1、2013届北京市朝阳区高三第二次模拟考试理综物理试卷与答案（带解析） 选择题 一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明 A气体分子的平均动能增大 B气体分子的平均动能减小 C每秒撞击单位面积器壁的分子数增多 D每秒撞击单位面积器壁的分子数减少 答案： C 试题分析：温度不变，说明气体的分子平均动能不变， A、 B选项错误；体积减小，说明气体在单位体积内的分子数增加；而压强增大说明气体分子在单位时间内对单位面积的容器壁的碰撞次数增加，所以 C选项正确而 D选项错误。 考点：本题考查对气体参量的微观解释理解。 如图所示，一个质量为 m的圆环套在一根固定的水平直杆上，杆足够长，环与杆的动摩
2、擦因数为 。现给环一个向右的初速度 v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力 F， F kv（ k为常数， v为环的速率），则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功不可能为 A B C 0 D答案： B 试题分析：对环受力分析， 1）、环受到重力和外力 F，当外力 F与重力相等时，不受摩擦力，则环将做匀速直线运动，整个过程摩擦力做功为 0，所以 C选项有可能； 2）环受到重力 G和竖直向上的外力 F，且 F G,那么环还将受到摩擦力 f和竖直向上的支持力 N，那么在竖直方向有 F=N+G=kv,在水平方向有f=N,由于摩擦力做负功，环的速度将减小，则 F也减小，那么当速度减小到 v时
3、，将会出现 F=G=kv的情况，此后将不再受到摩擦力，环也一直做匀速直线运动，则此过程摩擦力做的功为 Wf=mv02/2-mv2/2= mv02/2-m3g2/2k2，所以 D选项可能； 3）环受到重力和竖直向上的外力 F，且 FS2 B图 2正确，且 S1=S2 C图 3正确，且 S3S4 D图 3正确，且 S3=S4 答案： D 试题分析：当线框向右运动过程中，有两个过程产生安培力，即进入磁场到完全进入磁场和离开磁场到完全离开磁场两个过程；其中任一过程产生的电动势为 E=BvL，产生的电流为 I=E/R=BLv/R，产生的安培力为 F=BIL=B2L2v/R，当时间增加时，速度减小，则由上
4、式可知，安培力减小，所以 A、 B选项错误；另一方面看，产生的平均电动势为： E=Bs/t,产生的电流为： I=E/R= Bs/tR，产生的安培力为： F=BIL=B2ls/Rt；变形后得 Ft=B2ls/R，所以 S3 =S4，则 D选项正确。 考 点：本题考查电磁感应和对 F-t图像的理解。 经国际小行星命名委员会命名的 “神舟星 ”和 “杨利伟星 ”的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表。 远日点 近日点 神舟星 3.575AU 2.794AU 杨利伟星 2.197AU 1.649AU 注： AU是天文学中的长度单位， 1AU=149 597 870
5、700m（大约是地球到太阳的平均距离）。 “神舟星 ”和 “杨利伟星 ”绕太阳运行的周期分别为 T1和 T2，它们在近日点的加速度分别为 a1和 a2。则下列说法正确的是 A ， B ， C ， D ， 答案： A 试题分析：通过表格数据的比较， “神舟星 ”据太阳的距离比 “杨利伟星 ”更远，也就是 “神舟星 ”轨道的半长轴 R更大，据开普勒第三定律： k=R3/T2， “神舟星 ”的周期较大；又据 GM/R2=a可知，两星在近日点的向心加速度比较中，由于“杨利伟星 ”据太阳的距离较小，所以 “杨利伟星 ”的向心加速度较大，则 A选项正确。 考点：本题考查对开普勒第三定律和万有引力定律的应用
6、。 如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质元 P正处于加速运动过程中，则此时 A质元 Q和质元 M均处于加速运动过程中 B质元 Q和质元 N均处于加速运动过程中 C质元 Q处于加速运动过程中，质元 M处于减速运动过程中 D质元 Q处于减速运动过程中，质元 N处于加速运动过程中 答案： D 试题分析：这是机械波的波动图像，机械波的传播方向与质点的振动方向垂直，如果质点 P正处于加速运动，说明质点 P向下振动，据上下坡法，质点 M向下减速运动而质点 Q向上减速运动，质点 N向上加速运动，所以 D选项正确而 A、B、 C选项错误。 考点：本题考查对机械波的波动图像的理解。 一正弦交流电的电
7、压随时间变化的规律如图所示。由图可知 该交流电电压瞬时值的表达式为 A B C D 答案： A 试题分析：从图可以知道，该交变电流的电压最大值为 Um=311v，该交变电流的周期为 T=0.02s，则交变电流的电源线圈角速度为 w=2/T=100，据交变电流的电压瞬时值表达式 u=Umsinwt，所以 A选项正确而 B、 C、 D选项错误。 考点：本题考查对交变电流的电压瞬时值的理解。 氢原子的能级如图所示。已知可见光的光子能量在 1.62eV 3.11eV之间，由此可推出，氢原子 A从 n=2能级向 n=1能级跃迁时发出的光为可见光 B从 n=3能级向 n=2能级跃迁时发出的光为可见光 C从
8、高能级向 n=2能级跃迁时发出的光均为可见光 D从高能级向 n=3能级跃迁时发出的光均为可见光 答案： B 试题分析：从 n=2能级向 n=1能级跃迁时发出的光的能量为 10.2ev，不在可见光范围内， A选项错误；从 n=3能级向 n=2能级跃迁时发出的光的能量为1.89ev，在可见光范围内， B选项正确；从 n=4能级向 n=2能级跃迁时发出的光的能量为 2.55ev，不在可见光范围内，更高能级向 n=2能级跃迁发出光的能量都比 2.55ev大，不可能是可见光，所以 C选项错误；更高能级向 n=3能级跃迁时发出光的能量均小于 1.51ev，也都不在可见光范围内，所以 D选项错误。 考点：本
9、题考查对原子的能级的理解。 实验题 在 “测定玻璃的折射率 ”实验中，某同学经正确的操作，插好了 4枚大头针P1、 P2和 P3、 P4，如图所示。 在坐标线上画出完整的光路图，并标出入射角 1和折射角 2； 对你画出的光路图进行测量，求出该玻璃的折射率 n=_（结果保留 2位有效数字）。 答案： 1.4 试题分析： 据光线通过平行玻璃砖，经玻璃砖折射，入射光线和折射光线将保持平行，那么将入射光线 P1P2与玻璃砖上边界的交点作为入射点，过入射点作上边界的垂线作为法线，则可作入射角 1，将 缟涔庀 3P4与玻璃砖下边界的交点作为 缟涞悖 肷涞愫 缟涞阌靡恢毕吡 樱 庖恢毕呔褪钦凵涔庀撸 纯勺髡
10、凵浣铅 sub2。 据折射率 n=sin1/sin2，据图纸中的格子数，可知sin1= /2, sin2=1/2,那么折射率 n= =1.4。 考点：本题考查玻璃折射率的测定的实验。 某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线。 甲同学要描绘一个标有 “3.6V， 1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择： 电压表 V（量程 5V，内阻约为 5k） 直流电源 E（电动势 4.5V，内阻不计） 电流表 A1（量程 350mA，内阻约为 1） 电流表 A2（量程 150mA，内阻约为 2） 滑动变阻器 R1（阻值 0 200） 滑动变阻器 R2（阻值 0 10） 实验中电
11、流表应选 _，滑动变阻器应选 _；（填写器材代号） 以下的四个电路中应选用 _进 行实验。 乙同学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图所示。然后他用图所示的电路给三个元件分别供电，并测出给元件 1和元件 2供电时的电流和电压值，分别标在图上，它们是 A点和 B点。已知 R0=9.0，则该电源的电动势 _V，内电阻 _。这个电源给元件 3供电时，元件 3的电功率 P=_W。 答案： A1 R2 A 3.0 1.0 0.2 试题分析： 灯泡的规格为 “3.6V， 1.2W”，则灯泡的额定电流 I=1/3A=333mA,灯泡的电阻 Rx=10.8，观察所给器材的规格，电流表应该
12、用量程为 350mA的A1，测量灯泡的伏安特性曲线，电流需要从 0调起，所以应该滑动变阻器用分压式接法，所以用 R2；据 Rx2=10.82RARV=5000,所以电流表应用外接法，所以实验电路要选择 A图。 据闭合电路欧姆定律，测量元件 1时有：E=IARA+IAr+IAR0,据图可知 IA=0.08A， ua=2.2v,则 RA=27.5，测量元件 2时有：E=IBRB+IBr+IBR0，据图可知 IB=0.15A,UB=1.5v,则 RB=10，代入数据后可求电源电动势 E=3.0v，电源内阻 r=1.0。在图 3 中，过电压轴的 3v、 A、 B几点画一直线交于电流轴，该直线就是外电压
13、随电流的变化图，图线与 1、 2、 3元件的图像较点正是这几个元件接在该电源上的实际工作状态，所以可以看出元件 3的电压 U3=1v，电流 I3=0.2A，所以元件 3的功率为 P=UI=0.2w。 考点：本题考查小电珠伏安特性曲线的描绘的实验。 计算题 如图所示，遥控赛车比赛中一个规定项目是 “飞跃壕沟 ”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平直轨道运动，在 B 点飞出后越过 “壕沟 ”，落在平台 EF 段。已知赛车的额定功率 P=10.0W，赛 车的质量 m=1.0kg，在水平直轨道上受到的阻力 f=2.0N， AB段长 L=10.0m， BE的高度差 h=1.25m， BE的水平距离x=1.
14、5m。若赛车车长不计，空气阻力不计， g取 10m/s2。 （ 1）若赛车在水平直轨道上能达到最大速度，求最大速度 vm的大小； （ 2）要越过壕沟，求赛车在 B点最小速度 v的大小； （ 3）若在比赛中赛车通过 A点时速度 vA=1m/s，且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛，求赛车在 AB段通电的最短时间 t。 答案：（ 1） vm=P 额 /f=5.0 m/s （ 2） v=3.0m/s （ 3） t=2.4s 试题分析：（ 1）赛车在水平轨道上达到最大速度时， 设其牵引力为 F 牵 ， 根据牛顿第二定律有 F 牵 -f=0 又因为 P 额 =F 牵 vm 所以 vm=5.0m/s （
15、2）赛车通过 B点在空中做平抛运动， 设赛车能越过壕沟的最小速度为 v， 在空中运动时间为 t1，则有 H=gt12/2 且 x=vt1 所以 v=3.0m/s （ 3）若赛车恰好能越过壕沟，且赛车通电时间最短，在赛车从 A点运动到 B点的过程中， 根据动能定理有 P 额 .t-Fl=mv2/2-mvA2/2 所以 t=2.4s 考点：本题考查牛顿第二 定律、平抛运动、动能定理的应用。 图甲为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道的半径 r=0.10m，在轨道的最低点A和最高点 B各安装了一个压力传感器（图中未画出），小球（可视为质点）从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨
16、道的压力 FA和 FB。 g取 10m/s2。 （ 1）若不计小球所受阻力，且小球恰能过 B点，求小球通过 A点时速度 vA的大小； （ 2）若不计小球所受阻力，小球每次都能通过 B点， FB随 FA变化的图线如图乙中的 a所示，求小球的质量 m； （ 3）若小球所受阻力不可忽略， FB随 FA变化的图线如图乙中的 b所示，求当FB=6.0N时，小球从 A运动到 B的过程中损失的机械能 。 答案：（ 1） vA= m/s （ 2） m=0.1kg （ 3） E=0.2J 试题分析：（ 1）若小球恰能通过 B点， 设此时小球质量为 m，通过 B时的速度为 vB。 根据牛顿第二定律有 mg=mvB
17、2/r 根据机械能守恒定律有 mvA2/2=mvB2/2+mg2r 所以 vA= m/s （ 2）根据第（ 1）问及图乙可知：当小球通过 A点时的速度 vA= m/s时，小球对轨道压力的大小 FA1=6N。设小球通过 A点时，轨道对小球支持力的大小为FA2。 根据牛顿运动定律有 FA1=FA2 且 FA2-mg=mvA2/r 所以 m=0.1kg （ 3）根据图乙可知：当小球通过 B点时，若小球对轨道压力的大小 FB=6.0N，则小球通过 A点时对轨道压力的大小 FA=16N。设轨道对小球通过 A、 B时支持力的大小分别为 FA、 FB，速度分别为 va、 vB据牛顿运动定律有 FA=FA 且
18、 FA-mg=mvA2/r FB=FB 且 FB+mg=mvB2=mvB2/r 在小球从 A运动到 C的过程中，根据功能原理又有 mvA2/2= mvB2/2+mg2r+E 所以 E=0.2J 考点：本题考查牛顿第二定律、机械能守恒定律、能量守恒定律的应用。 如图所示，在 xOy坐标系中，第一象限存在一与 xOy平面平行的匀强电场，在第二象限存在垂直于纸面的匀强磁场。在 y轴上的 P点有一静止的带正电的粒子，某时刻，粒子在很短时间内（可忽略不计）分裂成三个带正电的粒子 1、2和 3，它们所带的电荷量分别为 q1、 q2和 q3，质量分别为 m1、 m2和 m3，且， 。带电粒子 1和 2沿 x
19、轴负方向进人磁场区域，带电粒子 3沿 x轴正方向进入电场区域。经过一段时间三个带电粒子同时射出场区，其中粒子 1、 3射出场区的方向垂直于 x轴，粒子 2射出场区的方向与 x轴负方向的夹角为 60。忽略重力和粒子间的相互作用。求： （ 1）三个粒子的质量之比； （ 2）三个粒子进入场区时的速度大小之比； （ 3）三个粒子射出场区时在 x轴上的位移大小之比。 答案： 试题分析：（ 1）设粒子 1、 2在磁场中做匀速圆周运动的周期分别为 T1和 T2。则有 T1=2 r1/v1=2 m1/Bq1， T2=2 r2/v2=2 m2/Bq2 由题意可知： T1/4=T2/6 所以 m1/m2=2/3
20、又因为 m1+m2=m3 所以 m1: m2: m3=2:3:5 设粒子 1、 2在磁场中做匀速圆周运动的半径分别为 r1和 r2。则有 r1=m1v1/Bq1,v1=r1q1B/m1 r2=m2v2/Bq2,v2=r2q1B/m2 由几何关系可知： r2=2r1 所以 v1/v2=3/4 在粒子分裂的过程中，动量守恒，则 M3v3-m1v1-m2v2=0 所以 v1:v2:v3=15:20:18 （ 3）三个粒子射出场区时在 x轴上的位移分别为 x1、 x2和 x3。由几何关系可知： x1=r1,x2= r1 粒子 3在电场中运动时，沿 x轴方向的分运动是：初速度为 v3的匀减速运动，末 速度为 0。设运动时间为 t，则有 x3=v3t/2=v3T1/8=0.3 m1v1/Bq1=0.3 r1 所以 x1:x2:x3=1: :0.3 考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动、动量守恒定律、匀变速运动的应用。
