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1、.海淀区高三年级第二学期期末练习 物理参考答案 2012/5/8卷 选择题13关于物理学发展史上的一些重大事件,下列说法中正确的是 A普朗克为解释光电效应实验现象提出了光子说 B卢瑟福为解释 a 粒子散射实验现象提出了原子核式结构学说 C贝克勒尔在研究天然放射现象的基础上大胆地预测原子核由质子和中子组成 D麦克斯韦的电磁理论认为,任何变化的电场周围一定产生变化的磁场14下列说法中正确的是A我们观察到的太阳光谱是明线光谱B红光和紫光从水中射向空气时,紫光发生全反射的临界角比红光的大C紫外线比红外线的频率高,所以紫外线的热效应比红外线的热效应更显著D单个原子跃迁发光的过程中,发出紫光的原子比发出红
2、光的原子能量变化大15随着航天技术的发展,在地球周围有很多人造飞行器,其中有一些已超过其设计寿命且能量耗尽。每到太阳活动期,地球的大气层会变厚,这时有些飞行器在大气阻力的作用下,运行的轨道高度将逐渐降低(在其绕地球运动的每一周过程中,轨道高度变化很小均可近似视为匀速圆周运动)。为了避免飞行器坠入大气层后对地面设施及人员造成安全威胁,人们设想发射导弹将其在运行轨道上击碎。具体设想是:在导弹的弹头脱离推进装置后,经过一段无动力飞行,从飞行器后下方逐渐接近目标,在进入有效命中距离后引爆弹头并将该飞行器击碎。对于这一过程中的飞行器及弹头,下列说法中正确的是 A飞行器轨道高度降低后,它做圆周运动的速率变
3、大 B飞行器轨道高度降低后,它做圆周运动的周期变大 C弹头在脱离推进装置之前,始终处于失重状态 D弹头引爆前瞬间,弹头的加速度一定小于此时飞行器的加速度16“蹦极”运动是勇敢者的运动。蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力,对于运动员的第一次下落过程,以下说法中正确的是 A弹性绳开始对运动员施力后,运动员立即开始做减速运动B从弹性绳开始对运动员施力至运动员所受重力与弹性绳对他的弹力相等的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大C整个下落过程中,重力对运动员的冲量大小等于弹性绳弹力对运动员的冲量大小
4、 D整个下落过程中,重力对运动员所做的功小于运动员克服弹性绳弹力所做的功17在光滑水平面上放有一根平直的弹性轻质长绳,绳上从左向右均匀分布有一系列质点1,2,3,相邻两个质点间的距离均为0.10m。在t=0时刻质点1开始沿垂直于绳的方向在水平面内做简谐运动,运动图象如图所示。此振动沿绳向右传播,当振动刚好传播到质点13时,质点1恰好完成第一次全振动。则x/cm0t/s0.10.20.30.410-10A此振动在绳中传播的速度大小为3.25m/sB质点13开始振动时的运动方向沿x轴正方向C质点13开始振动时,质点7通过的路程为10cmD质点7开始运动后与质点1的运动方向总是相同的AB 18如图所
5、示,A、B两个皮带轮被紧绷的传送皮带包裹,传送皮带与水平面的夹角为,在电动机的带动下,可利用传送皮带传送货物。已知皮带轮与皮带之间无相对滑动,皮带轮不转动时,某物体从皮带顶端由静止开始下滑到皮带底端所用的时间是t,则 A当皮带轮逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定大于t B当皮带轮逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t C当皮带轮顺时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间可能等于t D当皮带轮顺时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t19某学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验,实验装置如图甲所示。在大线圈中放置一个
6、小线圈,大线圈与多功能电源连接。多功能电源输入到大线圈的电流i1的周期为T,且按图乙所示的规律变化,电流i1将在大线圈的内部产生变化的磁场,该磁场磁感应强度B与线圈中电流i的关系为B=ki1(其中k为常数)。小线圈与电流传感器连接,并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈中感应电流i2随时间t变化的图象。若仅将多功能电源输出电流变化的频率适当增大,则图丙所示各图象中可能正确反映i2-t图象变化的是(图丙中分别以实线和虚线表示调整前、后的i2-t图象)i1t0乙线圈线圈多功能电源甲T传感器i2t0ATi2t0DTi2t0TC0i2tBT丙 20物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系,也确定了单位间
7、的关系。对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法。下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量EC与哪些量有关的过程中得出的一些结论,式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、为两极板间所充介质的相对介电常数(没有单位)、k为静电力常量。请你分析下面给出的关于EC的表达式可能正确的是A B C D卷 非选择题21(18分)(1)(6分)用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度
8、。实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是 。图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=_m/s2。(结果保留两位有效数字)乙3.90ABCDE8.7914.7021.60单位:cmOF/Na/ms-2AB丙实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出a-F关系图线,如图丙所示。此图
9、线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是 。(选填下列选项的序号)A小车与平面轨道之间存在摩擦 B平面轨道倾斜角度过大C所挂钩码的总质量过大 D所用小车的质量过大(2)(12分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:电池组E(电动势为3.0V,内阻约1);电流表A1(量程0100mA,内阻约5W);电流表A2(量程00.6A,内阻约0.2
10、);电阻箱R(0999.9W);开关、导线若干。小明的实验操作步骤如下:A用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;B根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;C调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;D将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;E改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。F断开开关。小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值
11、d=_ mm;实验中电流表应选择_(选填“A1”或“A2”);丙R/WL/mL0OR0020251530乙甲abPcA小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率r=_(用给定的物理量符号和已知常数表示)。若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)答: 。RNMB22(16分)如图所示,两根竖直放置
12、的足够长的光滑平行金属导轨间距l0.50m,上端接有阻值R0.80的定值电阻,导轨的电阻可忽略不计。导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中,磁场的上边界如图中虚线所示,虚线下方的磁场范围足够大。一根质量m=4.010-2kg、电阻r0.20的金属杆MN,从距磁场上边界h=0.20m高处,由静止开始沿着金属导轨下落。已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。(1)求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小;(2)求金属杆刚进入磁场时的加速度大小;(3)若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动,则金属杆在匀
13、速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大? 23(18分)大风可能给人们的生产和生活带来一些危害,同时风能也是可以开发利用的清洁能源。甲风轮机叶片发电机风力发电机示意图乙齿轮箱与(1)据北京市气象台监测显示,2012年3月23日北京刮起了今年以来最大的风,其短时风力达到近十级。在海淀区某公路旁停放的一辆小轿车被大风吹倒的数字信息亭砸中,如图甲所示。已知该信息亭形状为长方体,其高度为h,底面是边长为l的正方形,信息亭所受的重力为G,重心位于其几何中心。求大风吹倒信息亭的过程中,至少需要对信息亭做多少功;若已知空气密度为,大风的风速大小恒为v,方向垂直于正常直立的信息亭的竖直表面,大风中运动的空
14、气与信息亭表面作用后速度变为零。求信息亭正常直立时,大风给它的对时间的平均作用力为多大。(2)风力发电是利用风能的一种方式,风力发电机可以将风能(气流的动能)转化为电能,其主要部件如图乙所示。已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S,运动的空气与受风面作用后速度变为零,风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变。当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时,风力发电机输出的电功率为P。求在同样的风向条件下,风速为时这台风力发电机输出的电功率。利用风能发电时由于风速、风向不稳定,会造成风力发电输出的电压和功率不稳定。请你提出一条合理性建议,解决这一问题。24(20分)如图
15、所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成=30角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:(1)第一象限电场的电场强度E1的大小及
16、方向;BabcyxOP(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小;(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。海淀区高三年级第二学期期末练习 物理参考答案 2012.5选择题,每小题6分,共48分。选对的得6分,选错或不答的得0分。题号1314151617181920答案BDACBDD C非选择题,共72分。21(1)(6分)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(2分) 0.99或1.0(2分) C(2分)(2)(12分)0.7290.732(3分) A1(3分)(3分) 不产生影响(3分)22(16分)(1)金属杆MN自由下落,设MN刚进入磁场时的速度为v,根据机械能守恒定律,有
17、2分解得 v=2.0m/s1分MN刚进入磁场时产生的感应电动势 E=Blv =0.40.52V=0.40V 1分通过电阻R的电流大小 I=0.40A2分(2)MN刚进入磁场时F安=BIl =0.400.400.50N=8.010-2N 1分设MN刚进入磁场时的加速度大小为a,根据牛顿第二运动定律,有 mg - F安=ma2分解得 a=8.0m/s21分(3)根据力的平衡条件可知,MN在磁场中匀速下落时有 mg=F安1分设MN在磁场中匀速下落时的速度为vm,则此时的感应电动势E=Blvm,感应电流I= Blvm/(R+r),安培力F安=B2l2vm/(R+r)1分联立可解得 vm=10m/s1分
18、在匀速下落过程中重力对金属杆做功的功率P=mgvm=4.0W3分23(18分)(1)信息亭被大风吹倒的过程中,其重心上升的最大高度为Dh=2分当信息亭重心最高时速度为零,风对信息亭所做的功最少。设风吹倒信息亭至少做的功为W,由动能定理,有 W-GDh=0 2分解得 W=1分在Dt时间内垂直于信息亭表面吹来的风的空气质量为Dm=hlvDt1分设信息亭对空气的作用力为F,由动量定理,有 -FDt=0 -hlv2Dt 2分解得 F=hlv2 1分根据牛顿第三定律可知,大风(空气)对信息亭的作用力F=F=hlv2 1分(2)单位时间内垂直吹向旋转叶片有效受风面积的空气的质量为m=rSv这些空气所具有的
19、动能为 Ek=rSv32分设风力发电机将风能转化为电能的效率为k,则风力发电机输出的电功率为 P=kEk=krSv3 1分当风速为时输出的电功率 2分若风向改变,可以调整风车的叶面朝向,使叶面与风速垂直,风力发电机更多地接受风能;风大时可以让风力发电机将多余的电能给蓄电池充电,把电能储存起来,发电机输出功率变小时用蓄电池辅助供电等。3分(说明:只要建议符合物理原理,即可得3分)24(20分)(1)在第一象限内,带电微粒从静止开始沿Pa做匀加速直线运动,受重力mg和电场力qE1的合力一定沿Pa方向,电场力qE1一定水平向左。1分带电微粒在第四象限内受重力mg、电场力qE2和洛仑兹力qvB做匀速直
20、线运动,所受合力为零。分析受力可知微粒所受电场力一定水平向右,故微粒一定带正电。1分所以,在第一象限内E1方向水平向左(或沿x轴负方向)。1分根据平行四边形定则,有 mg=qE1tan 1分解得 E1=mg/q 1分(2)带电粒子从a点运动到c点的过程中,速度大小不变,即动能不变,且重力做功为零,所以从a点运动到c点的过程中,电场力对带电粒子做功为零。1分由于带电微粒在第四象限内所受合力为零,因此有 qvBcos=mg 1分带电粒子通过a点的水平分速度vx=vcos= 1分带电粒子在第一象限时的水平加速度ax=qE1/m=g1分带电粒子在第一象限运动过程中沿水平方向的位移x=1分由P点到a点过
21、程中电场力对带电粒子所做的功W电=qE1x=1分因此带电微粒由P点运动到c点的过程中,电势能的变化量大小 E电=1分说明:其他方法正确的同样得分。但用动能定理的水平分量式求解的不能得分。BabcyxOPde(3)在第三象限内,带电微粒由b点到c点受重力mg、电场力qE3和洛仑兹力qvB做匀速圆周运动,一定是重力与电场力平衡,所以有qE3=mg 1分设带电微粒做匀速圆周运动的半径为R,根据牛顿第二定律,有 qvB=mv2/R 1分带电微粒做匀速圆周运动的周期 T=1分带电微粒在第三象限运动的轨迹如图所示,连接bc弦,因Oa=Oc,所以abc为等腰三角形,即Ocb=Oab=30。过b点做ab的垂线
22、,与x轴交于d点,因Oba=60,所以Obd=30, 因此bcd为等腰三角形,bc弦的垂直平分线必交于x轴上的d点,即d点为轨迹圆的圆心。2分所以带电粒子在第四象限运动的位移xab=Rcot=R其在第四象限运动的时间t1=1分由上述几何关系可知,带电微粒在第三象限做匀速圆周运动转过的圆心角为120,即转过1/3圆周,所以从b到c的运动时间 t2= 1分因此从a点运动到c点的时间 t=t1+t2=+= 1分2012年东城二模甲乙13氢原子核外电子在能级间跃迁时发出a、b两种频率的光,经同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如甲、乙两图所示。若a 光是氢原子核外电子从n=3的能级向n=1的能级跃迁时释
23、放的,则b光可能是 A从n=4的能级向n=3的能级跃迁时释放的B从n=3的能级向n=2的能级跃迁时释放的C从n=2的能级向n=1的能级跃迁时释放的D从n=4的能级向n=1的能级跃迁时释放的14两个相同的、质量分布均匀的金属球a和,分别固定于绝缘支座上,设两球质量均为,两球心间的距离为球半径R的3倍。若使它们带上等量异种电荷,所带电荷量的绝对值均为Q,则a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是A, B,C, D,x/cmy/cm15一列沿x轴正方向传播的简谐横波,每个质点振动的振幅都为2cm,已知在t=0时刻相距4cm的两个质点a、b的位移都是1cm,但速度方向相反,其中a质点的
24、速度沿y轴负方向,如图所示。则At=0时刻,a、b两质点的加速度相同Ba、两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍Ca质点的速度最大时,b质点的速度为零D当b质点的位移为+2cm时,a质点的位移为正16北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作卫星1和2均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径均为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置,如图所示。若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力。以下判断中正确的是卫星1卫星2地球60ABOA这两颗卫星的向心加速度大小相等,均为 B卫星l由位置A运动至位置B所需的时
25、间为C如果使卫星l加速,它就一定能追上卫星2D卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功v/(ms-1)0.5t/s1.01.52.02.50ab17在一支氖管两端加一个正弦交流电压u=50sin(314t) V。当氖管两端电压达到或超过U0=25V时,氖管就能发光。则在此交流电的一个周期内氖管的发光时间为 A0.2s B0.02s C0.01s D0.005s 18有两个质量分别为m1和m2的物体A和B,并排放在水平地面上。现用同向水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上,作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止。A、B两物体运动的vt图象分别如a、b图线所示。由图中信息可以得
26、出A若m1=m2,则力F1对A所做的功小于力F2对B所做的功B若m1=2m2,则力F1对A所做的功小于力F2对B所做的功C若m1= m2,则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍D若m1=2 m2,则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍h19如图所示,在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球A从弹簧原长位置由静止释放,小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,则小球B下降h时的速度为(重力加速度为g,不计空气阻力。)A B C D020静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m
27、、带电量为q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点进入电场,沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是 0x/mx1/Vx2x3x4A粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐增大B粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大C要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为D若v0,粒子在运动过程中的最大速度为图3图1图2图421(18分)(1)在做“用双缝干涉测量光的波长”实验时,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,当分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(如图1所示),游标卡尺的示数如图2所示;接着转动手轮,当分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(如图3所示),游标卡尺的示数如图4所示。已知双缝间距为0.5m
28、m,从双缝到屏的距离为1m。 图2中游标卡尺的示数为 mm;图4游标卡尺的示数为 mm;实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ,所测光的波长为 m 。(保留两位有效数字)(2)为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供以下器材:(A)待测线圈L(阻值约为2,额定电流2A)(B)电流表A1(量程0.6A,内阻r1=0.2)(C)电流表A2(量程3.0A,内阻r2约为0.2)(D)滑动变阻器R1(010)(E)滑动变阻器R2(01k)(F)定值电阻R3=10(G)定值电阻R4=100(H)电源(电动势E约为9V,内阻很小)(I)单刀单掷开关两只S1、S2,导线若干。要求实验时,改变滑动
29、变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组A1表 和A2表的读数I1、I2,然后利用给出的I2I1图象(如图6所示),求出线圈的电阻RL。01.02.03.0I2/ AI1/ A0.20.40.60.8ES1RLA2A1S2L图5图6实验中定值电阻应选用 ,滑动变阻器应选用 。请你画完图5方框中的实验电路图。实验结束时应先断开开关 。由I2I1图象,求得线圈的直流电阻RL= 。22(16分)如图所示,一质量为m的小球(小球的大小可以忽略),被a、b两条轻绳悬挂在空中。已知轻绳a的长度为l,上端固定在O 点,轻绳b水平。(1)若轻绳a与竖直方向的夹角为a ,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求
30、轻绳b对小球的水平拉力的大小;(2)若轻绳b突然断开,小球由图示位置无初速释放,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳a对小球的拉力。(不计空气阻力,重力加速度取g)23(18分)环保混合动力车是指使用汽油机驱动和利用蓄电池所储存的电能驱动的汽车。它可按平均需要使用的功率来确定汽油机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。汽车需要大功率而汽油机功率不足时由电动机来补充,电动机的电源为蓄电池;汽车负荷少时,电动机可作为发电机使用,汽油机的一部分功率用来驱动汽车,另一部分功率驱动发电机,可发电给蓄电池充电。有一质量m=1200kg的混合动力轿车,在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶,
31、汽油发动机的输出功率为P=60kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时,保持汽油发动机功率不变,立即启动发电机工作给蓄电池充电,此时轿车的动力减小,做减速运动,运动距离s=80m后,速度变为v2=72km/h。此过程中汽油发动机功率的25%用于轿车的牵引,75%用于供给发电机工作,发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为蓄电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。试求:(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时,所受阻力Ff的大小;(2)轿车从90km/h减速到72km/h的这一过程中,蓄电池获得的电能E电;(3)若电动机的输出功率也为60 kW,此时汽油发动机和电动
32、机共同工作的最大功率可以达到Pm=108kW,汽车驶上与水平地面成30角斜坡,汽车爬坡过程中所受阻力为重力的0.1倍,设斜坡足够长,求汽车在斜坡上做匀速运动的最大速度vm。(g取10m/s2)Rh0LL2124(20分)如图所示,竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨,宽度均为L=0.5m,上方连接一个阻值R=1的定值电阻,虚线下方的区域内存在垂直纸面向里的磁感应强度B=2T的匀强磁场。完全相同的两根金属杆1和2靠在导轨上,金属杆长与导轨等宽且与导轨接触良好,电阻均为r =0.5。将金属杆1固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内),金属杆2从磁场边界上方h0=0.8m处由静止释放,进入磁
33、场后恰作匀速运动。(g取10m/s2)求:(1)金属杆的质量m;(2)若金属杆2从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放,进入磁场下落一段距离后做匀速运动。在金属杆2加速的过程中整个回路产生了1.4J的电热。求此过程中流过电阻R的电荷量q;(3)若金属杆2仍然从磁场边界上方h1=0.2m处由静止释放,在金属杆2进入磁场的同时释放金属杆1,试求两根金属杆各自的最大速度。2012年东城理综物理部分参考答案13D 14C 15A 16A 17C 18C 19B 20D21(18分)(1)(6分)11.4 (2分) 16.7 (2分) 减小测量的绝对误差(或提高测量的精确度); 6.610-7 (2分
34、)ES1R3RLLA2A1S2R1(2)(12分) R3 ,R1(4分)如图所示。(4分)S2 (2分)2. 0 (2分)22(16分)(1)小球的受力图见右根据平衡条件,应满足 Tcosa = mg ,Tsina = F可得小球受到的拉力 (6分)(2)释放后,小球沿圆弧运动,到达最低点,只有重力做功,由系统机械能守恒 则通过最低点时小球的速度小球沿圆周运动,通过最低点,受重力和绳的拉力,根据牛顿第二定律 解得轻绳对小球的拉力,方向竖直向上(10分)23(18分)(1)轿车以1=90km/h=25m/s匀速行驶时,汽车受到的阻力等于牵引力,有P=Ff 1解得阻力Ff = 2.4103N (6
35、分)(2)轿车做减速运动s80m速度减为v2=72km/h=20m/s,设这一过程中汽油发动机做的总功为W,由动能定理有W25%Ff s=代入数据得:W=2.28105J蓄电池获得的电能 E电= W 75%50% =8.55104J (7分)(3)汽车在斜坡上做匀速运动时牵引力Fmgsin300.1mg。在斜坡上匀速运动的最大速度设为vm,有 Pm=(mgsin30+0.1mg)vm 可得最大速度vm=15m/s (5分)24(20分)(1)金属杆2进入磁场前做自由落体运动,进入磁场的速度vm=m/s=4m/s 金属杆2进入磁场后切割磁感线,回路中产生感应电流,有感应电动势E=BLvm,感应电
36、流 金属杆恰做匀速运动,受安培力和重力平衡:mg=BIL解出m=0.2kg (5分)(2)金属杆2自由下落h1,进入磁场,做加速运动,设金属杆2在磁场内下降h2后达到匀速运动,在加速的过程中,部分机械能转化为电能产生电热,有mg(h1+h2)=+Q 可得 h2=1=1.3m 金属杆2进入磁场到匀速运动的过程中,解出流过电阻的电量q= C =0.65C (6分)(3)金属杆2刚进入磁场时的速度v=m/s=2m/s 金属杆2进入磁场同时释放金属杆1后,回路中有感应电流,两杆都受安培力和重力,且受力情况相同,都向下做加速运动,随速度增大,感应电流增大,安培力增大,直到安培力和重力相等时,速度达到最大
37、。金属杆1和2产生的感应电动势为E1=BLv1,E2=BLv2感应电流为 达到最大速度时杆的重力等于安培力mg=BIL整理得到:v1+ v2=代入数据得v1+ v2=4 m/s 因为两个金属杆任何时刻受力情况相同,因此任何时刻两者的加速度也都相同,在相同时间内速度的增量也必相同,即:v10 =v2 v 代入数据得v2= v1+2 (画出v-t图,找到两者速度差值(v2-v1)恒为2m/s的,同样给分) 两式联立求出:v1=1m/s,v2=3m/s (9分)12昌平区二模13近段时间,朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目,其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。因为重水堆核电站在发电的同
38、时还可以产出供研制核武器的钚239(Pu),这种Pu可由铀239(U)经过衰变而产生。则下列判断中正确的是(D)A. Pu与U的核内具有相同的中子数B. Pu与U的核内具有相同的质子数C. U经过1次衰变产生Pu 图1abOD. U经过2次衰变产生Pu14一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图1所示。下列说法正确的是(C)A玻璃砖对a、b的折射率关系为nanbBa、 b在玻璃中的传播速度关系为vavbCa、 b在真空中的波长关系为abVA图2KLD如用a光照射某金属能发生光电效应,则用b光照射该金属也一定能发生光电效应15如图2所示,一理想变压器
39、原、副线圈的匝数比为12,副线圈电路中接有灯泡L,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有交流电压表和交流电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时交流电压表和交流电流表的读数,则(A)AU=110V,I=0.2ABU=110V,I=0.05ACU=110V,I=0.2ADU=110V,I=0.2A t/sa/(ms-2)O306021-1图316汽车由静止开始在平直的公路上行驶,060s内汽车的加速度随时间变化的图像如图3所示。则该汽车在060s内的速度时间图像(即v-t图像)为图4中的(B)v/(ms-1)v/(ms-1)v/(ms-1)t/sOA B C
40、 Dt/s301020-10602010O-103060Ot/s301020-1060Ot/s301020-1060-20-20v/(ms-1)图417我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下(其它星体对它们的作用可忽略)绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。由观察测得其运动周期为T,S1到O点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为(B) A B C DRLCR0E rVK图518在如图5所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻, R为滑动变阻器。开关闭合后,灯
41、泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( D )A伏特表示数将减小B灯泡L将变亮C电容器C的电容将减小D电容器C的电荷量将增大 图6P甲2060100x/cmy/cmO乙135t/sy/cmO19一列简谐横波,在t=6.0s时的波形如图6(甲)所示,图6(乙)是这列波中质点P的振动图线,那么该波的传播速度和传播方向是 (B)Av=0.20m/s,向左传播 Bv=0.20 m/s,向右传播 Cv=0.15 m/s,向左传播 Dv=0.15 m/s,向右传播20在孤立点电荷Q的电场中,一质子在距离点电荷r0处若具有E0的动能,即能够恰好逃逸此电场的束缚。若规定无穷远处电势为
42、零,用E表示该场中某点的场强大小,用表示场中某点的电势,用EP表示质子在场中所具有的电势能,用Ek表示质子在场中某点所具有的动能,用r表示该点距点电荷的距离,则如图7所示的图像中,表示关系正确的是(A)EOABCDrOrEPOrEkOE0r0-E0r0图721(18分)(1)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”,如图8所示,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小,在小车的后面连接纸带,通过打点计时器记录小车的运动情况,小车中可以放置砝码。请把下面的实验步骤补充完整。钩码小车打点计时器拉力传感器纸带图8C实验
43、主要步骤如下:测量、砝码和拉力传感器的总质量M,把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连,将纸带连接小车并通过打点计时器,正确连接所需电路。将小车停在C点,在释放小车(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点,记录细线拉力。在小车中增加砝码,或减少砝码,重复的操作。处理数据。实验结果发现小车动能的增加量Ek总是明显小于拉力F做的功W,你认为其主要原因应该是上述实验步骤中缺少的步骤是 。(2)小明同学为测量某金属丝的电阻率,他截取了其中的一段,用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表粗测其电阻约为R该该同学将米尺的0刻度线与金
44、属丝的左端对齐,从图9(甲)中读出金属丝的长度L= mm。该该同学用螺旋测微器测金属丝的直径,从图9(乙)中读出金属丝的直径D= mm。该该同学选择多用电表“10”档粗测金属丝的电阻,从图9(丙)中读出金属丝的电阻0mm图乙1520AV5000/V2500/VNa2.5 5.0 2.5PV图丙图9图甲ab0cm1201918R= 。接着,该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。实验室提供的器材有:A直流电源E(电动势4V,内阻不计)B电流表A1(量程03mA,内阻约50)C电流表A2(量程015mA,内阻约30 )D电压表V1(量程03 V,内阻1
45、0 k)E电压表V2(量程015 V,内阻25 k)F滑动变阻器R1(阻值范围015 ,允许通过的最大电流2.0A)G滑动变阻器R2(阻值范围02k ,允许通过的最大电流0.5A)H待测电阻丝Rx,开关、导线若干要求较准确地测出其阻值,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选(用器材前的字母表示即可) 用图10所示的电路进行实验测得Rx,实验时,开关S2应向闭合(选填“1”或“2”)请根据选定的电路图,在如图11所示的实物上画出连线(部分线已画出)。+RS1图11-Rx图10RES1AVRx12S2(多选)在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中,错误的是 A先用米尺测出金属丝的长度,再将金属丝两端
46、固定在接线柱上悬空拉直;B用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次,求平均值;C打开开关,将选好的实验器材按图10连接成实验电路;D闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有合适的示数,读出并记下这组数据;E改变滑动变阻器的滑键位置,重复进行实验,测出6组数据,并记录在表格中;F分别计算出电流平均值()和电压的平均值(),再求出电阻的平均值;G根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率设金属丝的长度为L(m),直径的平均值为(m),电阻的平均值为(),则该金属丝电阻率的表达式为。22(16分)如图12所示,用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q。现加一水平向左的匀强电场,平衡时小球静
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