2016年西城二模理物理试卷和答案梁建忠

北京市西城区2016年高三二模试卷 理综物理 2016.5

13．关于两个分子之间的相互作用力和分子势能，下列判断正确的是

A. 两分子处于平衡位置，分子间没有引力和斥力

B. 两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大

C. 两分子间距离减小，分子势能一定减小

D. 两分子间距离增大，分子势能一定增大 14．下列几个光现象中，属于衍射现象的是

A ．水中的气泡看起来特别明亮

B ．白光通过三棱镜在屏上出现彩色光带

C ．在阳光照射下肥皂泡上出现彩色花纹

D ．通过两支铅笔夹成的狭缝看点亮的日光灯出现彩色条纹

15．为纪念中国航天事业的成就，发扬航天精神，自2016年起，将每年的4月24日设立

为“中国航天日”。在46年前的这一天，中国第一颗人造卫星发射成功。至今中国已发射了逾百颗人造地球卫星。关于环绕地球做圆周运动的卫星，下列说法正确的是 A ．卫星的向心加速度一定小于9.8m/s 2 B ．卫星的环绕速度可能大于7.9km/s C ．卫星的环绕周期一定等于24h

D ．卫星做圆周运动的圆心不一定在地心上

16．如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O 为圆的圆心，磁场方向垂直纸面向里。两个正、

负电子a 、b ，以不同的速率沿着PO 方向进入磁场，运动轨迹如图所示。不计电子之间的相互作用及重力。a 与b

A ．a 为正电子，b 为负电子

B ．b 的速率较大

C ．a 在磁场中所受洛伦兹力较大

D ．b 在磁场中运动的时间较长

17．如图1所示，线圈abcd 固定于匀强磁场中，磁场方

向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如 图2所示。下列关于ab 边所受安培力随时间变化的 F -t 图像（规定安培力方向向右为正）正确的是

C D

图1

图2

18．航天员王亚平曾经在天宫一号实验舱内进行了中国首次太空授课，通过几个趣味实验展示了物体在完全失重状态下的一些物理现象。其中一个实验如图所示，将支架固定在桌面上，细绳一端系于支架上的O 点，另一端拴着一颗钢质小球。现轻轻将绳拉直但未绷紧，小球被拉至图中a 点或b 点。根据所学的物理知识判断出现的现象是 A ．在a 点轻轻放手，小球将竖直下落

B ．在a 点沿垂直于绳子的方向轻推小球，小球将沿圆弧做往复摆动

C ．在b 点轻轻放手，小球将沿圆弧做往复摆动

D ．在b 点沿垂直于绳子的方向轻推小球，小球将做圆周运动 19．为研究电阻、电容和电感对交变电流的影响，李

老师设计了一个演示实验，装置如图所示。两个电路接在完全相同的交流电源上。a 、b 、c 、d 、e 、f 为6只完全相同的小灯泡，a 、b 各串联一个电阻，c 、d 各串联一个电容器，e 、f 各串联一个相同铁

芯匝数不同的线圈。电阻、电容、线圈匝数的值如图所示。老师进行演示时，接上交流电源，进行正确的操作。下列对实验现象的描述及分析正确的是 A ．a 、b 灯相比，a 灯更亮，说明串联电阻不同，对交流电的阻碍作用不同 B ．c 、d 灯均不发光，说明电容器对交流电产生阻隔作用

C ．c 、d 灯均能发光，但c 灯更亮，说明电容越大，对交流电的阻碍作用越小

D ．e 、f 灯均能发光，但f 灯更亮，说明自感系数越大，对交流电的阻碍作用越小 20．许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条

重要途径。利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原

子光谱的产生机理。已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量为2

1n

E E n =，其中n = 2，3，4…。1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做)

121(12

2n R -=λ，n = 3，4，5，…。式中R 叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则里德伯常量R 可以表示为 A. hc E 21-

B. hc E

21 C. hc E 1- D. hc

E 1

非选择题 （共11题 共180分）

21．（18分）

（1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图1所示。由图可读出金属丝的直径为

mm 。

（2）某同学要将一个电流表改装为电压表，他先需要精确测量待改装电流表的内电阻。实

验中备用的器材有：

A ．待改装电流表（量程0～300μA ，内阻约为100Ω）

B ．标准电压表（量程0～3V ）

C ．电阻箱（阻值范围0～999.9Ω）

D ．电阻箱（阻值范围0～99999.9Ω）

E ．电源（电动势4V ，有内阻）

F ．电源（电动势12V ，有内阻）

G ．滑动变阻器（阻值范围0～50Ω，额定电流1.5A ） H ．开关两个、导线若干

① 如果采用如图2所示的电路测定电流表G 的内电阻，并且要想得到较高的精确度。那么从以上备用的器材中，可变电阻R 1应选用 ，电源E 应选用 。（填选项前的字母符号） ② 如果实验时要进行的步骤有

A ．闭合S 1；

B ．闭合S 2；

C ．观察R 1的阻值是否最大，如果不是，将R 1的阻值调至最大；

D ．调节R 1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；

E ．调节R 2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；

F ．记下R 2的阻值。

进行实验的合理步骤顺序是 （填字母代号）。

图

1

图2

③ 如果在步骤F 中所得R 2的阻值为95.0Ω，要将该电流表G 改装成量程为0～3V 的电压表，则需要与电流表 联一个阻值为 Ω的电阻。 ④ 在测量电流表内阻的过程中，如果该同学将电阻R 2的阻值从300Ω逐渐调小到0，则电阻R 2上消耗的电功率P 2随电阻R 2的变化规律可能是图3中四个图的 。 22.（16分）

如图所示，半径R = 0.1m 的竖直半圆形光滑轨道BC 与水平面AB 相切，AB 距离x = 1m 。质量m = 0.1kg 的小滑块１放在半圆形轨道末端的B 点，另一质量也为m = 0.1kg 的小滑块2，从A 点以v 0 = 210m/s 的初速度在水平面上滑行，两滑块相碰，碰撞时间极短，碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道。已知滑块2与水平面之间的动摩擦因数μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s2。两滑块均可视为质点。求 （1）碰后瞬间两滑块共同的速度大小v ； （2）两滑块在碰撞过程中损失的机械能ΔE ； （3）在C 点轨道对两滑块的作用力大小F 。

2

2

2

2

A

B

C

D

图3

C

23．（18分）

如图1所示为某农庄灌溉工程的示意图，地面与水面的距离为H 。用水泵从水池抽水 （抽水过程中H 保持不变），龙头离地面高h ，水管横截面积为S ，水的密度为ρ，重力加速度为g ，不计空气阻力。

（1）水从管口以不变的速度源源不断地沿水平方向喷出，水落地的位置到管口的水平距

离为10h 。设管口横截面上各处水的速度都相同。求： a ．每秒内从管口流出的水的质量m 0； b ．不计额外功的损失，水泵输出的功率P 。

（2）在保证水管流量不变的前提下，在龙头后接一喷头，如图2所示。让水流竖直向下喷

出，打在水平地面上不反弹，产生大小为F 的冲击力。由于水与地面作用时间很短，可忽略重力的影响。求水流落地前瞬间的速度大小v 。

图1

图2

24.（20分）

电容器是一种重要的电学元件，基本工作方式就是充电和放 电。由这种充放电的工作方式延伸出来的许多电学现象，使得电容器有着广泛的应用。

如图1所示，电源与电容器、电阻、开关组成闭合电路。已知 电源电动势为E ，内阻不计，电阻阻值为R ，平行板电容器电容为 C ，两极板间为真空，两极板间距离为d ，不考虑极板边缘效应。 （1）闭合开关S ，电源向电容器充电。经过时间t ，电容器基本

充满。

a ．求时间t 内通过R 的平均电流I ；

b ．请在图2中画出充电过程中电容器的带电量q 随电容器 两极板电压u 变化的图像；并求出稳定后电容器储存的 能量E 0；

（2）稳定后断开开关S 。将电容器一极板固定，用恒力F 将另一极板沿垂直极板方向缓慢

拉开一段距离x ，在移动过程中电容器电量保持不变，力F 做功为W ；与此同时，电 容器储存的能量增加了ΔE 。请推导证明：W = ΔE 。要求最后的表达式用已知量表示。

R

E 图1

图2

u

O

q

北京市西城区2016年高三二模试卷 物理-参考答案及评分标准 2016.5

21．（18分）［（1）4分，（2）①②③每空2分，④4分］

（1）1.515（002.0±）（2）①D 、F ②CADBEF ③串、9905或9905.0 ④ D

23．（18分）

（1）a.水从管口沿水平方向喷出做平抛运动，设水喷出时速度为v 0，落地时间为t

竖直方向 水平方向 t

v h 010=

（1分）

时间t 0每秒喷出的水的质量

联立以上各式解得 0m ρ=

（2分）

b ．时间t 0内水泵输出功 2

01()2W mg H h mv =++

（2分）

输出功率 0t W

P =

（2分）

解得

(26)P S h H h ρ=+

（2分）

（2） 取与地面作用的一小块水Δm 为研究对象

根据动量定理 F t m v ??=?? （2分）

由题意可知 0m m t ?=?? （2分） 解得

v =

（2分）

24．（20分）

（1）a. 设充电完毕电容器所带电量为Q ，即时间t 内通过电阻R 的电量，此时电容器两端电

压等于电源的电动势 根据电容的定义 U Q

C =

（2分）

根据电流强度的定义 t Q I =

（2分）

解得平均电流 t CE

I =

（2分）

b ．根据q = Cu ，画出q-u 图像如图1所示 （2分） 由图像可知，图线与横轴所围面积即为电容器储存的能量， 如图2中斜线部分所示

由图像求出电容器储存的电能 EQ E 2

10=（2分）

解得 2

02

1CE E =

（2分）

（2）设两极板间场强为E '，两极板正对面积为S

根据Cd Q d U E =='，kd S C π4=，得S

kQ

E π4='，可知极板在移动过程中板间场强不变，

两极板间的相互

作用力为恒力。两板间的相互作用可以看作负极板电荷处于正极板电荷产生的电场中，可知两板间

的相互作用力 Q E F '='21

。

（2分）

缓慢移动时有 F F '=

根据功的定义有 x Q E W ?'=21

代入已知量得出 x

d CE x S kQ W 222

2==π

（2分）

图

1

图2

电容器增加的能量 C Q C Q E 222

2-

'=

?（或222

1)21CE E d x d C E -+'=?（） kd S

C π4=

)(4x d k S C +='π

（2分） 代入已知量得出 x

d CE x S kQ E 222

2==?π

（2分） 所以 E W ?= 1367 109 5157