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2013北京东城区高三二模物理试题及答案(word)


东城高三物理第二次综合练习试题及答案
2013.5 13.下列说法正确的是 A. 同一元素的两种同位素具有相同的质量数 B. 14 C 的半衰期会随着周围环境的温度的变化而改变 6 C.在核聚变反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量 D.在卢瑟福的α 粒子散射实验中,有少数α 粒子发生大角度偏转 14.已知铜的摩尔质量为 M,铜的密度为 ρ,阿伏伽德罗常数为 N,下列

说法正确的是 A.1 个铜原子的质量为

N M

B.1 个铜原子的质量为

M N

C.1 个铜原子所占的体积为

MN

?

D.1 个铜原子所占的体积为

?M N

15.如图所示,平行厚玻璃板放在空气中,一束复色光斜射向玻璃板上表面,出射光分成 a、 b 两束单色光。对于 a、b 两束光,下面说法正确的是 A.玻璃对 a 光的折射率较小 B.a 光在玻璃中的传播速度较小 C.若 a、b 光从同一介质斜射入真空时,a 光的全反射临 界角较大 D.若 a 光照射某金属能发射出光电子,则 b 光照射该金 属也一定能发射出光电子 16.如图所示,位于原点 O 处的波源在 t=0 时刻,从平衡位置(在 x 轴上)开始沿 y 轴正方 向做周期为 T 的简谐运动,该波源产生的简谐横波沿 x 轴正方向传播,波速为 v,关于 在x ? a b

3 vT 处的质点 P,下列说法正确的是 2
O

y x

A.质点 P 开始振动的方向沿 y 轴正方向 B.质点 P 振动周期为 T ,振动速度的最大值为 v C.若某时刻波源在波谷,则质点 P 也一定在波谷 D.若某时刻质点 P 在波峰,则波源在也一定在波峰

P

17.美国研究人员最近在太阳系边缘新观测到一个类行星天体,其直径估计在 1600 公里左 右,是自 1930 年发现冥王星以来人类在太阳系中发现的最大天体。若万有引力常量为 G,太阳的质量为 M。天体的半径为 R、质量为 m,天体与太阳的中心间距为 r,天体 的运行轨道近似地看作圆,该天体运行的公转周期为 A. 2?

r3 Gm

B. 2?

R3 GM

C. 2?

r3 GM

D. 2?

R3 Gm

1

18.某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电,电路如图,当线圈以 较大的转速 n 匀速转动时, 电压表示数是 U1, 额定电压 为 U2 的灯泡正常发光,灯泡正常发光时电功率为 P, 手摇发电机的线圈电阻是 r,则有 A. 电流表的示数是是

P U1

B.变压器的原副线圈的匝数比是 U 2 :U1 C.变压器输入电压的瞬时值 u ? U 2 sin 2?nt D.手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是 Em ?

2U1

19. 如图所示(a), 一轻质弹簧的下端固定在水平面上, 上端放置一物体(物体与弹簧不连接), 初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力 F 作用在物体上,使物体开始向上做 匀加速运动,拉力 F 与物体位移 s 的关系如图(b)所示(g=10 m/s2),则下列结论正确的 是 A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态 B.弹簧的劲度系数为 7.5 N/cm C.物体的质量为 3 kg D.物体的加速度大小为 5 m/s2 20.如图所示,图甲中 MN 为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为 d 的位置 上放入一个电荷量为+q 的点电荷 O,由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P 是 金属板上的一点, 点与点电荷 O 之间 P 的距离为 r,几位同学想求出 P 点的电 场强度大小,但发现问题很难。几位同 学经过仔细研究, 从图乙所示的电场得 到了一些启示,经过查阅资料他们知 道: 图甲所示的电场分布与图乙中虚线 右侧的电场分布是一样的。 图乙中两异 甲 乙 号点电荷电荷量的大小均为 q,它们之间的距离为 2d,虚线是两点电荷连线的中垂线。 由此他们分别对 P 点的电场强度方向和大小做出以下判断,其中正确的是 A.方向沿 P 点和点电荷的连线向左,大小为

2 kqd r3

B.方向沿 P 点和点电荷的连线向左, 大小为

2kq r 2 ? d 2 r3

C.方向垂直于金属板向左,大小为

2 kqd r3

2

D.方向垂直于金属板向左,大小为

2kq r 2 ? d 2 r3

21.实验题: (1)在用“单摆测重力加速度”的实验中: ①某同学在实验中测得的小球直径为 d,测定了摆线的长度为 l,用秒表记录小球完成 n 次 全振动的总时间为 t,则当地 的重力加速度的表示式为 g= (用 d、l、n、t
0
0

1
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

表示)。若该同学用游标卡尺 测定了小球的直径, 如图 1 所 示 , 则 小 球 直 径 为 cm;

0

2

3

4

cm

0

10

20

图1

②为了尽可能减小实验误差,下述操作中可行的是 A.摆线偏离竖直方向的最大摆角小于 5° B.当小球通过平衡位置时开始计时 C.让小球尽可能在同一竖直面内摆动 D.减小摆球的质量 (2)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。 ①实验室除提供开关 S 和导线外,有以下器材可供选择: 电压表:V(量程 3v,内阻 Rv=10kΩ) 电流表:G(量程 3mA,内阻 Rg=100Ω) 电流表:A(量程 3A,内阻约为 0.5Ω) 滑动变阻器:R1(阻值范围 0?10Ω,额定电流 2A) R2(阻值范围 0?1000Ω,额定电流 1A) 定值电阻:R3=0.5Ω



该同学依据器材画出了如图 2 所示的原理图,他没有选用电流表 A 的原因是___________。 ②该同学将电流表 G 与定值电阻 R3 并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流 表对应的量程是_______A。 ③为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器_______(填写器 材的符号) ④该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表 G 读数为横坐标,以电压表 V 读数为纵
3

坐标绘出了如图 3 所示的图线,根据图线可求出电源的电动势 E=_______V (结果保留三 位有效数字),电源的内阻 r=_______Ω (结果保留两位有效数字)。
u/V 1.5 1.4 1.3

G R
R3 1.2

V E r 图2

S

1.1 G/mA 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

图3

22.如图所示,AB 为水平轨道,A、B 间距离 s=1.25m,BCD 是半径为 R=0.40m 的竖直半 圆形轨道,B 为两轨道的连接点,D 为轨道的最高点。有一小物块质量为 m=1.0kg,小 物块在 F=10N 的水平力作用下从 A 点由静止开始运动,到达 B 点时撤去力 F,它与水 平轨道和半圆形轨道间的摩擦均不计。g 取 10m/s2,求: (1)撤去力 F 时小物块的速度大小; (2)小物块通过 D 点瞬间对轨道的压力大小; (3)小物块通过 D 点后,再一次落回到水平轨道 AB 上,落点和 B 点之间的距离大小。 D R F B A

C

23.如图所示,在质量为 M=0.99kg 的小车上,固定着一个质量为 m=0.01kg、电阻 R=1? 的矩形单匝线圈 MNPQ,其中 MN 边水平,NP 边竖直,MN 边长为 L=0.1m,NP 边长 为 l=0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以 v0=10m/s 的速度做匀速运动,随后 进入一水平有界匀强磁场(磁场宽度大于小车长 度) 。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感 应强度大小 B=1.0T。已知线圈与小车之间绝缘, 小车长度与线圈 MN 边长度相同。求: (1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流 I 的大小和 方向; (2)小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量 q; (3)如果磁感应强度大小未知,已知完全穿出磁场时小车速度 v1=2m/s,求小车进入磁 场过程中线圈电阻的发热量 Q。
4

v0 M Q N l P

? ? ?

? ? ?

?

?

?B ? ? ?

24.如图所示,在光滑的水平长直轨道上,有一质量为 M=3kg、长度为 L=2m 的平板车以速 度 v0=4m/s 匀速运动。某时刻将质量为 m=1kg 的小滑块轻放在平板车的中点,小滑块与 车面间的动摩擦因数为 μ=0.2,取 g=10m/s2。 (1)若小滑块最终停在平板车上,小滑块和平板车摩擦产生的内能为多少? (2)若施加一个外力作用在平板车上使其始终保持速度为 v0=4m/s 的匀速运动,当小滑 块放到平板车中点的同时,对该小滑块施加另一个与平板车运动方向相同的恒力 F, 要保证滑块不能从平板车的左端掉下,恒力 F 大小应该满足什么条件? (3)在(2)的情况下,力 F 取最小值,要保证滑块不从平板车上掉下,力 F 的作用时 间应该在什么范围内?

v0

5

参考答案:
13. D 14.B 15.B 16.A 17.C 18.A 19.D 20.C

d 4? 2 n 2 (l ? ) 2 ;2.235 ;ABC 21. (1) 2 t
(2) ①量程与被测电流值相比较太大 ②0.603(填 0.6 或 0.60 均给分) ③R1 ④1.48,0.84(0.70-0.90 之间都给分) 22.解 : (1)当物块从 A 滑向 B 时,设在 B 点撤去 F 时速度大小为 vB

Fs ?

1 2 mv B 2

vB ? 5m / s
(2)小物块从 B 到 D 点瞬间,由动能定理得:

? mg 2 R ?

1 2 1 2 mv D ? mv B 2 2

解得:vD=3m/s

2 m vD FD ? m g ? R

解得:FD=12.5N

由牛顿第三定律知压力为 12.5N

(3)物块通过 D 点后做平抛运动,有:

2R ?

1 2 gt 2

x ? vD t
解得:x=1.2m

23.解: (1)线圈切割磁感线的速度 v0=10m/s,感应电动势 E=Blv0=1× 0.05× 10=0.5V 由闭合电路欧姆定律得线圈中电流

I?

E 0.5 ? ? 0 .5 A R 1

由楞次定律知线圈中感应电流方向为 M→Q→P→N→M (2) q 入 ? i?t ?

E ?? ?? BS ?t ? ?t ? ? ? 5 ? 10 ?3 C R R?t R R
? B i l? m ?v ?t

(3)设小车完全进入磁场后速度为 v, 在小车进入磁场从 t 时刻到 t+⊿ 时刻(⊿ t t→0)过程中

6

即 ? Bl ? i?t ? m?v 求和得 同理得

B l q ? m(v0 ? v) 入

B l q ? m(v ? v1 ) 出
v0+v 1 = 6 m/s 2

又线圈进入和穿出磁场过程中磁通量的变化量相同,因而有 q 入= q 出 故得 v0-v = v-v 1 即 v =

所以,小车进入磁场过程中线圈克服安培力做功

W克 ?

1 1 1 1 2 ( M ? m)v0 ? (M ? m)v 2 ? ? 1 ? 10 2 ? ? 1 ? 6 2 ? 32 (J) 2 2 2 2

24.解: (1)由动量守恒定律得:

Mv0 ? (M ? m)v
由能量守恒得: Q ?

解得 v ?

Mv0 M ?m

2 1 1 Mm v0 2 2 Mv 0 ? (M ? m)v ? ? 6J 2 2 2( M ? m)

(2)设恒力 F 取最小值为 F1,滑块加速度为 a1,此时滑块恰好到达车的左端,则 滑块运动到车左端的时间 由几何关系有 由牛顿定律有

t1 ?

v0 a1

① ② ③

v0t 1?

v0 L t 1? 2 2 F1 ? ?mg ? ma1

由① ③ ② 式代入数据解得

t1 ? 0 . 5 , F1 ? 6N s

则恒力 F 大小应该满足条件是 F ? 6N (3)力 F 取最小值,当滑块运动到车左端后,为使滑块恰不从右端滑出,相对车先做匀 加速运动 (设运动加速度为 a2, 时间为 t2)再做匀减速运动 , (设运动加速度大小为 a3)到 . 达车右端时,与车达共同速度.则有

F1 ? ? mg ? ma2

④ ⑤ ⑥

?mg ? ma3
2 2 1 2 a2 t2 a2t2 ? ?L 2 2a3

由④ ⑥ ⑤ 式代入数据解得 则力 F 的作用时间 t 应满足

t2 ?

3 s ? 0.58s 3

t1 ? t ? t ? t,即 0.5s ? t ? 1.08s 1 2

7


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