由于液体各个部分的温度不同引起的 15中国大科学装置“东方超环”（EAST）近期实现 1 亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东
2、方超环”也被称为“人造太阳”。则下列说法中正确的是 A“人造太阳”与目前核电站的核反应原理相同 B“人造太阳”释放的能量可用E=mc计算 C“人造太阳”的核反应方程可能是23411120HHHen D“人造太阳”的核反应方程可能是235114489192056360UnBaKr3 n 16如图所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播。某时刻波上质点 P 正通过平衡位置，经过一段时间，波向前传播了距离 d，P 点第一次达到波谷，则该横波的波长为 AA4dB4dC43dD34dpx Bd4dC43dD34dpx CdB4dC43dD34dpx DdB4dC43d34dpx 17一带正电粒子仅在电场力
3、作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，tA、tB时刻粒子分别经过 A 点和 B 点，A、B 两点的场强大小分 别为 EA、EB，电势分别为 A、B，则可以判断 AEAEB CA=B DAB 18如图1 所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，边长之比为21，通过导体电流方向如虚线所示；现将这两个电阻 R1、R2串联接入正弦交流电路，电路如图 2 所示；交流电源电压 u 随时间 t 变化的情况如图 3 所示。则下列说法中正确的是 A电阻 R1和 R2的阻值比为 12 B流过电阻 R1和 R2的电流比为 12 C电阻 R1两端的电压最大值为 220V D电阻 R2两端
4、的电压有效值为 110V 图 1 图 2 图 3 19用伏安法测电阻，当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时，可采用试触的方法。如图所示，某同学测量未知电阻 R 时，让电压表的一端接在 A 点，另一端先后接到 B 点和 C 点。他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化。则下列说法中正确的是 AR 与电压表阻值接近，应选择电流表内接电路 BR 与电压表阻值接近，应选择电流表外接电路 CR 与电流表阻值接近，应选择电流表外接电路 DR 与电流表阻值接近，应选择电流表内接电路 20两个靠得很近的天体绕着它们连线上的一点（质心）做匀速圆周运动，构成稳定的双星系统。双星系统运动时，其
5、轨道平面上存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的物体（如人造卫星）可以相对两星体保持静止，这样的点被称为“拉格朗日点”。现将地-月系统看作双星系统，如图所示，O1为地球球心、O2为月球球心，它们绕着 O1O2连线上的 O 点以角速度 做圆周运动。P 点到 O1、O2距离相等且等于 O1 O2间距离，该点处小物体受地球引力 FE和月球引力 FM的合力 F，方向恰好指向 O，提供向心力，可使小物体也绕 O 点以角速度 做圆周运动。因此，P 点是一个拉格朗日点。现沿 O1O2连线方向为 x 轴，过 O1与 O1O2垂直方向为 y 轴建立直角坐标系；A、B、C 分别为 P 关于 x 轴、y 轴和原
6、点 O1的对称点。D 为 x 轴负半轴上一点，到 O1的距离小于 P 点到 O1的距离。根据以上信息可判断 R A B C V A pxP R1 R2 y P x B D C A F FE FM 月球 地球 O O2 O1 AA 点一定是拉格朗日点 BB 点一定是拉格朗日点 CC 点可能是拉格朗日点 DD 点可能是拉格朗日点 第二部分（非选择题 共 180 分）21（18分）在“验证动量守恒定律”的实验中，甲、乙两 位同学采用了不同的实验方案。（1）如图1所示，甲同学利用“碰撞实验器”验证动量守恒定律。实 验 中，斜 槽 轨 道 末 端_。（填选项前的字母）A必须水平 B要向上倾斜 C要向下倾
7、斜 若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2。实验要求m1_m2；r1_r2。（填“”，“”或“=”）图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。空气阻力忽略不计。接下来要完成的必要步骤是_。（填选项前的字母）A测量两个小球的质量 m1、m2 B测量小球 m1开始释放高度 h C测量抛出点距地面的高度 H D分别找到 m1、m2相碰后平均落地点的位置 M、N E测量
8、平抛射程 OM、ON F测量两个小球的半径 r1、r2 若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_；若碰撞是弹性碰撞，则还可以写出的表达式为_。（用问中测量的量表示）（2）如图2所示，乙同学利用此装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨（轨道与滑块间摩擦力忽略不计）上装有两个光电计时装置C和D，可记录遮光片的遮光时间；滑块A、B静止放在导轨上。乙同学按如下步骤进行实验：a测量滑块A的质量mA，滑块B的质量mB；b测量滑块A的遮光片的宽度d1，滑块B的遮光片的宽度d2；c给滑块A一个向右的瞬时冲量，让滑块A与静止的滑块B发生碰撞后，B、A依次通过光电计时装置D；d待B、A完全通过光电计时装置D后用手
9、分别按住；e记录光电计时装置C显示的时间t1和装置D显示的时间t2、t3。完成上述实验步骤需要的实验器材有 ；按照乙同学的操作，若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_；两滑块碰撞过程中损失的机械能为_。（用实验中的测量量表示）（3）通过实验来“验证动量守恒定律”，不论采用何种方案，都要测得系统内物体作用前后的“速度”，请比较分析甲、乙同学的两个实验方案，分别说明在测得“速度”的方法上有何不同 。22（16分）如图所示，质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子，以初速度 v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为 B 的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。（1）请判断带电粒子的电
10、性；B v 气垫导轨 光电计时装置 C 光电计时装置 D 遮光片 遮光片 A B 图 2 图 1 L0 T 2 O（2）求粒子做匀速圆周运动的半径 R 和周期 T；（3）为使该粒子进入磁场时做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度 E 的大小和方向。23（18 分）（1）地球表面附近的物体由于地球吸引而受到重力作用，准确测定重力加速度 g 值对于许多科学研究都有着重要的意义。如图 1 所示实验装置，是利用单摆来测定重力加速度。写出单摆的周期公式，并据此推导 g 的表达式；若分别测出一系列摆长 L 及其对应的周期 T，以摆长L 为横轴、以周期的平方 T 2为纵轴作出
11、 T 2L 图像（题中未画出），通过图像的斜率 k，即可得到重力加速度 g值。a请写出重力加速度 g 和 k 的关系式；b若在实验中无法测量小球直径 d，只能测量出摆线长L0，请在图 2 坐标系中画出 T 2L0图像，并写出与横、纵轴的交点坐标。图 2（2）地球对物体的万有引力也可认为是通过“场”来实现的。在电场中，电场强度定义为qFE，根据定义式还可以得到点电荷形成的电场场强为2rkQE，两个式子的物理意义有所不同。请你用类比的方法，写出地球“引力场强度”的表达式，并对其中的物理量做出说明。（3）对于g 的两个单位：N/kg 与 m/s2，请简要写出两个单位对应的物理量g 有何区别。24（2
12、0 分）在科幻电影流浪地球中，由于太阳急速衰老膨胀即将吞噬地球，所以人类要把地球“推”离太阳系，而要想实现这一步，首先就要让地球停止自转。人类采用的办法是在赤道上架设若干台大功率“转向发动机”，利用核聚变反应中释放的能量将燃烧物质以极高的速度抛射到太空，利用“反冲力”使地球转动逐渐减慢。已知每台“转向发动机”在单位时间内能将质量为 m0的物质以相对地球速度v 抛出，地球质量为 M地，半径为 R地，自转角速度为。（1）如图所示，大圆周表示地球赤道，弯曲箭头表示地球自转方向，小圆圈表示转向发动机所在位置。要想获得最大的转动力矩，使减速效果最好，请你用箭头在图中 A 点标出燃烧物质的抛射方向。例如：
13、“”表示向右抛射。（2）若转向发动机都按照产生最大力矩的方向抛射燃烧物质，求每台转向发动机获得的平均反冲力 F 的大小。（说明：地球减速是个漫长的过程，但在研究反冲力时可认为地球自转速度不变）（3）为了计算在赤道上要架设多少台“转向发动机”，需用到与刚体（理想化模型，即形状和大小完全不变的物体）转动相关的物理知识。虽然我们在高中阶段没有学习关于刚体的动力学知识，但我们可以通过“类比”的方法来认识它。a我们学过质点平动的动力学方程：vFmamt。相应地，在刚体定轴转动中有：=M IIt。其中，M 为力矩，表征外力对刚体的转动效果；I为刚体的“转动惯量”，与平动中的质量 m 相对应，表征刚体转动状
14、态改变的难易程度。对于质量分布均匀的刚体球而言，I=225mR，m 为球体质量、R为球体半径，地球可视为质量分布均匀的刚体。到目前为止，你可能还不知道 所代表的物理含义，但它也可以表示为某个物理量变化率的形式，与平动中的加速度 a 对应。请你利用所学知识并结合题目信息，猜想“”所代表的物理量，简要写出猜想理由并说明 所代表的物理含义。b若要求在 T 时间内使地球停止自转，求在赤道上至少要安装转向发动机的台数 N。A 图 1 2019 年丰台区高三理科综合练习（二）参考答案（物理）2019.04.06 第一部分共 20 小题，每小题 6 分，共 120 分。题号 11 12 13 14 15 答
15、案 D C C 题号 16 17 18 19 20 答案 A B D A A 第二部分共 11 小题，共 180 分。21（18 分）（1）A ；=（每空 1 分）ADE m1OP=m1OM+m2ON；m1OP 2=m1OM 2+m2ON 2 （2）托盘天平（带砝码）、刻度尺（或游标卡尺）121123ABAdddmmmttt；222121123111=()()222ABAdddEmmmttt（）（3）甲同学根据平抛运动特点，竖直方向做自由落体运动，相同高度落地时间相同，水平方向做匀速运动，因此用水平射程替代速度，是间接的方法；乙同学是用一小段时间间隔的平均速度xt来表示滑块通过光电计时装置的瞬
16、时速度的，利用了极限思想。22（16 分）（1）（2 分）由左手定则可判断粒子带正电（2）（8 分）洛伦兹力提供向心力，有 2fq BmRvv=带电粒子做匀速圆周运动的半径 mRqBv 匀速圆周运动的周期 22RmTqBv （3）（6 分）粒子受电场力FqE，洛伦兹力fq B v。粒子做匀速直线运动，有qEq B v。则场强 E 的大小为EB v；方向水平向右 23.（18 分）（1）（4 分）=2lTg得224=glT，a（2 分）=2LTg得224=TLg；24=kg b（6 分）如图所示 由=2lTg得222200442=()=2ddTLLggg 20TL图线与纵轴交点坐标为（0，22d
17、g）；与横轴坐标为（2d，0）（2）（4 分）类比=FEq，可定义引力场强度为=FEm引引，其中 F引代表某点质量为m 的物体受到地球的万有引力。或者根据定义式推导出某点的引力场强为2=GMEr引，其中 G 为万有引力常量，M 为地球质量，r 为该点到地心的距离且rR。（3）（2 分）当 g 单位为 N/kg，表示单位质量的物体所受到的重力，也就是重力场强度，表征重力场的性质，由重力场本身决定，与物体无关；重力场中每一点都有确定的重力场强度,重力场强度随纬度和高度而变化。当 g 单位为 m/s2，描述物体在自由落体运动或抛体运动中，因受到重力而具有的加速度；同一地点做自由落体运动的不同物体,具有相同的重力加速度 g。A v L0 T 2 O 24（20 分）（1）（4 分）如图所示（2）（6 分）由动量定理得，00()mtvRmtRFt 地地则vmF0；由牛顿第三定律，反冲力 F 的大小为vm0。（3）a.（6 分）根据量纲，此物理量的单位为s1；再结合题目信息猜想此物理量为；类比速度的变化率是加速度，而 是角速度的变化率，称为角加速度，物理含义是描述角速度变化的快慢。b.（4 分）由225NFRM RT地地地得02=5M RNm vT地地（其他解法正确均得分）