2013北京市丰台区高三二模物理试题及参考答案.pdf

精心整理精心整理丰台区 2013 年高三年级第二学期统一练习（二）2013. 13下列说法正确的是 () A扩散现象说明分子间存在斥力B布朗运动是液体分子的无规则运动C一定质量的 0oC的冰融化成 0oC的水，其内能没有变化D一定质量理想气体对外做功，内能不一定减少，但密度一定减小14如图所示，电路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，某同学分析可能的原因有入射光太弱；入射光波长太长光照时间太短电源正负极接反。下列选项中，均有可能的是 () ABCD15. 裂变反应是目前核能利用中常用的反应。以原子核23592U为燃料的反应堆中，当23592U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种形式，其中一种可表示为23592U+10n13954X+9438Sr+310n则下则叙述中正确的是 () AX原子核中含有 85 个中子BX原子核中含有 139 个质子C裂变时释放能量，根据2Emc，所以裂变后核子总质量增加D裂变时释放能量，出现质量亏损，所以裂变后核子中总质量数减少16. 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让质量为 M的某消防员从一平台上自由下落，落地过程中先双脚触地， 接着他用双腿弯曲的方法缓冲， 使自身重心又下降了段距离，最后停止，用这种方法获得消防员受到地面冲击力随时间变化的图线如图所示。根据图线所提供的信息，以下判断正确的是() At1时刻消防员的速度最大Bt2时刻消防员的速度最大Ct3时刻消防员的速度最大Dt4时刻消防员的速度最大17. 某卫星的发射过程如图所示，先将卫星从地面发射并从A点进入椭圆轨道 I 运行，然后在 B点通过改变卫星的速度，让卫星进入预定圆形轨道II 上运行。则下列说法正确的是 () A该卫星的发射速度一定要大于第二宇宙速度11.2Km/s G 电t/F/N t1t2t3t4Fm M g A B 地球I I精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理B该卫星沿椭圆轨道I 从 A点运动到 B点过程中，速度减小，机械能也减小C该卫星在轨道 I 上运动行的周期大于在轨道II上运行的周期D测量出该卫星在轨道II 上运行的线速度和周期，即可计算地球的质量16. 如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和 R4均为固定电阻。开关 S是闭合的，和为理想电压表，读数分别为U1和 U2； 、和为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3。U1数值不变，现断开 S，下列推断中正确的是 () AU2变小、 I3变大BU2不变、 I3变小CI1变小、 I2变小DI1变大、 I2变大19如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和 E。平板 S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板 S下方有强度为 B0的匀强磁场。下列表述正确的是（C）A速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B能通过狭缝 P的带电粒子的速率等于BEC粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷（qm）越大D粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越靠近狭缝P，表明其质量越大20. 设电子质量为 m ，电荷为 e，以角速度绕带正电的质子作圆周运动。当加上磁场方向与电子轨道平面垂直、磁感应强度为B的磁场时， 设电子轨道半径不变，而角速度发生变化。你可能不会求角速度的变化，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，判断的值可近似等于（）A2mBeB2eBmC 2meBD2Bme21. （18 分）（1）在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学经历了以下实验步骤：A用铅笔和直尺在白纸上从O点沿着两细绳方向画直线，按一定标度作出两个力F1和 F2的图示，根据平行四边形定则作图求出合力F；B只用一个测力计，通过细绳把橡皮筋与细绳的连接点拉到同样的位置 O ；C用铅笔记下 O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数；D在水平放置的木板上，垫一张白纸并用图钉固定，把橡皮筋的一端固定在板上A点，用两V1V2A1A2A3A1 A2 A3 V1 V2 RRRRSbaA O 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理条细绳连接在橡皮筋的另一端， 通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的连接点到达某一位置O ；E记下测力计的读数和细绳方向，按同一标度作出这个力的图示F/，比较这个实测合力和按平行四边形定则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相等；F改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，根据实验得出结论。将以上实验步骤按正确顺序排列，应为( 填选项前的字母 )。在物理学中跟力一样，运算时遵守平行四边形定则的物理量还有（至少写出三个，要求写名称） 。（2）图 1 是利用两个电流表A1（微安表）和 A2（毫安表）测量干电池电动势E和内阻 r 的电路原理图。图中 S为开关。 R为滑动变阻器，固定电阻Rl和 A1内阻之和为 l0000 （比 r 和滑动变阻器的总电阻都大得多 ) ，A2为理想电流表。按电路原理图在图 2 虚线框内各实物图之间画出连线。在闭合开关 S前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至 _ （填“a 端” 、 “中央”或“b端” ） 。闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置，读出电流表A1和A2的示数 I1和 I2。多次改变滑动端c 的位置，得到的数据为在图 3 所示的坐标纸上以 I1为纵坐标、 I2为横坐标画出所对应的 I1- I2曲线。利用所得曲线求得电源的电动势E=_V ，内阻 r =_。该电路中电源输出的短路电流 Im=_A 。22. （16 分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距了1m ，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R2 的电阻。磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.4T。质量为 0.2kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25 。金属棒沿导轨由静止开始下滑。( g=10m/s2，sin37 0.6 ，cos37 0.8) (1) 判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向；I1（mA ）0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 I （mA ）480 400 320 232 140 68 A1 A2 E r S R1 Rb c a 图 1 B+ E，A S ARA AR图I1/A160 150 140 130 120 110 0 100 200 300 400 500 I2/mA 图 3 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理(2) 求金属棒下滑速度达到5m/s 时的加速度大小；(3) 当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R消耗的功率。23 （18 分）有一个竖直固定在地面的透气圆筒，筒中有一劲度为k 的轻弹簧，其下端固定，上端连接一质量为 m的薄滑块，圆筒内壁涂有一层新型智能材料ER流体，它对滑块的阻力可调。起初，滑块静止， ER流体对其阻力为 0，弹簧的长度为L。现有一质量也为m的物体从距地面 2L 处自由落下， 与滑块碰撞后粘在一起向下运动。为保证滑块做匀减速运动， 且下移距离为2mgk时速度减为 0，ER流体对滑块的阻力须随滑块下移而变。试求（忽略空气阻力）：（1）下落物体与滑块碰撞过程中系统损失的机械能；（2）滑块下移距离 d 时 ER流体对滑块阻力的大小。（3）已知弹簧的弹性势能的表达式为212PEkx （式中 k 为弹簧劲度系数， x 为弹簧的伸长或压缩量） ，试求：两物体碰撞后粘在一起向下运动2mgk距离，速度减为零的过程中， ER流体对滑块的阻力所做的功。24 （20 分）如图所示，一个光滑、绝缘水平高台的右面空间中存在范围足够大且水平向左的匀强电场，高台边缘静置一个带电量为+q、质量为 m的小球 B，另有一个绝缘不带电的小球A（大小与小球 B相同，质量大于 m ）以初速度 v0向 B运动，A与 B发生弹性碰撞后水平进入电场，发生再次碰撞后落到水平地面。已知匀强电场的电场场强为E=2mgq，重力加速度为g。 （小球 A、B碰撞过程中电荷不发生转移）（1）如果小球 A的质量为 3m ，求：小球 A、B发生弹性碰撞（首次碰撞）后各自的速度；小球 A、B再次碰撞前运动过程中相距的最大距离；B小球在电场中与 A小球再次碰撞前具有的动能；（2）如果保持 B的质量不变，改变A的质量，其它条件不变， A、B小球再次碰撞前运动过程中相距的最大距离及再次碰撞发生的高度是否发生变化？试证明你的结论。丰台区 2013 年高三年级第二学期统一练习（二）答案13 14 15 16 17 18 19 20 D B A B D C C B 21(1) DCABEF（3 分，只要一个步骤顺序错误不得分）位移、速度、加速度、电场强度等A B E v2L m m 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理（3 分，写对一个得 1 分，不得有标量）21(2) 如图（2 分，错一条线不得分）b端（2 分）如图（2 分，必须有描点，不描点不得分）1.49 （1.48 1.50 ） （2 分）0.60 （0.55 0.65） （2 分）2.4（ 2.3 2.7 ） （2 分）（提示：把 R1和 A1整体等效为一个电压表，测量路端电压）22. （16 分）(1) 由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由a到b（ 2分）(2) 金属棒下滑速度达到5m/s 时产生的感应电动势为0.4 1 5EBLvV=2V （ 2 分）感应电流为22EIRA=1A （ 1 分）金属棒受到的安培力为0.4 1 1FBILN=0.4N（ 2 分）由牛顿第二定律得：sincosmgmgFma（ 2 分）解得： a=2m/s2（ 1 分）(3) 设金属棒运动达到稳定时，所受安培力为F/，棒在沿导轨方向受力平衡/sincosmgmgF（ 2 分）解得：/F0.8N 此时感应电流为/0.80.41FIBLA=2A （ 2 分）电路中电阻 R消耗的电功率：2222PI RW=8W（ 2 分）（另解：由22/B L vFR，解得稳定时速度达到最大值10mvm/s，本题克服安培力做功功率等于电阻 R消耗的电功率，所以/0.8 10PF vW=8W）23. （18分） （1）设物体下落末速度为v0，由机械能守恒定律2012mgLmv得02vgL （ 2 分）设碰后共同速度为v1，由动量守恒定律2mv1=mv0得1122vgL（ 2 分）碰撞过程中系统损失的机械能22101112222Em vmvmgL（ 2 分）I1/ A 160 150 140 130 120 110 0 100 200 300 400 500 I2/mA 图 3 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理（2）设加速度大小为a，有212axv（ 2 分） （得8kLam）设弹簧弹力为 FN， ER流体对滑块的阻力为FER受力分析如图所示22NERFFmgma（2分）NFmgkd（ 2 分）联立 三式解得：4ERkLFmgkd（ 2 分）（3）从碰撞结束瞬间到最低点的过程中，重力做功为：22242Gmgm gWmgkk（1 分）弹性势能的变化为：22221214()()22Pmgmgmgm gEkkkkkk（1 分）所以重力做功恰等于弹性势能的增加，所以ER流体做功等于动能变化21110222ERWm vmgL（ 2 分）（另解：2212022ERFmgmgWWmvk弹弹力做功22121()()22mgmgmgWkkkkk弹联立上面两式解得：12ERFWmgL24. （20分）解析：（1）A与 B发生弹性碰撞01233mvmvmv（ 1 分）22201211133222mvmvmv（ 1 分）联立解得2032vv，1012vv（ 2 分）A球不带电，所以出平台后做平抛运动，在竖直方向做自由落体，水平为匀速运动；B球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做类竖直上抛运动（假定向右为上），所以两球在竖直方向运动情况相同，始终保持在同一高度。1Axv t（ 1 分）2212Bxxv ta t（ 1 分）B球在水平方向上的加速度为22BxmgqEqqagmm（ 1 分）2mg FNFER 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理所以：在飞行过程中A与 B的距离为22210()BAxxxvv tgtv tgt（2 分）所以当012vtg时，x有最大值为204vg（ 2 分）（另解：当小球 B水平分速度减小到012v时，二者相距最远，有012BBxvva t解得012vtg，此时相距200010 131122224BAvvvxxxtv tg）再次发生碰撞时有ABxx（ 1 分）联立解得发生再次碰撞的时间02vtg，202Avxg（ 1分）再次碰撞点离平台的高度2202122vhgtg（ 1 分）由动能定理2212ABmghEqxEmv（ 1 分）解得2058BEmv（ 1 分）（2）如果保持 B的质量不变，改变A的质量，A与 B发生弹性碰撞1 01 122mvmvm v2221 01 122111222mvm vm v联立解得210vvv（与 A、B小球质量无关）（ 2 分）所以在飞行过程中A与 B的距离为/2011xv tgt仍有当/012vtg时，x有最大值为204vg，A、B小球再次碰撞前运动过程中相距的最大距离不发生改变。（ 1 分）同理发生再次碰撞的时间始终为/02vtg，所以再次碰撞点离平台的高度为2202122vhgtg，不发生改变，即再次碰撞发生一个固定高度。（1 分）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 精心整理精心整理精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - - -