1、北京市朝阳区2017年一模物理（解析版）一、单选题（共8小题）1开发更为安全、清洁的能源是人类不懈的追求。关于核反应，下列说法正确的是：（）A该核反应属于重核的裂变B该核反应属于轻核的聚变C该核反应过程没有质量亏损D目前核电站利用的就是该核反应所释放的能量2关于红、紫两束单色光，下列说法正确的是（）A在空气中红光的波长较长B在同一玻璃中红光的速度较小C红光的光子能量较大D用同一装置做双缝干涉实验时，红光的干涉条纹间距较小3如图所示，两条不等长的细线一端固定在同一点，另一端分别拴两个带同种电荷的小球，两小球所带的电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2，当两小球静止时恰好处于同一水平线上，且
2、，则造成的原因是（）Am1m2Cq1q24图甲为一列横波在t=0时刻的波动图像，图乙为图甲中P质点的振动图像。则（） A该波沿x轴正方向传播B该波的周期为4.0sC该波的波速为40m/sDP质点在0.5s时的速度最大5如图所示，平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置，一带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是（）A该电容器上极板一定带负电B液滴从P点到N点的过程中速度增加C液滴从P点到N点的过程中电势能减少D液滴从P点以原速度射入时，若再加一垂直纸面向内的匀强磁场，则液滴可能做匀速直线运动62016年10月17日，“神州十一号”与“天宫二号”交会对接成为组合体
3、，如图所示。10月20日组合体完成点火程序，轨道高度降低。组合体在高、低轨道上正常运行时均可视为圆周运动。下列说法正确的是（）A在低轨道上运行时组合体的加速度较小B在低轨道上运行时组合体运行的周期较小C点火过程组合体的机械能守恒D点火使组合体速率变大，从而降低了轨道高度7小芳同学想利用图示装置验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论。她先将6个相同的钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使小车在木板上恰能匀速下滑。现从小车中依次取n=1,2,3,4,5,6个钩码挂在细线右端，其余钩码仍留在小车内，并正确完成了后续的实验操作。设小车运动的加速度大小为。下列说法
4、正确的是（）A该实验中细线对小车的拉力等于所悬挂钩码的总重力B利用该方案无法验证“物体质量一定时，其加速度与所受的合力成正比”这一结论C该同学根据实验数据描绘的加速度随n的变化图像应当是一条过原点的直线D若实验中保持木板水平，则该同学描绘的加速度随n变化的图像不是直线8骑自行车有很多益处，可缓解交通压力，可节能减排；骑自行车时，人做功要消耗体能，还可强身健体。成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20N。近来多个城市推出摩拜单车，车锁内主要集成了芯片、GPS定位模块和SIM卡等，便于掌控自行车的具体位置和状态，其工作原理如图所示。使用摩拜单车APP，用户可以查看并找到单车的位置，扫描车身上的二维码
5、，通过手机网络发送到云端请求解锁，云端收到后识别该车辆并发送解锁指令，摩拜单车执行解锁指令自动开锁，用户便可开始骑行。据此材料，以下推断错误的是（）A摩拜单车车锁工作过程中需要用电，车内有供电系统B摩拜单车车锁直接接收了手机的电磁辐射信号后自动开锁，无需用电C无线电信号非常弱时，摩拜单车的定位将受到影响D成人在平路上骑自行车时，每秒钟平均消耗的体能约100J左右二、实验题（共2小题）9.在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是_；其余正确操作的合理顺序是_。10.某同学想要描绘标有“3.8V
6、，0.3A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：电压表V，量程05V，内阻约5k电流表A1，量程0500mA，内阻约0.5电流表A2，量程000mA，内阻约4滑动变阻器R1，最大阻值10，额定电流2.0A滑动变阻器R2，最大阻值100，额定电流1.0A直流电源，电动势约6V，内阻可忽略不计上述器材中，电流表应选，滑动变阻器应选（填写所选器材后的字母）。请将虚线框内图甲所示的实验电路图补画完整。该同学通过实验得出了小灯泡的I-U图像如图乙所示。由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐（选填“增大”或“减小”）；当小灯泡的电压为
7、3.00V时，小灯泡的电阻是（结果保留2位有效数字）。 该同学在获得了中小灯泡的I-U图像后，又把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动势为4V、内阻为的电源上组成闭合回路。请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约为_W(结果保留2位有效数字)。该同学看到实验室还有一个最大阻值为的滑动变阻器R3，想进一步探究若用R3来替换本实验中的滑动变阻器结果会怎样，请你分析论证该同学能否比较方便地获取多组数据，进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线。三、解答题（共3小题）11.足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距L=0.4m，一端连接R=1的电阻，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T，其俯视
8、图如图所示。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，其电阻r=1，与导轨接触良好，导轨电阻不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：（1）通过导体棒的电流I的大小；（2）导体棒两段的电压U，并指出M、N两点哪一点的电势高；（3）拉力F的功率以及整个电路的热功率。12.物理学对电场和磁场的研究促进了现代科学技术的发展，提高了人们的生活水平。（1）现代技术设备中常常利用电场或磁场来改变或控制带电粒子的运动。现有一质量为、电荷量为的电子由静止经电压为的加速电场加速后射出（忽略电子所受重力）。a如图甲所示，若电子从加速度电场射出后沿平行极板的方向射入偏转电
9、场，偏转电场可看作匀强电场，板间电压为，极板长度为，板间距为，求电子射入偏转电场时速度的大小以及射出偏转电场时速度偏转角的正切值；b如图乙所示，若电子从加速电场射出后沿直径方向进入半径为的圆形磁场区域，该磁场的磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里。设电子射出磁场时的速度方向与射入时相比偏转了角，请推导说明增大偏转角的方法（至少说出两种）。（2）磁场与电场有诸多相似之处。电场强度的定义式，请你由此类比，从运动电荷所受洛伦兹力出发，写出磁感应强度的定义式；并从宏观与微观统一的思想出发构建一个合适的模型，推理论证该定义式与这一定义式的一致性。 甲 乙13.动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前
10、为止物理学研究的一切领域。运用动量守恒定律解决二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。（1）如图1所示，质量分别为m1、m2的球1和球2构成的系统，不考虑系统的外力作用。球1以速度v1（方向沿x轴正方向）与静止的球2碰撞，若速度v1不在两球球心的连线上，碰撞之后两球的速度、都会偏离v1的方向，偏角分别为和，且v1、m1、m2、均已知。a请写出计算、的大小时主要依据的关系式；b请分析说明球1对球2的平均作用力F的方向。（2）如图2所示，美国物理学家康普顿及其团队讲X射线入射到石墨上，发现被石墨散射的X射线中除了有与入射波长相同的成分外，还有与入射波长不同的成分。我国物理学家吴有训在
11、此项研究中也做出了突出贡献，因此物理学界也把这一效应称为“康普顿-吴效应”。由于这一现象很难用经典电磁理论解释，所以康普顿提出光子不仅有能量，也具有动量，光子的动量P与其对应的波长之间的关系为（h为普朗克常量）。进一步研究表明X射线的散射实质是单个光子与单个电子发生碰撞的结果。由于电子速度远小于光的速度，可认为电子在碰撞前是静止的。现探测到散射X射线的波长不同于入射X射线的波长，请你构建一个合理的相互作用模型，解决以下问题：a请定性分析散射后X射线的波长与入射X射线的波长的大小关系；b若已知入射X射线的波长为，散射后X射线的波长为。设散射X射线相对入射方向的偏转角为。求时电子获得的动量。答案部
12、分1.考点：裂变反应和聚变反应、裂变反应堆试题解析：该反应是一个聚变反应，A选项错误，B选项正确；核反应中会产生能量，一定会有质量亏损，C选项错误；目前的核电站利用的是重核裂变，D选项错误。故选：B。答案：B 2.考点：光的干涉、衍射和偏振现象折射率试题解析：可见光中，红光波长最大，紫光波长最小，A选项正确；根据，红光折射率最小，因此红光在介质中速度最大，B选项错误；根据，红光频率最低，能量最小，C选项错误；根据，红光波长最大，条纹间距最大，D选项错误。故选：A。答案：A 3.考点：库仑定律试题解析：两球所受库仑力大小均为，大小相等，与二者电荷量的积成正比，因此CD选项均错误；根据受力分析，两
13、球均受力平衡，因此满足。由于F相等，因此，A选项正确，B选项错误。故选：A。答案：A 4.考点：波速、波长和频率（周期）的关系横波的图像简谐运动的公式和图像试题解析：图乙中t=0 时刻P点运动方向向下，在图甲中用“同侧法”可知波沿x轴负方向传播，A选项错误；图甲为波动图像，可知波长为4m，图乙为振动图像，可知周期为1s，B选项错误；，C选项错误；图乙中t=0.5s时，P点在平衡位置，速度最大，D选项正确。故选：D。答案：D 5.考点：带电粒子在匀强电场中的运动试题解析：液滴带电情况未知，无法判断平行板电容器两板带电情况，A选项错误；平行板电容器产生竖直方向的匀强电场，液滴只受重力和竖直方向的电
14、场力，由液滴运动轨迹为直线可知，电场力方向为竖直向上，且Eq=mg，液滴的运动一定为匀速直线运动，速度不变，B选项错误；液滴斜向上运动，电场力做正功，电势能减少，C选项正确；D选项中若加入垂直纸面向内的匀强磁场，液滴会受到洛伦兹力，由于Eq=mg，洛伦兹力提供向心力，所以粒子会做匀速圆周运动，D选项错误。故选：C。答案：C 6.考点：万有引力定律及其应用试题解析：对于组合体，地球给其万有引力提供其做圆周运动的向心力，即，其中M为地球质量，m为组合体质量，r为组合体轨道半径。由上述等式可知，组合体在低轨道上，加速度较大，周期较小，A选项错误，B选项正确；在点火过程中，是将燃料的化学能转化为组合体
15、的机械能，故组合体的机械能变化，C选项错误；由于点火使组合体速率变小，万有引力大于组合体需要的向心力，从而轨道降低，D选项错误。故选：B。答案：B 7.考点：牛顿运动定律、牛顿定律的应用试题解析：A选项题目中并未注明所挂钩码质量远小于小车总质量，故细线拉力小于钩码重力，A选项错误；B选项设每个钩码质量为m，小车质量M，当有n个钩码挂在右侧时，据牛顿第二定律有，整理得：，B选项错误；C选项由上可知图像解析式为，为正比例函数，图像过原点，C选项正确；D选项若保持木板水平，不平衡摩擦，则需考虑摩擦力对实验影响。仍设每个钩码质量为m，小车质量M；当有n个钩码挂在右侧时，据牛顿第二定律有，整理得：，故可
16、知应为不过原点的直线，D选项错误。故选：C。答案：C 8.考点：电磁波的产生、发射和接收功和功率试题解析：据题及示意图车锁承担定位状态传输及开锁工作，需要电能，故必有供电系统，A选项正确；据题及示意图手机通过扫描二维码将通过网络发送至云端请求开锁，由云端发送开锁指令给单车解锁，B选项错误；定位需要依靠GPS无线信号，信号弱时会影响定位，C选项正确；自行车平均行驶速度约，据题阻力20N，可得每秒耗能约为100J，D选项正确。故选：B。答案：B 9.考点：实验：用油膜法估测分子的大小试题解析：应滴油酸酒精溶液而不是纯油酸，A错；正确操作顺序应该是CBED。答案：A; CBED 10.考点：实验：描
17、绘小电珠的伏安特性曲线试题解析：电流表量程应大于小灯泡额定电流，所以选择；小灯泡正常工作时电阻约为，由于要从零开始描图，滑动变阻器应用分压式接法，其最大阻值应小于，所以选；如图（由于小灯泡是小电阻，所以电流表应外接）由图可知，当小灯时，据欧姆定律设通过其中一盏小灯泡的电流为I，则对于电源来说，路端电压需要满足即，如图所示。小灯伏安特性曲线不变，要同时满足二者，取交点处，从图上得到、，所以在图示电路中，当滑动变阻器滑片置于某一位置时，小灯泡分得的电压为由于在绝大多数情况下，小灯泡分得的电压。由于大的滑动变阻器阻值变化很难控制在小阻值范围内变化，所以，当滑片从左往右滑动的过程中，在右端附近小灯泡分
18、得的电压急剧变大，甚至会超过额定电压，在之前始终近似为零，所以不方便。答案：； 如图所示 增大；11 0.19W（0.17W0.21W均可）不能，理由见解析。 11.考点：法拉第电磁感应定律试题解析：（1）导体棒MN切割磁场产生的电动势通过导体棒的电流为（2）导体棒两端的电压为由右手定则可知，电流由M流向N，N点电势高于M点。（3）导体棒所受安培力大小由于导体棒匀速运动，所以拉力大小等于安培力，则电路的热功率或：由于外力做功全部转化为焦耳热，则电路的热功率答案：（1）1A（2）1V，N点电势高（3）2W，2W 12.考点：带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动试题解析：（1）a电
19、子在加速电场时，根据动能定理：，得：电子在偏转电场中做类平抛运动。电子在偏转电场中运动的时间：加速度：电子离开偏转电场时竖直分速度大小：，联立可得：b电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：得：，由几何关系得：若要增大偏转角可以增大该磁场的磁感应强度B，半径，减小加速电场的电压（2）由洛伦兹力公式：，则定义：，其中电荷的速度方向与磁场的方向垂直。设导体棒的截面为s，长为L，单位体积有n个自由移动电荷，电量为，则导体棒中总电荷数，电流，又由得可知两种定义式一致。答案：（1）a，b见解析（2）见解析 13.考点：动量、动量守恒定律及其应用试题解析：（1）a两球碰撞时，水平和竖直方向均无外力，则两方向均动量守恒：水平方向：竖直方向：b对球2分析如图所示，1球对2球水平方向平均作用力为，竖直方向作用力为：水平方向：竖直方向：合力：则由图像可知：，方向与水平方向成角度斜向右上方。（2）a光子与电子碰撞后会有能量传递给电子，由能量守恒可知光子能量减少，由光子能量方程可知，光子能量减少时，频率降低，则由光速可知，频率降低时，波长变长，则。b光子与电子碰撞模型如图所示，电子获得动量后速度与入射X射线方向的夹角为，光子碰撞后速度方向与入射X射线方向的夹角为，由系统动量守恒得：水平方向：竖直方向：联立可得：则电子获得的动量：方向：答案：