2010年北京市海淀区高三第二次模拟考试（理综）物理部分.doc

1、2010年北京市海淀区高三第二次模拟考试（理综）物理部分 选择题 下列说法中正确的是 （ ） A在关于物质波的表达式 E=hv和 中，波长 A、频率 v都是描述物质波动性的物理量 B光的偏振现象说州光是纵波 C光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性 D光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性 答案： A 物体存万有引力场中具有的势能叫做引力势能。取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为 的质点距离质量为 M0-的引力源中心为 时。其引力势能 （式中 G为引力常数），一颗质地为 的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为 M，由于受高空稀薄空气的阻力作用。卫星的圆轨道半径从

2、逐渐减小到 。若在这个过程中空气阻力做功为 ，则在下面约会出的 的四个表达式中正确的是 （ ） A B C D 答案： B 如图 7所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度 沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上转。若带电粒子所受承力可忽略不计，仍按上述方式将带 电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定不可行的是 （ ） A仅增大带电粒子射入时的速度 B仅增大两金属板所带的电荷量 C仅减小粒子所带电荷量 D仅改变粒子的电性 答案： C 如图 6所示，水平光滑地而

3、上停放着一辆质最为 M的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为 R的四分之一圆弧轨道 AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道 BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内。将质量为 m的物块（可视为质点）从 A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道未端 C处恰好没有滑出。重力加速度为 g，空气阻力可忽略不计，关于物块从 A位置运动至 C位置的过程，下列说法中正确的是 （ ） A在这个过程中，小车和物块构成的系统水平方向动量守恒 B在这个过程中，物块克服摩擦力所做的功为 C在这个过程中，摩擦力对小车所做的功为 D在这个过程中，由于摩擦生成的热量为 答案： D 在如图 5所示的电路中， E为电源，其内阻为

4、r， L为小灯泡（其灯丝电阻呵视为不变）， R1、 R2为定值电阻， R3为光敏电阻，其阻值：犬小随所受照射光强度的增大而减小， V 为理想电压表。若将照射 R3的光的强度减弱，则 （ ） A电压表的示数变大 B小灯泡消耗的功率变小 C通过 R2的电流变小 D电源阳极问的电压变小 答案： B 图 4是一列简谐波在 t=0时的波形图，介质中的质点 P沿 Y轴方向做简谐运动的表达式为 y=10sin5 t cm。关于这列简谐波，下列说法中正确的是 （ ） A这列简谐波的振幅为 20cm B这列简谐波的周期为 5 0s C这列简谐波存该介质中的传播速度为 25cm s D这列简谐波沿 轴正向传播 答

5、案： D 有以下物理现象：在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流。托这些现象所包含的物理过程中，这些运动的物体具有的相同特征是 （ ） A都有重力做功 B物体都要克服阻力做功 C都有动能转化为其他形式的能 D都有势能转化为其他形式的能 答案： B 下列说法中正确的是 （ ） A天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构 B 射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比 射线要弱 C若能测 出小核反应过程中的质量亏损，就能根据 计算出核反应中释放的核能 D一个氘核（ H）与一个氚核（

6、H）聚变生成一一个氦核（ He）的同时放出一个电子 答案： C 实验题 （ 18分） （ 1）如图 8所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。 关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是 。（选填选项前面的字母） A静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少 B静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小 C静电计的外壳与 A板相连接后可不接地 D可以用量程为 3V的电压表替代静电计 让圆形平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度。不改变 A， B两板所带的电荷，且保持两极在竖直平面内。开始时两板正对，现要使静电计指针偏角变大，下列做法中可行的 。（选填选

7、项前面的字母） A保持 B板小动， A板向上平移 B保持 B板不动， A板向右平移 C保持 A、 B两板不动，在 A、 B之间插入一块绝缘介质板 （ 2）在探究单摆周期与摆长关系的实验中， 关于安装仪器及测时的一些实验操作，下列说法中正确的是 。（选填选项前面的字母） A用米尺测出摆线的长度，记为摆长 B先将摆球和摆线 放在水平桌面上测量摆长 ，再将单摆悬挂在铁架台上 C使摆线偏离竖直方向某一角度 （接近 5），然后静止释放摆球 D测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期 实验测得的数据如下表所示。 次数 1 2 3 4 5 摆长 80.00 90.00 100.00 110.00

8、 120.00 30次全振动时间 53.8 56.9 60.0 62.8 65.7 振动周期 1.79 1.90 2.00 2.09 2.19 振动周期的平方 3.20 3.61 4.00 4.37 4.80 请将笫三次的测鼙数据标在图 9中，并在图 9中作出 T2随 变化的关系图象。 根据数据及图象可知单摆周期的平方与摆长的关系是 。 根据图象，可求得当地的重力加速度为 m s2。（结果保留 3位有效数字） 答案： （ 1） B、 C（说明：选对但不全的得 2分，有错选的得零分，共 3分）； A（ 3分） （ 2） C（ 3分）； 见答图 1（ 3分）； 周期的平方与摆长成正比（说明：其他说

9、法正确同样得分。 3分）； 9 86（ 3分） 计算题 （ 16分） 如图 10所示，宽度 、足够长的平行此滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度 B=0 50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直。一根导体棒 MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值 R=l.5，其他电阻均可忽略不计。电源电动势E=3 0V，内阻可忽略不计，重力加速度 g 取 10m s2。当 S1闭合， S2断开时，导体棒恰好静止不动。 （ 1）求 S1闭合， S2断开时，导体棒所受安培力的大小； （ 2）将 S1断开， S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加

10、速度=5.0m s2时，导体 棒产生感应电动势的大小； （ 3）将 S1断开， S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小。 答案：（ 1） 0 20N （ 2） 1 5V （ 3） 30m/s （ 1）当 S1闭合， S2断开时， 导体棒静止，通过导体棒的电流 A 2 分 此时导体棒所受安培力 F1=BI1L=0 20N2 分 （ 2）当 S1闭合， S2断开时，导体棒静止， 有 G=F1=0 20N2 分 设 S1断开， S2闭合的情况下，导体棒加速度 a=5 0m/s2时，其所受安培力为 F2，速度为 v1，通过导体棒的电流为 I2，导体棒产生的感应电动势为 E1。

11、根据牛顿第二定律有 G-F2=ma，解得 F2=0 10N2 分 由 F2=BI2L，解得 I2=1 0A2 分 根据欧姆定律有 E1= I2R，解得 E1=1 5V2 分 （ 3）将 S1断开， S2闭合，导体棒由静止开始运动，当导体棒所受重力与安培力平衡时，导体棒的速度达到最大，设最大速度为 vm。 2 分 所以有 ，解得 m/s2 分 （ 18分） 风能是一种环保型的可再生能源。据勘测，我国利用风力资源 至少有2 53105MW，所以风能是很有开发前途的能源。风力发电是将风的动能通过风力发电机转化为电能的过程。某风力发电机将伞气的动能转化为电能的效率=20，空气密度 ，其有效受风面积 S

12、=20m2。此风力发电机输出U=250V稳定的直流电压，用它给如图 11所示的皮带传送装置的电动机（电动机未画出）供电，输电线电阻不计。已知皮带传送装置的电动机的额定电压 U 额=250V，允许消耗电功率的最大值 P 电 m=500W，线圈电阻 R=5 0，在该电动机消耗电功率达到最大值的情况下，电动机及皮带传送装置各部分由于摩擦而损耗的功率与皮带传送装置输出的机械功率之比为 1： 5。重力加速度 g取 10m s2. （ 1）求此风力发电机在风速 =10m s时输出的电功率； （ 2）求皮带传送装置的电动机消耗电功率达到最大值时，皮带传送装置输出的机械功率； （ 3）已知传送带两端 A、 B

13、之间距离 s=10m，高度差 h=4 0m。现将一货箱（可视为质点）无初速地放到传送带上 A处，经 t=1 0s后货箱与传送带保持相对静止，当货箱被运送至 B处离开传送带时再将另一个相同的货箱以 相同的方式放到 A处，如此反复，总保持传送带上有一个（也只有一个）货箱。，在运送货箱的过程中，传送带的运行速度始终保持 不变。若要保证皮带传送装置的电动机所消耗电功率始终不超过 P 电 m=500W，货箱的质量应满足怎样的条件。 答案：（ 1） 2 6 103W （ 2） 400W （ 3）货箱质量不得大于 80kg （ 1） 1s内吹到风力发电机有效面积上空气的体积V=Sv12 分 这些空气所具有的

14、动能Ek=Vv122 分 风力发电机输出的电功率 P=2 6 103W2 分 （ 2）设带动传送带的电动机消耗电功率最大时通过它的电流为 I，此时电动机输出功率为 P 输出 ，皮带传送装置输出的机械功率为 P 机械 。 则 I=2 0A2 分 P 输出 =P 电 m-I2R=480W2 分 根据题意可知 P 机械 =P 输出 =400W2 分 （ 3）设货箱在恒力作用下做匀加速直线运动的位移为 sx，上升的高度为 hx。 根据匀加速运动公式有 sx=v2t=0 50m， 根据几何关系解得 hx=0 20m1 分 货箱在传送带上加速运动时，带动传送带运行的电动机需要消耗较大的电功率，所以在货箱加

15、速过程中电动机如果不超过其允许消耗的最大功率，匀速运行过程中就不会超过其允许消耗的最大电功率。 1 分 设货箱质量为 m，货箱被加速的过程中其机械能增加量为 E，由于货箱与传送带的摩擦产生的热量为 Q。E=Ep+Ek=mghx+mv221 分 设货箱与传送带之间的摩擦力为 f，对于货箱在传送带上被加速的过程，根据动能定理有 fsx-mghx= mv22。 在货箱加速运动过程中，传送带 的位移 s 带 =v2t=1 0m，所以货箱与传送带之间的相对位移 s=s带 -sx=0 50m，根据功能关系 Q=f s 联立解得 Q= s1 分 为使电动机工作过程中不超过允许的最大值，应有 Ep+Ek+Q小

16、于等于 P 机械 t，即 mghx+ mv22+ sP机械 t1分 解得 80kg，即货箱质量不得大于 80kg1分 （ 20分） 如图 12所示， A、 B是两块竖直放置的平行金属板，相距为 ，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为 E的匀强电场。 A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为 ，电荷量为 的小球（可视为质点），在外力作用下静止在轨道的中点 P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距 A板 处有一固定档板，长为 的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的

17、薄板 Q。撤去外力释放带电小粒，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板 A接触）与薄板 Q一起压缩弹簧，由于薄板 Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与 Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始，经历时间 T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板 Q 的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开 Q瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与 Q接触时小球电荷量的 。求： （ 1）小球第一次接触 Q时的速度大小； （ 2）假设小球第 次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达 B板，试导出小球从第 次接触 Q，到本次向右运动至最远处的时间 T0的表达式； （ 3）

18、假设小球被第 N次弹回两板间后向右运动最远处恰好到达 B板，求 N为多少。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） N=log k 2 （ 1）设小球第一次接触 Q的速度为 v，接触 Q前的加速度为 a。 根据牛顿第二定律有 E=ma 2 分 对于小球从静止到与 Q接触前的过程，根据运动学公式有 v2=2al2 分 联立解得 v= 2 分 （ 2）小球每次离开 Q的瞬时速度大小相同，且等于小球第一次与 Q接触时速度大小。 1 分 设小球第 1次离开 Q向右做减速运动的加速度为 a1，速度由 v减为零所需时间为 t1，小球离开 Q所带电荷 量为 q1。 根据牛顿第二定律有 q1E=ma11 分 根据

19、运动学公式有1 分 根据题意可知小球第 1次离开 Q所带电荷量1 分 联立解得 1分 设小球第 2次离开 Q向右做减速运动的加速度为 a2，速度由 v减为零所需时间为 t2，小球离开 Q所带电荷量为 q2。 同理 q2E=ma2， ， 联立解得1 分 设小球第 n次离开 Q向右做减速运动的加速度为 an，速度由 v减为零所需时间为 tn，小球离开 Q所带电荷量为 qn。 同理 qnE=man， ， 1分 联立解得1 分 小球从第 n次接触 Q，到本次向右运动至最远处的时间 2分 （ 3）设小球第 N次离开 Q，向右运动的最远处恰好在 B板处，这个过程中小球的加速度为 aN，小球第 N次离开 Q所带电荷量为 qN。 对于小球第 N次接触 Q前，小球从 P位置到与 Q接触的过程中， 根据动能定理有 qEl=， 1 分 对于小球第 N次离开 Q，向右运动至 B板处的过程中， 根据动能定理有 qNE2l=1 分 根据上式有 ，又 ，所以 kN = 2 1 分 N=log k 21 分