2016届北京市朝阳区高三年级第一次综合练习物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是

A．物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大

B．物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大

C．物体吸收热量，其内能一定增加

D．物体放出热量，其内能一定减少

2. 难度：简单

a 、b 两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O 射向空气，其光路如图所示。下列说法正确的是

A．a 光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小

B．该玻璃对a 光的折射率较小

C．b 光的光子能量较小

D．b 光在该玻璃中传播的速度较大

3. 难度：中等

如图所示，倾角θ＝30°的光滑斜面固定在水平面上，重为G 的物块在水平向右的推力F 作用下，沿斜面向上匀速运动，斜面对物块支持力的大小为N 。下列关系正确的是

A．F ＞G    B．F＝G    C．N＞G     D．N ＜G

4. 难度：中等

如图所示，通电直导线MN 与矩形金属线框abcd 位于同一平面内，导线中的电流方向如图所示。若导线中的电流增大，下列说法正确的是

A．穿过线框的磁通量始终为零

B．穿过线框的磁通量变小

C．ab边感应电流的方向为b→a

D．ab 边受到的安培力方向向右

5. 难度：中等

图 1 为一列简谐横波在t ＝0时刻的波形图，P是平衡位置在x ＝1．0m处的质点，Q是平衡位置在x＝ 4．0m处的质点；图2 为质点Q的振动图像。下列说法正确的是

A．t ＝0时质点Q向 y轴负方向运动

B．从t ＝ 0时起，质点Q比质点P先到达波谷

C．在0 ~ 0．1s 内，该波沿x 轴正方向传播了4m

D．在0 ~ 0．2s 内，质点Q 通过的路程为8m

6. 难度：中等

万有引力定律是科学史上最伟大的定律之一，利用它我们可以进行许多分析和预测。2016年3 月8 日出现了“木星冲日”。当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学家称之为“木星冲日”。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动，木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5 倍。下列说法正确的是

A. 木星运行的加速度比地球的大

B. 木星运行的周期比地球的小

C. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2017 年

D. 下一次的“木星冲日”时间肯定在2018 年

7. 难度：困难

从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压C U （即图1 所示的电路中电流表○G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率v，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的UC --v 图像如图2 所示。下列说法正确的是

A．该金属的截止频率约为4．27× 10¹⁴ Hz

B．该金属的截止频率约为5．50× 10¹⁴ Hz

C．该图线的斜率为普朗克常量

D．该图线的斜率为这种金属的逸出功

8. 难度：中等

今年是爱因斯坦发表广义相对论100 周年。引力波是爱因斯坦在广义相对论中预言的，即任何物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动，可以把它想象成水面上物体运动时产生的水波。引力波在空间传播的方式与电磁波类似，以光速传播，携带有一定能量，并有两个独立的偏振态。

引力波探测是难度最大的尖端技术之一，因为只有质量非常大的天体加速运动时才会产生较容易探测的引力波。2016 年2 月11 日，美国激光干涉引力波天文台宣布探测到了引力波，该引力波是由距离地球13 亿光年之外的两个黑洞合并时产生的。探测装置受引力波影响，激光干涉条纹发生相应的变化，从而间接探测到引力波。下列说法正确的是

A．引力波是横波

B．引力波是电磁波

C．只有质量非常大的天体加速运动时才能产生引力波

D．爱因斯坦由于预言了引力波的存在而获得诺贝尔物理学奖

二、实验题

9. 难度：困难

在“多用电表的使用”实验中，

（1）如图 1所示，为一正在测量中的多用电表表盘。如果用电阻挡“× 100 ”测量，则读数为    ；如果用“直流5V ”挡测量，则读数为   V。

（2）甲同学利用多用电表测量电阻。他用电阻挡“× 100 ”测量时发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，操作顺序为   （填写选项前的字母）。

A．将选择开关旋转到电阻挡“× 1k ”的位置

B．将选择开关旋转到电阻挡“× 10 ”的位置

C．将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接完成测量

D．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指向“ 0 ”

（3）乙同利用多用电表测量图示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量。以下操作正确的是   。

A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图2 的电路测量小灯泡两端的电压

B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图2 的电路测量小灯泡的电阻

C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图3 的电路测量通过小灯泡的电流

D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图3 中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流

（4）丙同学利用多用电表探测图4 所示黑箱时发现：用直流电压挡测量， E 、G 两点间和F 、G 两点间均有电压， E 、F 两点间无电压；用电阻挡测量，黑表笔接E 点，红表笔接F 点，阻值很小，但反接阻值很大。那么该黑箱内元件的接法可能是图5中的    。

（5）丁同学选择开关旋转到“直流500mA”挡作为电流表 ，设计了如图6 所示的电路，已知电流表内阻R_A ＝0．4，R₁ ＝R_A， R₂＝7R_A。若将接线柱 1、2 接入电路时，最大可以测量的电流为     A；若将接线柱1、3 接入电路时，最大可以测量的电压为    V。

三、计算题

10. 难度：压轴

如图所示，固定的长直水平轨道MN 与位于竖直平面内的光滑半圆轨道相接，圆轨道半径为R ，PN 恰好为该圆的一条竖直直径。可视为质点的物块A 和B 紧靠在一起静止于N 处，物块A 的质量 m_A＝2m，B的质量m_B＝m，两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别沿轨道向左、右运动，物块B 恰好能通过P 点。已知物块A 与MN 轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g ，求：

（1）物块B 运动到P 点时的速度大小v_P；

（2）两物块刚分离时物块B 的速度大小v_B；

（3）物块A 在水平面上运动的时间t 。

四、简答题

11. 难度：压轴

在现代科学实验和技术设备中，可以通过施加适当的电场、磁场来改变或控制带电粒子的运动。现用电场或磁场来控制质量为m 、电荷量为q 的正电荷的运动。如图1 所示，在xOy 平面内有一点P，OP与x轴夹角θ＝45°，且OP＝l，不计电荷的重力。

（1）若该电荷以速度v₀从O 点沿x 轴正方向射出，为使电荷能够经过P 点，a．若在整个空间只加一平行于y 轴方向的匀强电场，求电场强度E 的大小和方向；

b．若在整个空间只加一垂直于xOy平面的匀强磁场，求磁感应强度B 的大小和方向。

（2）若整个空间同时存在（1）中的电场和磁场，某时刻将该电荷从O 点由静止释放，该电荷能否再次回到O 点？请你在图2 中大致画出电荷的运动轨迹。

五、计算题

12. 难度：压轴

节能环保的“风光互补路灯”获得广泛应用。图1 是利用自然资源实现“自给自足”的风光互补的路灯，图2 是其中一个路灯的结构示意图，它在有阳光时可通过太阳能电池板发电，有风时可通过风力发电。

（1）北京市某日路灯的开灯时间为19: 00 到次日6: 00，若路灯的功率为P 0 ＝40W，求一盏灯在这段时间内消耗的电能E电。

（2）风力发电机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S ，运动的空气与受风面作用后速度变为零，若风力发电机将风能转化为电能的效率为，空气平均密度为，当风速为v 且风向与风力发电机受风面垂直时，求该风力发电机的电功率P 。

（3）太阳能电池的核心部分是P 型和N 型半导体的交界区域—— PN 结，如图3 所示，取P 型和N 型半导体的交界为坐标原点，PN 结左右端到原点的距离分别为x_P 、x_N 。无光照时，PN 结内会形成一定的电压，对应的电场称为内建电场E场，方向由N 区指向P 区；有光照时，原来被正电荷约束的电子获得光能变为自由电子，就产生了电子—空穴对，空穴带正电且电荷量等于元电荷e ；不计自由电子的初速度，在内建电场作用下，电子被驱向N 区，空穴被驱向P 区，于是N 区带负电，P 区带正电，图3 所示的元件就构成了直流电源。某太阳能电池在有光持续照射时，若外电路断开时，其PN 结的内建电场场强E场的大小分布如图4 所示，已知x_P 、x_N 和E₀；若该电池短路时单位时间内通过外电路某一横截面的电子数为n ，求此太阳能电池的电动势E 和内电阻r 。