豐台區2023年高三年級第二學期綜合練習（二）
理科綜合
2018. 05
本試卷滿分共300分考試時間150分鐘
13．2023年，英國植物學家布朗在顯微鏡下觀察懸浮在液體裡的花粉顆粒，發現花粉顆粒在做永不停息的無規則運動，這種運動稱為布朗運動．下列說法正確的是
a．花粉顆粒越大，花粉顆粒無規則運動越明顯
b．液體溫度越低，花粉顆粒無規則運動越明顯
c．布朗運動就是液體分子永不停息的無規則運動
d．布朗運動是由於液體分子的無規則運動引起的
14．如圖所示，用一束太陽光照射橫截面為三角形的玻璃磚，在光屏上能觀察到一條彩色光帶．下列說法正確的是
a．在各種色光中，玻璃對紅光的折射率最大
b．在各種色光中，紫光光子比綠光光子的能量大
c．此現象是因為光在玻璃磚中發生全反射形成的
d．減小太陽光的入射角度，各種色光會在光屏上依次消失，最先消失的是紅光
15．如圖甲所示為一列簡諧橫波在t = 2s時的波形圖，圖乙為這列波上p點的振**像，下列說法正確的是
a．該橫波向右傳播，波速為0.4m/s
b．t = 2s時，q點的振動方向為y軸負方向
c．從t = 2s到t = 7s內，p質點沿x軸向右平移2.0m
d．從t = 2s到t = 7s內，q質點通過的路程為30cm
16．天體演變的過程中，紅巨星發生「超新星**」後，可以形成中子星，中子星具有極高的密度．若已知某中子星的半徑為r，密度為ρ，引力常量為g．則
a．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最小週期為
b．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最大加速度為
c．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最大角速度為
d．該中子星的衛星繞它做勻速圓周運動的最大線速度為
17．如圖所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）過程是交流發電機發電的示意圖，線圈的ab邊連在金屬滑環k上，cd邊連在金屬滑環l上，用導體製成的兩個電刷分別壓在兩個滑環上，線圈在轉動時可以通過滑環和電刷保持與外電路連線．下列說法正確的是
（abcde）
a．圖（a）中，線圈平面與磁感線垂直，磁通量變化率最大
b．從圖（b）開始計時，線圈中電流i隨時間t變化的關係是
c．當線圈轉到圖（c）位置時，感應電流最小，且感應電流方向改變
d．當線圈轉到圖（d）位置時，感應電動勢最小，ab邊感應電流方向為b→a
18．如圖所示，滑塊a以一定的初速度從粗糙斜面體b的底端沿斜面向上滑，然後又返回，整個過程中斜面體b與地面之間沒有相對滑動．那麼滑塊向上滑和向下滑的兩個過程中
a．滑塊向上滑動的加速度等於向下滑動的加速度
b．滑塊向上滑動的時間等於向下滑動的時間
c．斜面體b受地面的支援力大小始終等於a與b的重力之和
d．滑塊上滑過程中損失的機械能等於下滑過程中損失的機械能
19．電流和電壓感測器可以測量電流和電壓，感測器與計算機相連，對採集的資料進行處理，並擬合出相應的函式影象．如圖所示，把原來不帶電的電容器接入電路，閉合電鍵後，下列影象中能夠正確反映充電過程中電荷量與電壓、電流與時間關係的是
abcd．
20．發光二極體，也就是led，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電能轉化為光能．led的核心是乙個半導體晶元．半導體晶元由兩部分組成，一部分是p型半導體，空穴濃度高，另一部分是n型半導體，自由電子濃度高．這兩種半導體連線起來，它們之間就形成乙個「p-n結」．當電流通過晶元時，電子就會被推向p區，在p區里電子跟空穴復合，以光子的形式發出能量，就發光了．不同的半導體材料中電子和空穴所處的能量狀態不同，電子和空穴復合時釋放出的能量也不同．下列說法正確的是
a．發光二極體的發光原理與普通白熾燈的發光原理相同
b．發光二極體的發光原理與普通日光燈的發光原理相同
c．電子和空穴復合時釋放出的光子能量越大，則發出光的波長越短
d．紅光發光二極體發出紅光的頻率比藍光發光二極體發出藍光的頻率大
第二部分（非選擇題共180分）
本部分共11小題，共180分。
21．（18分）
（1）用如圖所示的多用電表進行如下實驗．
將兩錶筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接，發現指標偏轉角度過大．為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，並按_______（填選項前的字母）的順序進行操作，再將兩錶筆分別與待測電阻相接，進行測量．
a．將k旋轉到電阻擋「×1k」的位置
b．將k旋轉到電阻擋「×10」的位置
c．將兩錶筆短接，旋動部件t，對電表進行校準
測量二極體的正嚮導通電阻時，紅錶筆應接二極體的_______（填「正極」、「負極」）
（2）用如圖所示的裝置可以驗證動量守恆定律．
實驗中質量為m1的入射小球和質量為m2的被碰小球的質量關係是m1_______m2（選填「大於」、「等於」、「小於」）
②圖中o點是小球拋出點在地面上的投影．實驗時，先讓入射小球m1多次從斜軌上s位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置p，測量平拋射程op. 然後，把被碰小球m2靜置於軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上s位置靜止釋放，與小球m2相碰，並多次重複本操作．接下來要完成的必要步驟是______．（填選項前的字母）
a．用天平測量兩個小球的質量m1、m2
b．測量小球m1開始釋放的高度h
c．測量拋出點距地面的高度h
d．分別通過畫最小的圓找到m1、m2相
碰後平均落地點的位置m、n
e．測量平拋射程om、on
③若兩球相碰前後的動量守恆，其表示式可表示為
（用②中測量的量表示）；
④經過測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地的平均位置距o點的距離如圖所示．若用長度代表速度，則兩球碰撞前「總動量」之和為_______g·cm，兩球碰撞後「總動量」之和為_______g·cm．
⑤用如圖裝置也可以驗證碰撞中的動量守恆，實驗步驟與上述實驗類似．圖中d、e、f到拋出點b的距離分別為ld、le、lf．若兩球相碰前後的動量守恆，其表示式可表示為
a． b．
c． d．
22．（16分）
如圖所示是一種質譜儀的原理圖，離子源(在狹縫s1上方，圖中未畫出)產生的帶電粒子經狹縫s1與s2之間的電場加速後，進入p1和p2兩板間相互垂直的勻強電場和勻強磁場區域．沿直線通過狹縫s3垂直進入另一勻強磁場區域，在洛倫茲力的作用下帶電粒子打到底片上形成一細條紋．若從離子源產生的粒子初速度為零、電荷量為+q、質量為m，s1與s2之間的加速電壓為u1，p1和p2兩金屬板間距離為d，兩板間勻強磁場的磁感應強度為b1，測出照相底片上的條紋到狹縫s3的距離l．求：
（1）粒子經加速電場加速後的速度v1；
（2）p1和p2兩金屬板間勻強電場的電壓u2；
（3）經s3垂直進入的勻強磁場的磁感應強度b2.
23．（18分）
現代科學實驗證明了場的存在，靜電場與重力場有一定相似之處. 帶電體在勻強電場中的偏轉與物體在重力場中的平拋運動類似.
（1）一質量為m的小球以初速度v0水平丟擲，落到水平面的位置與拋出點的水平距離為x．已知重力加速度為g，求拋出點的高度和小球落地時的速度大小．
（2）若該小球處於完全失重的環境中，小球帶電量為+q，在相同位置以相同初速度丟擲．空間存在豎直向下的勻強電場，小球運動到水平面的位置與第（1）問小球的落點相同．若取拋出點電勢為零，試求電場強度的大小和落地點的電勢．
（3）模擬電場強度和電勢的定義方法，請分別定義地球周圍某點的「重力場強度eg」
和「重力勢φg」，並描繪地球周圍的「重力場線」和「等重力勢線」．
24．（20分）
如圖所示，間距為l = 1m的兩條足夠長的平行金屬導軌與水平面的夾角為θ = 37°，底端用電阻為r = 0.8ω的導體mn相連線，導軌電阻忽略不計．磁感應強度為b=1t的勻強磁場與導軌平面垂直，磁場區域上下邊界距離為d = 0.85m，下邊界aa′和導軌底端相距為3d．一根質量為m = 1kg、電阻為r = 0.
2ω的導體棒放在導軌底端，與導軌垂直且接觸良好，並以初速度v0 = 10m/s沿斜面向上運動，到達磁場上邊界bb′時，恰好速度為零．已知導軌與棒之間的動摩擦因數為μ= 0.5，g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.
8．求：
（1）導體棒通過磁場過程中產生的焦耳熱；
（2）導體棒從進入磁場到達上邊界所用的時間和迴路中產生的感應電流的有效值；
（3）微觀上導體中的電子克服因碰撞產生的阻力做功，巨集觀上表現為產生焦耳熱．試從微觀角度推導：當棒運動到磁場中某一位置時(感應電流為i)，其電阻的發熱功率為p熱 =i2r（推導過程用字母表示）
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