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北京市朝阳区2011-2012学年度高三年级第二次综合练习 理科综合测试

时间:2015-03-06


北京市朝阳区 2011-2012 学年度高三年级第二次综合练习 理科综合测试
13.“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合
3 4 1 作项目之一。某热核聚变反应方程为 2 1 H + 1 H ? 2 He + 0 n ,相关的原子核或核子质量如

下表,该反应中放出的能量为
2 1

H

3 1

H

4 2

He

1 0

n

质量

m1

m2

m3

m4

1 2 A. (m1 ? m2 ? m3 ? m4 )c 2
C. (m1 ? m2 ? m3 ? m4 )c2

1 2 B. (m3 ? m4 ? m1 ? m2 )c 2
D. (m3 ? m4 ? m1 ? m2 )c2

14.如图所示,两束不同的单色细光束 a、b,以不同的入射角 从空气射入玻璃三棱镜中,其出射光恰好合为一束。以下判 断正确的是 A.在同种介质中 b 光的速度较大 B.若让 a、b 光分别从同种玻璃射向空气,b 光发生全反射的临界角较大 C.若让 a、b 光分别通过同一双缝装置,在同位置的屏上形成干涉图样,则 b 光条纹间 距较大 D.若让 a、b 光分别照射同种金属,都能发生光电效应,则 b 光照射金属产生的光电子 最大初动能较大 15.为了科学研究的需要,常常将带电粒子储存在圆环形状空腔 中,圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中,如 图所示。如果磁场的磁感应强度为 B,质子( 1 1 H )和 α 粒 子( 4 2 He )在空腔中做圆周运动的轨迹相同,质子和 α 粒子 在圆环空腔中运动的速率分别为 vH 和 vα ,运动周期分别为 TH 和 Tα ,则以下判断正确的是 A.vH≠vα ;TH≠Tα B.vH=vα ;TH=Tα C.vH=vα ;TH≠Tα D.vH≠vα ;TH=Tα 16.如图所示,一自耦变压器(可看做理想变压器)输入端 AB 间加一正弦式交流电压,在 输出端 CD 间接灯泡和滑动变阻器。转动滑片 P 可以改变副线圈的匝数,移动滑片 Q 可 以改变接入电路电阻的阻值。则 A.只将 P 顺时针转动,灯泡变亮 B.只将 P 逆时针转动,灯泡变亮 C.只将 Q 向上移动,灯泡变亮 D.只将 Q 向下移动,灯泡变亮 17. 如图甲所示, 一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波, O 点为振源, P 点到 O 点的距离 l=10m。 t=0 时刻 O 点由平衡位置开始振动,图乙为质点 P 的振动图像。下列判断正确的是
用心 爱心 专心 1

A.该波的波长为 5m,t=0 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴负方向 B.该波的波长为 2m,t=0 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴负方向 C.该波的波长为 5m,t=0 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴正方向 D.该波的波长为 2m,t=0 时刻振源 O 的振动方向沿 y 轴正方向 18.如图所示,长为 L、倾角为 θ 的光滑绝缘斜面固定在水平 面上,斜面处于电场中。一电荷量为+q、质量为 m 的小球以 速度 v0 由斜面底端 A 沿斜面上滑,到达顶端 B 的速度仍为 v0,则 mg A.若电场是匀强电场,则场强大小一定为 q B.若电场是匀强电场,A、B 两点间的电势差一定为
mgL q

C.不论电场是否是匀强电场,小球在 B 点的电势能一定大于在 A 点的电势能 mgL sin ? D.不论电场是否是匀强电场,A、B 两点间的电势差一定为 q 19. 图甲中的三个装置均在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中, 足够长的光滑导轨固定 不动,图 2 中电容器不带电。现使导体棒 ab 以水平初速度 v0 向右运动,导体棒 ab 在 运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好。某同学定性画出了导体棒 ab 的 v-t 图像, 如图乙所示。则他画出的是

A.图 1 中导体棒 ab 的 v-t 图像 B.图 2 中导体棒 ab 的 v-t 图像 C.图 3 中导体棒 ab 的 v-t 图像 D.图 2 和图 3 中导体棒 ab 的 v-t 图像 20.一劲度系数为 k 的轻质弹簧一端固定,另一端与质量为 m 的滑 块相连。 滑块在光滑水平面上做简谐运动, 周期为 T, 振幅为 A。 滑块从最大位移向平衡位置运动的过程中,在求弹簧弹力的冲 量大小时,有以下两种不同的解法: 解法一 解法二

用心

爱心

专心

2

由于弹簧的弹力 F 与位移 x 成正比,所 以甲同学先求出 0~

乙同学查阅资料后得到弹性势能的表达式

T 内的平均弹力 4

F?

kA ? 0 2

1 是: Ep ? kx2 (x 为弹簧的形变量) 。 2 设滑块到达平衡位置时的速度为 v,根据机 1 1 械能守恒定律: kA2 ? mv2 2 2
所以: v ? A
k m

由于运动时间是

T ,所以 4

I ?F?

T kAT ? 4 8

又根据动量定理: I ? mv ? 0 ? A mk

关于以上两种解法,下列判断准确的是 A.只有解法一正确 B.只有解法二正确 C.解法一和解法二都正确 D.解法一和解法二都不正确 第二部分(非选择题 共 180 分) 本部分共 11 小题,共 180 分。 21. (18 分) (1) 某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实 2 验中(g 取 9.8m/s ) : ① 他们拿到了所需的打点计时器(带导线) 、纸 带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物,此外还 需要____________(填字母代号) A.直流电源 B.交流电源 C.游标卡尺 D.毫米刻度尺 E.天平及砝码 F.秒表 ② 先接通打点计时器的电源,再释放重物,打出的某条纸带如下图所示,O 是纸带 静止时打出的点,A、B、C 是标出的 3 个计数点,测出它们到 O 点的距离分别为 x1=12.16cm、x2=19.1cm 和 x3=27.36cm,其中有一个数值在记录时有误,代表它 的符号是_______(选填“x1” 、 “x2”或“x3” ) 。

③ 已 知 电 源 频 率 是 50Hz , 利 用 ② 中 给 出 的 数 据 求 出 打 B 点 时 重 物 的 速 度 vB=_________m/s。 ④ 重物在计数点 O、B 对应的运动过程中,减小的重力势能为 mgx2,增加的动能为

1 2 1 2 (选填“>” 、 “<”或“=” ) ,其原因是 mvB ,通过计算发现,mgx2_____ mvB 2 2 _________________。 (2) 另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频 闪相机来探究碰撞中的不变量。其实验步骤如 下:
用心 爱心 专心 3

【步骤 1】用天平测出 A、B 两个小球的质量 mA、mB(mA>mB) ; 【步骤 2】安装好实验装置,使斜槽末端保持水平,调整好频闪相机的位置并固定; 【步骤 3】让入射小球从斜槽上某一位置 P 由静止释放,小球离开斜槽后,用频闪 相机记录下小球相邻两次闪光时的位置,照片如图乙所示; 【步骤 4】将被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从位置 P 由静止开始释放,使它 们碰撞。两小球离开斜槽后,用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的 位置,照片如图丙所示。

经多次实验,他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变。 ① 实验中放在斜槽末端的小球是__________ (选填“A”或“B” ) ; ② 若要验证他们的猜想,需要在照片中直接测量的物理量有_______________(选 填“x0” 、 “y0” 、 “ x1 ” 、 “y1” 、 “x2” 、 “ y2 ” ) 。写出该实验小组猜想结果的表达式 ________________________(用测量量表示) 。 ③ 他们在课外书中看到 “两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分, 碰撞中的恢 复系数定义为 e ?
v2 ? v1 v20 ? v10

,其中 v10 和 v20 分别是碰撞前两物体的速度,v1 和 v2

分别是碰撞后两物体的速度, 弹性碰撞恢复系数 e=1, 非弹性碰撞恢复系数 e<1。 ” 于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值 e=___________。 (结 果保留到小数点后两位数字) 22. (16 分) 如图所示,空间有一场强为 E、水平向左的匀强电场,一质量为 m、电荷量为+q 的 滑块(可视为质点)在粗糙绝缘水平面上由静止释放,在电场力的作用下向左做匀加速 直线运动,运动位移为 L 时撤去电场。设滑块在运动过程中,电荷量始终保持不变,已 知滑块与水平面间的动摩擦因数为 μ 。 (1)画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图,并求出该过程中加速度 a 的大小; (2)求滑块位移为 L 时速度 v 的大小; (3)求撤去电场后滑块滑行的距离 x。
E



用心

爱心

专心

4

23. (18 分) 如图甲所示, MN、 PQ 是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨, 间距 L=2.0m, R 是连在导轨一端的电阻,质量 m=1.0kg 的导体棒 ab 垂直跨在导轨上,电压传感器与 这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度 B=0.50T、方向竖直向下的匀强磁场。从 t=0 开始对导体棒 ab 施加一个水平向左的拉力,使其由静止开始沿导轨向左运动,电 压传感器测出 R 两端的电压随时间变化的图线如图乙所示,其中 OA、BC 段是直线,AB 段是曲线。假设在 1.2s 以后拉力的功率 P=4.5W 保持不变。导轨和导体棒 ab 的电阻均 可忽略不计,导体棒 ab 在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好。不计电压传感器 2 对电路的影响。g 取 10m/s 。求: (1)导体棒 ab 最大速度 vm 的大小; (2)在 1.2s~2.4s 的时间内,该装置总共产生的热量 Q; (3)导体棒 ab 与导轨间的动摩擦因数 μ 和电阻 R 的值。

24. (20 分)
用心 爱心 专心 5

某同学用一个光滑的半圆形轨道和若干个大小相等、 可视为质点的小球做了三个有 趣的实验,轨道固定在竖直平面内,且两端同高。第一次,他将一个小球从离轨道最低 点的竖直高度 h 处由静止沿轨道下滑(h 远小于轨道半径) ,用秒表测得小球在轨道底 部做往复运动的周期为 T;第二次,他将小球 A 放在轨道的最低点,使另一个小球 B 从 轨道最高点由静止沿轨道滑下并与底部的小球碰撞, 结果小球 B 返回到原来高度的 1/4, 小球 A 也上滑到同样的高度;第三次,用三个质量之比为 m1:m2:m3=5:3:2 的小球做实 验,如图所示,先将球 m2 和 m3 放在轨道的最低点,球 m1 从某一高度由静止沿轨道下滑, 它们碰后上升的最大高度分别为 h1、h2 和 h3,不考虑之后的碰撞。设实验中小球间的碰 撞均无能量损失。重力加速度为 g。求: (1)半圆形轨道的半径 R; (2)第二次实验中两小球的质量之比 mA:mB; (3)第三次实验中三个小球上升的最大高度之比 h1:h2:h3。

北京市朝阳区高三年级第二次综合练习 理科综合测试 2012.5 第一部分共 20 小题,每小题 6 分,共 120 分。 题号 答案 题号 答案 11 12 13 C 14 D 15 A 16 B 17 C 18 D 19 B 20 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

第二部分共 11 小题,共 180 分。 物理 21. (18 分) (1)① BD ② x2 ③ 1.90 ④ > 纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力
用心 爱心

2分 2分 2分 2分 2分
专心 6

(2)① B ② x0、x1、x2
mA x0 ? mA x1 ? mB x2

2分 2分 2分 2分 N qE f mg

③ 0.88

22. (16 分) 解: (1)滑块沿轨道向左运动过程中的受力如图所示。 根据牛顿运动定律: mg ? N ? 0 qE ? f ? ma 又因为 所以
f ? ?N

qE ? ?g m (2)物块向左做匀加速直线运动,根据运动学公式: a?
v2 ? 2aL

(6 分)

所以

v ? 2(

qE ? ? g )L m

(4 分)

(3)滑块在导轨运动的整个过程中,根据动能定理有 qEL ? ? mg ( L ? x) ? 0 ? 0
x?( qE ? 1) L ? mg

(6 分)

23. (18 分) 解: (1)从乙图可知,t=2.4s 时 R 两端的电压达到最大,Um=1.0V,由于导体棒内阻不计, 故 Um=Em=BLvm=1.0V, E 所以 ① (6 分) vm ? m ? 1.0m/s BL (2)因为 E ? U ? BLv ,而 B、L 为常数,所以,在 0~1.2s 内导体棒做匀加速直线运动。 设导体棒在这段时间内加速度为 a。设 t1=1.2s 时导体棒的速度为 v1,由乙图可知 此时电压 U1=0.90V。 因为 所以
E1 ? U1 ? BLv1



U1 ? 0.90m/s BL 在 1.2s~2.4s 时间内,根据功能原理 v1 ? 1 2 1 2 mv1 ? P ? ?t ? mvm ?Q 2 2 Q ? 5.3 J
③ (6 分)

所以

(3)导体棒做匀加速运动的加速度 v ?0 a? 1 ? 0.75m/s2 t 当 t=1.2s 时,设拉力为 F1,则有
用心 爱心 专心 7

F1 ?

P ? 5.0N v1

同理,设 t=2.4s 时拉力为 F2,则有 P F2 ? ? 4.5N vm 根据牛顿第二定律有
F1 ? f ? F安1 ? ma F2 ? f ? F安2 ? 0
mg ? N ? 0

④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ F

N f mg F安

又因为

BLU1 F安1 ? BI1 L ? R F安2 ? BI 2 L ?
f ? ?N

BLU2 R

由④⑤⑥⑦⑧⑨,代入数据可求得: R=0.4Ω , ? ? 0.2

(6 分)

24. (20 分) 解: (1)第一次实验中,小球的运动可以看做摆长为 R 的单摆,根据单摆周期公式有:
T ? 2? R g

T 2g (6 分) 4? 2 (2)第二次实验中,球 B 从高为 R 处释放,设球 B 与球 A 碰撞前瞬间的速度大小为 vB,碰 R ? 和 vA。 撞后瞬间它们速度的大小分别为 v B 由题意知, 球 B 与 A 碰后达到的高度均为 , 4 根据机械能守恒定律有 1 2 mB vB ? mB gR 2
所以

R?

1 R ?2 ? mB g mB vB 2 4 1 R 2 mAvA ? mA g 2 4
所以
? ? vB ? 2gR ; vA ? vB 1 gR 2

又根据动量守恒定律有
? ? mAvA mB vB ? ?mB vB

用心

爱心

专心

8

所以

mA 3 ? mB 1

(6 分)

(3)根据题意设球 1、2、3 的质量分别为 5m、3m 和 2m。设球 1 与球 2 碰撞前后的速度分
? ,球 3 与球 2 碰撞后的速度为 v3 。 别为 v1、 v1? ,球 2 与球 3 碰撞前后的速度分别为 v2、 v2

球 1 与球 2 碰撞过程中动量守恒,且机械能守恒,则有 5mv1 ? 5mv1? ? 3mv2
1 1 1 2 ? 5mv12 ? ? 5mv1?2 ? ? 3mv2 2 2 2 1 5 ? ? v1,v2 ? v1 解得 v1 4 4 球 2 与球 3 碰撞过程中动量守恒,且机械能守恒,则有 ? ? 2mv3 3mv2 ? 3mv2 1 1 1 2 2 ?2 ? ? 2mv3 ? 3mv2 ? ? 3mv2 2 2 2 1 3 ? ? v1,v3 ? v1 解得: v2 4 2 在三个小球的上升过程中,根据机械能守恒定律有
1 ? 5mv1?2 ? 5mgh1 2 1 ?2 ? 3mgh2 ? 3mv2 2 1 2 ? 2mv3 ? 2mgh3 2

解得

h1 : h2 : h3 ? 1:1: 36

(8 分)

用心

爱心

专心

9


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