2016年东城区高三二模物理试题及答案
2016年5月东城高三二模物理试题
13．已知阿伏伽德罗常数为N A ，油酸的摩尔质量为M ，密度为ρ。则一个油酸分子的质量
可表示为 A.
N MN A M
B. A C.
M ρN A
D.
ρN M
14．一束单色光在某种介质中的传播速度是其在真空中传播速度的0.5倍，则 A ．该介质对于这束单色光的折射率为0.5
B ．这束单色光由该介质射向真空发生全反射的临界角为60° C ．这束单色光在该介质中的频率为其在真空中频率的0.5倍
D ．这束单色光在该介质中的波长为其在真空中波长的0.5倍
15．如图所示，两竖直杆顶端M 、N 位于等高处，将一根不可伸
长的轻绳两端分别固定在M 、N 两点，物体通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳所成夹角为120°。若保持绳长不变，只适当增加两竖直杆之间的水平距离，此时 A ．轻绳的弹力比物体的重力小 B ．轻绳的弹力与物体的重力相等 C ．轻绳的弹力比物体的重力大 D ．轻绳的弹力大小与物体的重力无关
16．关于静止在地球表面（两极除外）随地球自转的物体，下列说法正确的是 A ．物体所受重力等于地球对它的万有引力 B ．物体的加速度方向可能不指向地球中心 C ．物体所受合外力等于地球对它的万有引力
D ．物体在地球表面不同处角速度可能不同
17．惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟。如图1所示
为日常生活中我们能见到的一种摆钟。图2所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动。在甲地走时准确的摆钟移到乙地未做其它调整时摆动加快了，下列说法正确的是
第15题图
圆盘
图1
图2
A ．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动 B ．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动 C ．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动
D ．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动
18．如图所示，在粗糙的水平绝缘桌面上有两个大小相同、带有同种电荷的小物块P 和Q 。
已知m P >m Q ，q P >q Q 。将它们由静止释放后，两物块开始在水平桌面上运动，并最终停止在水平桌面上。在物块运动过程中 A ．P 受到的库仑力大于Q 受到的库仑力 B ．P 受到的摩擦力始终小于它受到的库仑力 C ．P 的加速度始终大于Q 的加速度
D ．P 和Q 具有的电势能与机械能之和减小
19．如图1所示为一种电容式位移传感器的原理图，当被测物体在左右方向发生位移时，电
介质板随之在电容器两极板之间移动。已知电容器的电容与电介质板进入电容器的长度x 之间的关系如图2所示，其中C 0为电介质没有插入电容器时的电容。为判断被测物体是否发生微小移动，将该电容式位移传感器与电源、电流表、开关组成串联回路（图中未画出）。被测物体的初始位置如如图1 所示。电路闭合一段时间后，下列说法正确的是
第19题图1
C
第19题图2
第18题图
A ．若电源为直流电源且直流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动 B ．若电源为交流电源且交流电流表示数不为零，说明物体一定在发生移动 C ．若电源为直流电源且直流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动 D ．若电源为交流电源且交流电流表示数变大，说明物体一定在向右发生移动
20．2016年2月11日来自美国的科研人员宣布，他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)
于去年9月首次探测到引力波。天文物理学大师霍金表示，这是科学史上非常重要的一刻，引力波可以提供一种全新的方式来观测宇宙，并且可能彻底改变天文学。在人类科学史上有过许多这样重要的事件。下列叙述中错误的是 ．．
A ．伽利略做了数百次“铜球从阻力很小的斜槽上由静止滚下”的实验，证实了“运动距
离与时间的平方成正比” 的关系，他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法，奠定了现代科学的基础
B ．开普勒研究了第谷20余年的行星观测记录，提出了“所有行星绕太阳做匀速圆周运
动”等行星运动规律，澄清了多年来人们对天体运动的神秘、模糊认识，也为牛顿创立天体力学理论奠定了观测基础
C ．奥斯特发现的电流磁效应，震动了整个科学界，引起了科学家们关于“磁也能生电”
的对称性的思考，最终导致法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
D ．汤姆孙通过实验对“阴极射线在电场和磁场中偏转情况”进行研究发现了电子，否定
了2000多年来“原子是物质的不可分割的最小单元”这一传统观念，标志着人类对物质结构的认识进入了一个崭新的阶段
21．（1）将满偏电流为3mA ，内阻为10Ω的电流表改装成量程为3V 的电压表，需要
联（选填“串”、“并”）一个阻值为 Ω的电阻。
（2）实验小组的同学用如图1所示的装置研究小物块的匀变速直线运动。一端附有定滑轮的足够长木板固定在水平桌面上，不可伸长的轻质细绳一端与放在水平桌面上的小物块相连接，另一端绕过定滑轮挂上适当的重物。小物块运动过程中先后经过光电门A 和光电门B 。不计滑轮摩擦及滑轮质量。
①实验开始时，他们先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小物块的细绳与木板平行。这样做的目的是__________（填选项前字母）
第21题图
1 光电门A
光电门B
A ．保证小物块做匀速直线运动
B ．保证小物块在运动过程中细绳的拉力不变 C ．保证小物块在运动过程中不受摩擦力作用
②若已知安装在小物块上的遮光板的宽度为d ，小物块运动过程中遮光片挡光时间为
∆t ，则小物块经过光电门时的平均速度为
d
。若d 极小，这个平均速度可以认为就是小∆t
物块运动到光电门位置时的 。
③当悬挂质量为m 1的重物1时，重物落地前小物块先后经过两个光电门所用时间相等，因此可以判断重物所受重力大小 小物块所受摩擦力的大小（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
④当悬挂质量为m 2的重物2（m 2>m 1）时，为了测得小物块在运动过程中多个位置的速度，又利用频闪照相技术记录了小物块在运动过程中不同时刻的位置。如图2所示，测出3个连续位置间的距离依次为x 1、x 2。已知拍摄时闪光频率为f 。小物块运动到P 点时速度的大小为 。
第21题图
2
⑤根据测得数据画出的小物块速度随时间变化的v -t 图像如图3所示。图中v 1、t 1、t 2、重物1的质量m 1、重物2的质量m 2、重力加速度g 均为已知，小物块的质量M 为未知。已知重物落地后未反弹，忽略空气阻力的影响，分析可知，下列结论正确的是 。（填选项前字母）
-1 v
v 1t 2A ．重物落地前下落高度为
2
B ．重物落地后小物块移动距离为
v 1(t 2-t 1)
2
1
第21题图3
C ．小物块与水平桌面间的动摩擦因数为
v 1
(t 2-t 1) g
m 1g (t 2-t 1)
D ．小物块的质量为
v 1
(m 2-m 1) gv 1t 1
E ．小物块的最大动能为
2
22．（16分）如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD ，其中ABC 部分是半径为R
的半圆形轨道(A C 是圆的直径) ，CD 部分是水平轨道。一个质量为m 的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A 时速度大小v A 2gR ，之后离开A 点，最终落在水平轨道上。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g 取10m/s2。求： ⑴小球落地点与C 点间的水平距离； ⑵小球落地时的速度方向；
⑶小球在A 点时轨道对小球的压力。
23．（18分）电源是把其他形式能转化为电势能的装置。我们通常使用的电源有交流、直流
之分。
⑴法拉第发明了世界上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机。如图1所示为其示意图，铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，它可以绕水平轴在竖直平面内转动。当两个电刷分别位于圆盘的边缘和圆心处时，在圆盘匀速转动时产生的电流是稳定的。用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B ，圆盘半径为a ，圆盘匀
第23题图1
第22题图
速转动时的角速度为ω，发电机内阻为r 1。求电源电动势E ，并判断通过电阻R 的电流方向。
⑵如图2所示为一个小型交流发电机的原理图，n 匝矩形线圈处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，ab 边、bc 边分别连在两个滑环上，导体做的两个电刷分别压在滑环上。线圈ab 边的边长为L 1，bc 边的边长为L 2，总电阻为r 2。线圈以恒定的角速度ω绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO ′匀速转动。用导线将电刷与电阻R 连接起来形成回路。回路中其他电阻不计。请你说明发电机线圈平面转至何位置时感应电动势具有最大值E m ，并推导此最大值的表达式。
⑶若已知L 1=2a ，L 2=a ，求上述两个发电机分别为电阻R 供电时，电阻R 消耗的电功率之比。
第23题图1
24．（20分）在光滑绝缘水平面上方某区域(X≤3L) 有沿x 轴正方向的水平匀强电场，电场
强度的大小及分布情况如图1所示。将质量为m 1、电荷量为+q 的带电小球A 在x =0处由静止释放，小球A 将与质量为m 2、静止于x =L 处的不带电的绝缘小球B 发生正碰。已知两球均可视为质点，碰撞时间极短，且碰撞过程中没有机械能的损失，没有电荷量的转移。 E 0、L 为已知。
E
3v 2v 0 v 0
2E E 0
第24题图2
⑴若m 1=m 2，小球A 与小球B 发生碰撞后二者交换速度，求：
a ．两小球第一次碰撞前，小球A 运动的时间t 0以及碰撞前瞬时的速度大小v 0； b ．在图2中画出小球A 自x =0处运动到x =5L 处过程中的v -t 图像。
⑵若m 1=km 2，通过计算分析说明无论倍数k 取何值，小球A 均可与小球B 发生第二次碰撞。
2016年5月东城高三二模物理参考答案
13．A 14．D 15．C 16．B 17．C 18．D 19．A 20．B 21．（18分） ⑴串 990
(x 1+x 2) f ⑵①B ②瞬时速度 ③等于 ④ ⑤BC D
2
22．（16分）
⑴小球离开A 点后做平抛运动 根据平抛运动规律有 2R = 解得小球运动时间 t =
12
gt 2
4R
g
s =v A t 解得小球落地点与C 点的水平距离s =4R ⑵设小球落地时的速度方向与水平方向的夹角为θ tan θ=
gt
v A
解得 θ=45 ⑶设小球在A 点时轨道对小球的压力为N A
2v A
根据牛顿第二定律 N A +mg =m
R
解得：N A =3mg 方向竖直向下 其他方法正确同样给分 23．（18分）
⑴ 圆盘产生的电动势为E =Ba v v =
1
ωa 21
B ωa 2 2
E =
根据右手定则可以判断：流过电阻R 的电流方向为从b 到a
⑵当线圈平面转至与磁场方向平行位置（图示位置）时，线圈中的感应电动势最大
设此时ab 、cd 边的线速度大小为v ，
则单匝线圈时ab 边产生的感应电动势为E 1=BL 1v cd 边产生的感应电动势为E 2=BL 1v n 匝线圈产生的总感应电动势为E m =n (E 1+E 2) =2nBL 1v 由于v =ωr =ω
L 2
2
L 2
=nBL 1L 2ω 2
有E m =2nBL 1ω⋅
R RB ωa 2
⑶ ⑴中发电机为电阻供电时: U 1= E =
R +r 12(R +r 1) R 242nRB ωa 2
⑵中发电机为电阻供电时: U 2= ⋅E m =
R +r 22R +r 2
P 1U 12(R +r 2) 2
=() =2
2
P 2U 28n (R +r 1)
其他方法正确同样给分
24．（20分）
⑴ a．小球A 第一次与小球B 碰撞前做初速度为零的匀加速直线运动 加速度
运动时间
3v 2v 0 v 0
小球A b ．小球A 自x =0处运动到x =5L 处的过程中的v -t 图
像如答图所示
0 0 0
⑵设两小球第一次碰撞后速度分别为v A 1、v B 1
碰撞过程中由动量守恒定律 km 2v 0=km 2v A 1+m 2v B 1 由机械能守恒定律
之后小球A
v A 2 解得 所以无论倍数k 取何值，小球A 均可与小球B 发生第二次碰撞。 其他方法正确同样给分