北京市昌平区2015届高三第二次模拟理综物理试题

昌平区2015届高三二模理综物理试题选择题13．下列能揭示原子具有核式结构的是（）A．α粒子散射实验B．天然放射现象C．电子的发现D．氢原子光谱是线状谱14．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（）A．增大入射光的频率，金属的逸出功将增大B．增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大C．增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大D．延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大15．甲、乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中（）A．分子间的引力和斥力都在减小B．分子间作用力的合力一直增大C．分子间的力先做负功后做正功D．分子势能先减小后增大16．如图1所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（）A．该时刻质点O正处于平衡位置B．P、N两质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，质点M将沿波的传播方向向O点处移动D．从该时刻起，经过二分之一周期，质点M将到达平衡位置17．如图2（甲）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，R1＝R2＝20Ω，C为电容器。已知加在原线圈两端的正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图2（乙）所示，则（）A．交流电的频率为100HzB．副线圈中交流电压表的示数为202VC．电阻R1消耗的电功率为20WD．通过R2的电流始终为零OPMN图1（甲）R1R2C2200O0.020.01t/su/V（乙）2200图2V18．一个质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中水平抛出，不计空气阻力，测得小球的加速度大小为3g，方向向下，其中g为重力加速度。则在小球下落h高度的过程中，下列说法正确的是（）A．小球的动能增加32mghB．小球的电势能减小32mghC．小球的重力势能减少31mghD．小球的机械能减少32mgh19．图3（a）为“研究平抛运动”的实验装置（斜槽末端B处已经调至水平），利用这套装置可以测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数。先将小物块Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距B点的水平距离x1；在斜槽末端B处对接了平板P，如图3（b），P板的上表面与斜槽末端相切，再次将物块Q在A点由静止释放，测量出Q落地点距P板右端的水平距离x2；测量出斜槽末端高度h和平板P的长度L，重力加速度为g，则物块Q与平板P之间的动摩擦因数为（）A．hgx21B．Lhxx22221C．Lhxx42221D．222212Lgxxh20．已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度B的表达式：B＝μ0I2πr0，其中r0是该点到通电直导线的距离，I为电流强度，μ0为比例系数（单位为N/A2）。试推断，一个半径为R的圆环，当通过的电流为I时，其轴线上距圆心O点为r0处的磁感应强度应为（）A．r02I2（R2＋r02）3/2B．μ0RI2（R2＋r02）3/2C．μ0R2I2（R2＋r02）3/2D．μ0r02I2（R2＋r02）3/2实验题21．（18分）在“把小量程电流表改装成电压表”的实验中，给出的器材有：A．电流表（量程为200μA，内阻约为200Ω）B．标准电压表（量程为2V）C．电阻箱（0～999.9Ω）D．滑动变阻器（0～200Ω）E．电位器（0～47kΩ，电位器相当于滑动变阻器）F．电源（电动势为2V，有内阻）G．电源（电动势为6V，有内阻）r0rOIR图4ABhx1ABhx2L（a）（b）P图3QQH．开关两个，导线若干（1）首先要用“半偏法”测定电流表的内阻。如果采用如图5所示的电路测定电流表○A的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么以上给出的器材中，电阻Rl应选用________，电阻R2应选用__________，电源应选用___________。（填写所选仪器前的字母即可）（2）该实验操作的步骤有：A．闭合S1；B．闭合S2；C．观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大；D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；F．记下R2的阻值。把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上：。（3）如果在步骤F中所得的R2的阻值为200Ω，则图中被测电流表○A的内阻Rg的测量值为_________Ω，该测量值比实际值略__________（选填“大”、“小”)。（4）如果要将图中的电流表○A改装成量程为2V的电压表，则改装的方法是电流表应_________联一个阻值为_________Ω的电阻。（5）按上述方法将电流表○A与电阻箱改装成一电压表。现要对此电压表进行校准，所用的电路原理如图6所示，图7中给出了实验器材的实物图，请按原理图的要求连成实验电路。（6）在校准的过程中，发现新改装的电压表比标准电压表的读数略小，则应适当（选填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。图7μAAES1S2R1R2图5图6新改装的电压表标准电压表滑动变阻器电源电键22．（16分）如图8所示，水平桌面长L=3m，距水平地面高h＝0.8m，桌面右端放置一个质量m2＝0.4kg的小物块B，桌面的左端有一质量m1=0.6kg的小物块A。某时刻物块A以初速度v0=4m/s开始向右滑动，与B发生正碰后立刻粘在一起，它们从桌面水平飞出，落到地面上的D点。已知物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）物块A与物块B碰前瞬间，A的速度大小v1；（2）物块A与物块B碰后瞬间，A、B整体的速度大小v2；（3）A、B整体的落地点D距桌面右边缘的水平距离x。23．（18分）正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。PET所用回旋加速器示意如图9，其中置于高真空中的两金属D形盒的半径为R，两盒间距很小，质子在两盒间加速时间可忽略不计。在左侧D1盒圆心处放有粒子源S不断产生质子，匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。质子质量为m，电荷量为q。假设质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，加速电压为U，保证质子每次经过电场都被加速。（1）求第1次被加速后质子的速度大小v1；（2）经多次加速后，质子最终从出口处射出D形盒，求质子射出时的动能Ekm和在回旋加速器中运动的总时间t总；（3）若质子束从回旋加速器射出时的平均功率为P，求射出时质子束的等效电流I。S交流电源出口BU图9D1D2m1v0DxhABm2L图824．（20分）如图10（甲）所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根水平放置的平行导轨，导轨的间距为L，左端连接有阻值为R的电阻。有一质量为m的导体棒ab垂直放置在导轨上，距导轨左端恰好为L。导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，不计导轨和导体棒的电阻，棒与导轨间的摩擦可忽略。（1）若在一段时间t0内，磁场的磁感应强度从0开始随时间t均匀增大，t0时刻，B＝B0，如图10（乙）所示。在导体棒ab上施加一外力，保持其静止不动，求：a.这段时间内棒中的感应电流的大小和方向；b.在20t时刻施加在棒上的外力的大小和方向。（2）若磁场保持B=B0不变，如图10（丙）所示，让导体棒ab以初速度v0向右滑动，棒滑行的最远距离为s。试推导当棒滑行的距离为λs时（0λ1），电阻R上消耗的功率RvLBP202220)1(。（甲）LFabRBmL（乙）BtB0Ot0图10（丙）BtB0O昌平二模物理参考答案13．A14．B15．D16．B17．C18．D19．C20．C21．（18分）（1）E，C，G（3分）（2）CADBEF（3分）（3）200（2分），小（2分）（4）串（2分），9800（2分）（5）如图所示（2分）（6）减小（2分）22．（16分）（1）物块A向右做匀减速直线运动，μmg=ma………………………………（2分）v12－v02=－2aL……………………………………………………（2分）v1=2m/s………………………………………………（2分）(2)A与B碰撞过程动量守恒m1v1=（m1+m2）v2……………………………………………（2分）v2=1.2m/s……………………………………………（2分）(3)A、B整体做平抛运动h=21gt2……………………………………………（2分）x=v2t……………………………………………（2分）x=0.48m……………………………………………（2分）23．（18分）（1）质子第1次被加速后，2121mvqU…………………………………（2分）得：mqUv21………………………………………………………………（2分）（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有rvmqvB2………………………………（2分）图1μA质子做圆周运动的半径qBmvr当r＝R时，质子的速度最大，动能最大。所以最大速度mqBRvm，最大动能mRBqmvEmkm2212222……………（2分）粒子做圆周运动的周期qBmvrT22……………………………（2分）设质子在电场中加速的次数为n，221mmvnqU………………………（2分）质子在电场中每加速一次，随即在磁场中运动半周，所以2Tnt总………（1分）解得UBRt22总………………………………………（1分）（3）设在t时间内离开加速器的质子数为N，则质子束从回旋加速器射出时的平均功率tmvNPm221……………………………………………………（2分）输出时质子束的等效电流tqNI……………………………（1分）解得222RqBmPI…………………………………………（1分）24．（20分）（1）a．在0~t0时间内200LtBStBtE…………………………（2分）ab棒上感应电流020RtLBREI…………………………（2分）方向b→a………………………………………………………………（2分）b．在0~t0时间导体棒ab静止，所以F外＝FA，方向与安培力反向。FA＝BIL………………………………………………………………（2分）在20t时刻，20BB，所以FA＝LRtLBB02002，安培力方向水平向左。…（2分）所以F外＝03202RtLB，方向水平向右。…………………………………（2分）（2）设经时间t，棒滑行的距离为x，速度变为v。由法拉第电磁感应定律，此时的感应电动势E=B0Lv感应电流REI棒受到的安培力FA=B0IL，即RvLBFA220…………………………（2分）将时间t分为n小段，设第i小段时间间隔为Δt，ab棒在此段时间间隔的位移为Δx，规定向右的方向为正，由动量定理－FAΔt=mΔvvmtRvLB220又vΔt=Δx所以vmxRLB220在整个过程中vmxRLB220即vmxRLB220）（0220vvmxRLB………………………………………………………（2分）当x=s时，v=0，有0220mvsRLB当x=λs时，)0220vvmsRLB（解得v=v0（1－λ）……………………………………………………（2分）此时产生的感应电动势E=B0Lv=B0Lv0（1－λ）此时电阻R上消耗的功率RvLBREP2022202)1(……………………………（2分）