北京市平谷区2019届高三下学期2月质量监控理综物理试卷

下列说法正确的是

A. 物体吸收热量，其内能一定增加

B. 物体对外做功，其内能一定减小

C. 物体温度升高，分子平均动能一定增大

D. 物体温度升高，分子平均动能可能减小

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卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子的核反应方程中，n的数值为

A. 18　　 B. 17　　 C. 16　　 D. 8

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一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是

A. 这列波的周期为4s　　 B. 这列波的振幅为6cm

C. 此时x=4m处的质点速度为零　　 D. 此时x=8m处的质点沿y轴负方向运动

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如图a所示，理想变压器原线圈通过理想电流表接在一交流电源的两端，交流电源输出的电压u随时间t变化的图线如图b所示，副线圈中接有理想电压表及阻值R＝10Ω的负载电阻。已知原、副线圈匝数之比为10∶1，则下列说法中正确的是

A. 电压表的示数为20V

B. 电流表的示数为0.28 A

C. 电阻R消耗的电功率为80W

D. 通过电阻R的交变电流的频率为100 Hz

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如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，金属棒ab始终保持静止。下列说法正确的是

A. 当B均匀增大时，金属棒ab中的电流增大

B. 当B增大时，金属棒ab中的感应电流方向由a到b

C. 当B减小时，金属棒ab中的电流一定减小

D. 当B不变时，金属棒ab受到水平受向右的静摩擦力

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如图所示，是一种清洗车辆用的手持式喷水枪。若已知水枪口的横截面积为S，水的密度为ρ。设水以恒定的速率v源源不断地从枪口喷出，关于水枪工作时功率的大小，下列判断正确的是

A. 与S成反比

B. 与v成正比

C. 与v2成正比

D. 与v3成正比

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某同学将一毫安表改装成双量程电流表。如图所示，已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1 mA；R1和R2为定值电阻，且R1=5W，R2=20W，则下列说法正确的是

A. 若使用a和b两个接线柱，电表量程为24 mA

B. 若使用a和b两个接线柱，电表量程为25 mA

C. 若使用a和c两个接线柱，电表量程为4 mA

D. 若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA

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瑞典皇家科学院2018年10月2日宣布，将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家阿瑟•阿什金、法国科学家热拉尔•穆鲁以及加拿大科学家唐娜•斯特里克兰，以表彰他们在激光物理学领域的突破性贡献。阿什金发明的光镊工具能够“夹”住微小如原子、病毒以及活细胞等物体。穆鲁和斯特里克兰发明了“啁啾（zhōu jiū）脉冲放大”技术。“啁啾”出自唐诗“到大啁啾解游飏，各自东西南北飞”，形容鸟的鸣叫。“啁啾脉冲放大”技术其原理为：将一段短脉冲在时域上展宽，然后放大，再进行压缩。此项技术已经成为高强度激光的标准，应用于众多领域。则下列关于激光的说法合理的是

A. 某激光器产生超短脉冲时长为2.0×10-13s，能量为1.0J，则此激光超短脉冲的功率为5.0×1013W

B. 短脉冲激光测速是对被测物体进行两次有特定时间间隔的激光测距，测得在该时间段内被测物体的移动距离，从而得到被测物体的移动速度。激光测速选取的时间间隔越长，测得物体移动的瞬时速度越准确

C. “啁啾”来源于鸟鸣，意即频率变化，“啁啾脉冲”技术中的短脉冲激光瞬时频率随时间的变化而变化

D. 利用光学镊子捕获活体细菌时，红外激光光镊比绿色激光光镊更容易杀死活体细菌

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某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验。先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把另一小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止，让小球1仍从原固定点由静止开始滚下，且与小球2相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。A、B、C为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。实验中空气阻力的影响很小，可以忽略不计。

（1）在本实验中斜槽轨道___（填选项前的字母）

A．必须光滑　　　　 B．可以不光滑

（2）实验中应该选择两个合适的小球进行实验。

①两个小球的半径_____（填“相同”或“不同”）

②应该选择下列哪组小球____（填选项前的字母）

A．两个钢球　　　　 B．一个钢球、一个玻璃球　　　　 C．两个玻璃球

（3）斜槽末端没有放置被碰小球2时，将小球1从固定点由静止释放。若仅降低斜槽上固定点的位置，那么小球的落地点到O点的距离将_____（填“改变”或“不变”），若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，那么小球的落地点到O点的距离将____（填“改变”或“不变”）。

（4）在安装实验装置的过程中，使斜槽轨道末端的切线水平，小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示，其原因的是____

A．小球都是从同一高度飞出，水平位移等于小球飞出时的速度

B．小球都是从同一高度飞出，水平位移与小球飞出时的速度成正比

C．小球在空中的运动都是匀变速曲线运动，而且运动的加速度都相同

（5）本实验必须测量的物理量是_________

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B．小球1和小球2的质量m1、m2

C．小球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度h

D．记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、

（6）斜槽末端没有放置被碰小球2时，小球1的落点为B点，放置被碰小球2后，小球2的落点为C点。假设两小球发生的是弹性碰撞，试论证：当小球1碰后的速度方向未改变时，C点必在B点的前方。

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如图所示，BCD是半径R = 0.4m的竖直圆形光滑轨道，D是轨道的最高点，光滑水平面AB与圆轨道在B点相切。一质量m = 1kg可以看成质点的物体静止在水平面上的A点。现用F = 8N的水平恒力作用在物体上，使它在水平面上做匀加速直线运动，当物体到达B点时撤去外力F，之后物体沿BCD轨道运动。已知A与B之间的距离x=2m，取重力加速度g = 10m/s²。求：

（1）恒力F做的功WF；

（2）物体运动到D点时的速度大小vD；

（3）在D点轨道对物体的压力大小FN。

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如图甲所示，在与水平方向成θ角的倾斜光滑导轨上，水平放置一根质量为m的导体棒ab，导轨下端与一电源和定值电阻相连，电源的电动势和内阻、定值电阻的阻值均未知。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B的大小也未知。已知导轨宽度为L，重力加速度为g。

（1）若断开电键k，将导体棒由静止释放，经过时间t，导体棒沿斜面下滑的距离是多少？

（2）若闭合电键k，导体棒ab恰好在导轨上保持静止。由b向a方向看到的平面图如图乙所示，请在此图中画出此时导体棒的受力图，并求出导体棒所受的安培力的大小。

（3）若闭合电键k，导体棒ab静止在导轨上，对导体棒ab的内部做进一步设导体棒单位体积内有n个自由电子，电子电荷量为e，自由电子定向移动的平均速率为v，导体棒的粗细均匀，横截面积为S。

a．请结合第（2）问的结论和题目中所给的已知量，推理得出每个电子受到的磁场力是多大？

b．将导体棒中电流与导体棒横截面积的比值定义为电流密度，其大小用j表示，请利用电流的定义和电流密度的定义推导j的表达式。

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牛顿说：“我们必须普遍地承认，一切物体，不论是什么，都被赋予了相互引力的原理”。任何两个物体间存在的相互作用的引力，都可以用万有引力定律计算，而且任何两个物体之间都存在引力势能，若规定物体处于无穷远处时的势能为零，则二者之间引力势能的大小为，其中m1、m2为两个物体的质量， r为两个质点间的距离（对于质量分布均匀的球体，指的是两个球心之间的距离），G为引力常量。设有一个质量分布均匀的星球，质量为M，半径为R。

（1）该星球的第一宇宙速度是多少？

（2）为了描述电场的强弱，引入了电场强度的概念，请写出电场强度的定义式。类比电场强度的定义，请在引力场中建立“引力场强度”的概念，并计算该星球表面处的引力场强度是多大？

（3）该星球的第二宇宙速度是多少？

（4）如图所示是一个均匀带电实心球的剖面图，其总电荷量为+Q（该带电实心球可看作电荷集中在球心处的点电荷），半径为R，P为球外一点，与球心间的距离为r，静电力常量为k。现将一个点电荷-q（该点电荷对实心球周围电场的影响可以忽略）从球面附近移动到p点，请参考引力势能的概念，求电场力所做的功。

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