1、昌平区2019年高三年级第二次统一练习理科综合能力测试本试卷共16页，共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16第一部分（选择题 共120分）本部分共20小题，每小题6分，共120分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.图所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为。X表示的是A. 质子B. 中子C. 电子D. 粒子【答案】B【解析】【详解】根据核反应方程中的电荷数守恒和质量数守恒得：X的质量
2、数为：2+3-4=1，电荷数为：1+1-2=0，故X为中子，故B正确，ACD错误。2.将一定质量的氧气从0缓慢升高到100，下列说法中正确的是A. 氧气分子的平均动能一定变大B. 每个氧气分子的运动速率一定变大C. 氧气分子的密集程度一定变大D. 气体的压强一定变大【答案】A【解析】【详解】AB、温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，但不是所有分子运动速率都变大，故A正确，B错误；CD、气体的压强与分子的密集程度以及分子的平均撞击力有关；一定质量的气体的温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增
3、大；若气体的体积增大，单位体积内的分子数减小（即气体的密集程度减小），气体的压强不一定增大，故CD错误。3.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐波。某一时刻的波形如图所示，绳上的a质点处于平衡位置、b质点处于波峰位置，a、b两质点间的水平距离为L。下列说法正确的是A. 该简谐波是纵波B. 该简谐波的波长为2LC. 此时刻a质点的振动方向向上D. 此时刻b质点的加速度方向向下【答案】D【解析】【详解】A、由图可知，传播方向与振动方向垂直，是横波，故A错误；B、a、b之间的距离等于，故该简谐波的波长为，故B错误；C、简谐波向右传播，根据波动与振动的关系，前一个质点带动后一个质点振动可知
4、，此时刻a质点的振动方向向下，故C错误；D、质点b此时位于波峰，位移为正，根据可知，加速度方向向下，故D正确。4.北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，它由空间段、地面段和用户段三部分组成。第三代北斗导航卫星计划由35颗卫星组成，如图所示。其中有5颗地球静止轨道卫星（运行在地球同步轨道，离地高度约3.6104km）、27颗中地球轨道卫星（运行在3个互成120的轨道面上，离地高度约2.15104km）、3颗倾斜同步轨道卫星（其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同）。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是A. 中地球轨道卫星的线速度最小B. 倾
5、斜同步轨道卫星能定点在北京上空C. 中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期D. 倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径【答案】C【解析】【详解】A、在所有北斗卫星中，中地球轨道的轨道半径最小，根据得：，故中地球轨道卫星线速度最大，故A错误；B、倾斜轨道卫星周期是24小时，可以在每天的同一时刻经过北京上空，但不能定点在北京上空，故B错误；C、根据得：，半径越大，周期越大，故中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，故C正确；D、由于倾斜同步轨道卫星周期与地球自转周期相同，则轨道半径相同，故D错误。5.为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如
6、图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中不正确的是A. 应选用体积小、密度大的小球B. 两球的质量应相等C. 应改变装置的高度，多次实验D. 应改变打击的力度，多次实验【答案】B【解析】【详解】A、为了减小空气阻力对实验的影响，应选用体积小，密度大的小球，故A正确；B、根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，故B错误；CD、要多次实验，观察现
7、象，则应改变装置的高度或改变打击的力度，多次实验，故CD正确；本题选不正确的，故选B。6.由于空气阻力的影响，子弹、炮弹的实际飞行轨道不再是抛物线，而是按“弹道曲线”飞行，如图所示。下列说法正确的是A. 炮弹到达最高点时，水平方向的加速度和速度均为零B. 炮弹到达最高点时，竖直方向的加速度和速度均为零C. 炮弹上升过程中，动能减小；下落过程中，重力势能减小D. 炮弹在上升过程中，机械能减小；下落过程中，机械能增加【答案】C【解析】【详解】AB、炮弹到达最高点时，竖直方向的速度为零，水平方向的速度不为零，空气阻力的方向在水平方向，故水平方向加速度不为零；竖直方向上有重力的作用，加速度等于g，故竖
8、直方向加速度不为零，AB错误；C、炮弹在上升过程中，合外力做负功，动能减小；下落过程，重力做正功，重力势能减小，故C正确；D、炮弹无论是上升过程还是下降过程，空气阻力做负功，故机械能减小，D错误。7.如图所示，两个电阻串联后接在电路中a、b两点。已知a、b两点间的电压保持10V不变。某同学把一个电压表并联在R1两端时，电压表读数为5V。下列说法正确的是A. 将该电压表并联在R2两端时，电压表读数小于5VB. 将该电压表并联在R2两端时，电压表读数等于5VC. R1R2D. R1= R2【答案】A【解析】【详解】电压表并联在两端时，并联电阻小于的电阻，此时电压表示数为5V，则两端电压为：10-5
9、=5V，根据串联电路分压与电阻成正比可知，的电阻与和电压表并联后的电阻相等，则，当电压表并联在两端时，并联电阻减小，分的电压减小，电压表的示数小于5V，故A正确，BCD错误。8.5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图7），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100
10、倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是A. 在真空中的传播速度更快B. 在真空中的波长更长C. 衍射的本领更强D. 频率更高，相同时间传递的信息量更大【答案】D【解析】【详解】A、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；BC、由公式可知：，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误；D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确。第二部分（非选择题 共180分）本部分共11小题，共180分。9.在练习使用多用电表（如图1）的实验中。（1）多用电表正确测量了一个13的电阻后，需要继续测量一个阻值约为2k
11、的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请在以下操作步骤中选择必须的操作，并按操作顺序排列：_（选填选项前的字母）。A用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指0B将红表笔和黑表笔接触C把选择开关旋转到“1k”位置D把选择开关旋转到“100”位置E调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点（2）如图2所示，甲图是用电流档测小灯泡电流的原理示意图，乙图是用电压档测量小灯泡电压的原理示意图，丙图是用欧姆档测量电阻阻值的原理示意图。其中甲、乙、丙三图中开关在测量时都处于闭合状态。实验中不符合操作规程的是_。（选填“甲”、“乙”或“丙”）【答案】 (1). DBE (2). 丙【解析】【详解】（1
12、）由于欧姆表的中值电阻为15左右，所以要测量2k左右的电阻时首先应换挡，把选择开关旋到100的位置，然后再重新调零，即操作顺序应是DBE；（2）图甲为用电流档测小灯泡电流的原理示意图，把电流表串联在电路中，电流从红表笔进，从黑表笔出，符合操作规范；图乙为用电压档测量小灯泡电压的原理示意图，把电压表并联在电路中，电流从红表笔进，从黑表笔出，符合操作规范；图丙为用欧姆档测量电阻阻值的原理示意图，必须将开关断开，单独测量，故图丙不符合操作规范。10.某实验小组利用如图1所示的装置，对轻质弹簧的弹性势能进行探究。一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上，弹簧右端固定，左端与一小球接触但不拴接；弹簧处于原长时
13、，小球恰好在桌面边缘。向右推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上，通过测量和计算，可得到弹簧被压缩后的弹性势能。（1）为测得小球离开桌面时动能Ek，已知重力加速度g，需要测量下列物理量中的_（选填选项前的字母）。A小球质量mB小球抛出点到落地点水平距离sC桌面到地面的高度hD弹簧的压缩量x（2）用所选择的测量和已知量表示Ek，Ek=_。（3）如果忽略桌面摩擦阻力的影响，可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep。实验时，测得小球质量m=190.0g，桌面到地面的高度h=40.00cm。已知弹簧的劲度系数k=40N/m，本地重力加
14、速度g=9.8m/s2。某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像，如图2所示。在Epx2图像中，设图像的斜率为，由图像可得Ep随x2变化的表达式为_。根据功与能的关系，弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_。通过寻找这个物理量与间的数值关系，可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_。【答案】 (1). ABC (2). (3). (4). 弹簧的劲度系数k (5). 【解析】【详解】（1）由平抛规律可知，由水平距离和下落高度即可求出平抛时的初速度，进而可求出物体动能，所以本实验至少需要测量小球的质量m、小球
15、抛出点到落地点的水平距离s、桌面到地面的高度h，故选ABC；（2）由平抛规律应有h，svt，又，联立可得Ek；（3）Epx2图像反应在Epx2是一个正比例函数，故有，弹性势能的单位是，故的单位为，弹簧的劲度系数，故单位为，故与图线斜率有关的物理量是弹簧的劲度系数k；由功能关系可知，根据胡克定律知Fkx，Fx图象如图所示：物块在水平面运动的过程，弹力做正功，故Fx图线下的面积等于弹力做功大小，为：Wkxxkx2，故11.如图所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U，距离为d；匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带电粒
16、子从A点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从M点射出；如果撤去磁场，粒子从N点射出。M、N两点间的距离为h。不计粒子的重力。求：（1）匀强电场场强的大小E；（2）粒子从A点射入时的速度大小v0；（3）粒子从N点射出时的动能Ek。【答案】（1）电场强度；（2）；（3）【解析】【详解】（1）电场强度（2）粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反，有：解得（3）粒子从N点射出，由动能定理得：解得12.在电磁感应现象中，根据磁通量发生变化的方式不同可以将感应电动势分为“动生电动势”和“感生电动势”两种。（1）如图所示，相互平行的金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间距为L。导体棒ab
17、垂直放置在两导轨上。导轨的左端接一阻值为R的定值电阻，其它电阻不计。整个装置处在竖直向下匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现对导体棒ab施加一水平向右的恒力F，使其由静止开始运动，运动过程中导体棒未滑出导轨。求：aab棒的速度大小为v时，其所受安培力的大小FA；bab棒运动过程中能达到的最大速度vm。（2）如图所示，空间内存在着均匀分布的有界磁场，磁场的某个横截面是以O为圆心、r0为半径的圆。磁场的磁感应强度B随时间t均匀增强，设。将一半径为r（r r0）的金属圆环放在磁场中，圆环所在平面与磁场垂直，圆心与O点重合。a求圆环中感生电动势大小；b圆环处感生电场场强大小E。【答案】（1）a.；b.；
18、（2）a.；b.【解析】【详解】（1）aab棒的速度大小为v时，产生的感应电动势=BLv感应电流ab棒所受安培力大小：解得b当时，速度最大。即解得（2）ar r0时，圆环中感生电动势大小：b根据电动势的定义得解得 13.（1）如图1所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。质量为m1的弹性小球从高h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的弹性小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向在同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求：am1球运动到B点时的速度大小v1；b碰撞过程中，系统的弹性势能的最大值Epm。（2）2018年诺贝尔物理学奖授予了阿
19、瑟阿什金（Arthur Ashkin）等三位科学家，以表彰他们在激光领域的杰出成就。阿瑟阿什金发明了光学镊子（如图2），能用激光束“夹起”极其微小的粒子。a为了简化问题，将激光束看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，光镊效应就是一个实例。现有一透明介质小球，处于非均匀的激光束中（越靠近光束中心光强越强）。小球的折射率大于周围介质的折射率。两束相互平行且强度的激光束，穿过介质小球射出时的光路如图3所示。若不考虑光的反射和吸收，请分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。b根据上问光束对小球产生的合力特点，试分析激光束如何“夹起”粒子的？【
20、答案】（1）a.；b.（2）分析说明见解析。【解析】【详解】（1）am1从初始高度h由静止下滑，到达水平面时的速度为v1，则有：解得：bm1球和m2球碰撞过程中，当两球速度相同时，弹性势能最大。由动量守恒定律和机械能守恒定律得：解得：最大弹性势能 （2）a由图1可知，v的方向即为小球对光束作用力的方向。当强度强度相同时，作用力F1F2，由平行四边形定则知，和光速受力合力的方向向左偏下，则由牛顿第三定律可知，两光束因折射对小球产生的合力的方向向右偏上。b如图2所示，小球受到的合力向右偏上。此力的横向分力Fy，会将小球推向光束中心。一旦小球偏离光速中心，就会受到指向中心的分力，实现光束对小球的约束，如同镊子一样“夹住”小球。
