2014高三海淀0模物理答案

2014海淀区0模物理2014.3第一部分（选择题共120分）13．下列说法中正确的是A．外界对物体做功，物体的内能一定增加B．物体的温度升高，物体内所有分子的动能都增大C．在分子相互靠近的过程中，分子势能一定增大D．在分子相互远离的过程中，分子引力和斥力都减小14．下列说法中正确的是A．光是一种概率波，物质波也是概率波B．麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在C．某单色光从一种介质进入到另一种介质，其频率和波长都将改变D．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射15．图中所示为氢原子能级示意图的一部分，则关于氢原子发生能级跃迁的过程中，下列说法中正确的是A．从高能级向低能级跃迁，氢原子放出光子B．从高能级向低能级跃迁，氢原子核外电子轨道半径变大C．从高能级向低能级跃迁，氢原子核向外放出能量D．从4n能级跃迁到3n能级比从3n能级跃迁到2n能级辐射出电磁波的波长短16．如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知A．振子的振动周期等于t1B．在t=0时刻，振子的位置在a点C．在t=t1时刻，振子的速度为零D．从t1到t2，振子正从O点向b点运动17．“神舟十号”飞船绕地球的运行可视为匀速圆周运动，其轨道高度距离地面约340km，则关于飞船的运行，下列说法中正确的是A．飞船处于平衡状态B．地球对飞船的万有引力提供飞船运行的向心力C．飞船运行的速度大于第一宇宙速度D．飞船运行的加速度大于地球表面的重力加速度18．把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。下列关于这nE/eV∞43210-0.85-1.51-3.4-13.6一过程的分析，正确的是A．在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐减小B．在形成电流曲线2的过程中，电容器的电容逐渐减小C．曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积D．S接1端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E19．如图甲所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻（t=0）将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度-时间图象可能是图乙中的20．电子感应加速器的基本原理如图所示。在上、下两个电磁铁形成的异名磁极之间有一个环形真空室。图甲为侧视图，图乙为真空室的俯视图。电磁铁中通以交变电流，使两极间的磁场周期性变化，从而在真空室内产生感生电场，将电子从电子枪右端注入真空室，电子在感生电场的作用下被加速，同时在洛伦兹力的作用下，在真空室中沿逆时针方向（图乙中箭头方向）做圆周运动。由于感生电场的周期性变化使电子只能在某段时间内被加速，但由于电子的质量很小，故在极短时间内被加速的电子可在真空室内回旋数10万以至数百万次，并获得很高的能量。若磁场的磁感应强度B（图乙中垂直纸面向外为正）随时间变化的关系如图丙所示，不考虑电子质量的变化，则下列说法中正确的是甲ER电流传感器12SC甲t0I12乙A．电子在真空室中做匀速圆周运动B．电子在运动时的加速度始终指向圆心C．在丙图所示的第一个周期中，电子只能在0~4T内按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速D．在丙图所示的第一个周期中，电子在0~4T和43T~T内均能按图乙中逆时针方向做圆周运动且被加速21．（18分）（1）某同学通过实验测量一根长度为L的电阻丝的电阻率。①由图甲可知电阻丝的直径D=________mm。②将如下实验操作补充完整：按图乙连接电路，将滑动变阻器R1的滑片P置于B端；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；将电阻箱R2的阻值调至最大，S2拨向接点2，，使电流表示数仍为I0，记录此时电阻箱的示数为R2。③此电阻丝的电阻率的表达式。(用已知量和所测物理量的字母表示)（2）某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g。①在实验所需的物理量中,需要直接测量的是，通过计算得到的是。（填写代号）A．重锤的质量B．重锤下落的高度C．重锤底部距水平地面的高度D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度②在实验得到的纸带中，我们选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的纸带来验证机械能守恒定律。图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点。设相邻点间的时甲045035403045ErBAPR1S1R2电阻丝12S2乙A间间隔为T，下列表达式可以用在本实验中计算F点速度vF的是。A．vF=g（nT）B．vF=ngh2C．vF=Thhnn211D．vF=Txxnn21③若代入图乙中所测的数据，求得221nv在误差范围内等于（用已知量和图乙中测出的物理量表示），即可验证重锤下落过程中机械能守恒。即使在操作及测量无误的前提下，所求221nv也一定会略（选填“大于”或“小于”）后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果。④另一名同学利用图乙所示的纸带，分别测量出各点到起始点的距离h，并分别计算出各点的速度v，绘出v2-h图线，如图丙所示。从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′=m/s2（保留3位有效数字）。则由上述方法可知，这名同学是通过观察v2-h图线是否过原点，以及判断与（用相关物理量的字母符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，来验证机械能是否守恒的。丙h/（×10-2m）v2/(m/s)2010.020.030.040.02.04.06.08.050.0乙hn-1Ohnhn+1BCDEAFGxn+1xn22．(16分)如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距为l，导轨上端接有电阻R和一个理想电流表，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区域有虚线所示的水平上边界，磁场方向垂直于金属导轨平面向外。质量为m、电阻为r的金属杆MN，从距磁场上边界h处由静止开始沿着金属导轨下落，金属杆进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）电流稳定后金属杆运动速度的大小；（3）金属杆刚进入磁场时，M、N两端的电压大小。23．（18分）汤姆孙测定电子比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置如图所示。真空玻璃管内，阴极K发出的电子经加速后，穿过小孔A、C沿中心轴线OP1进入到两块水平正对放置的极板D1、D2间的区域，射出后到达右端的荧光屏上形成光点。若极板D1、D2间无电压，电子将打在荧光屏上的中心P1点；若在极板间施加偏转电压U，则电子将打P2点，P2与P1点的竖直间距为b，水平间距可忽略不计。若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），则电子在荧光屏上产生的光点又回到P1点。已知极板的长度为L1，极板间的距离为d，极板右端到荧光屏间的距离为L2。忽略电子的重力及电子间的相互作用。（1）求电子进入极板D1、D2间区域时速度的大小；（2）推导出电子的比荷的表达式；（3）若去掉极板D1、D2间的电压，只保留匀强磁场B，电子通过极板间的磁场区域的轨迹为一个半径为r的圆弧，阴极射线射出极板后落在荧光屏上的P3点。不计P3与P1点的水平间距，求P3与P1点的竖直间距y。NRMA24．（20分）如图所示，质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接，将它们放在倾角为θ=30o的光滑斜面上，静止时弹簧的形变量为x0。斜面底端有固定挡板D，物体C靠在挡板D上。将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放，A与B相碰。已知重力加速度为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动，当A与B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力恰好为零，求C对挡板D压力的最大值；（3）若将A从另一位置由静止释放，A与B相碰后不粘连，但仍立即一起运动，且当B第一次运动到最高点时，C对挡板D的压力也恰好为零。已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为05.1gxv，求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离。参考答案选择题（共48分，13题~20题每题6分）13．D14．A15．A16．D17．B18．C19．A20．C21．（18分）（1）（共6分）①0.377～0.379（2分）②(保持R1不变)调节R2（2分）③LDR4π22（2分）（2）（共12分）①B（1分）；D（1分）②C（2分）③ghn（2分）；小于（2分）DAθBC④9.75（9.72~9.78）（2分）；g（1分）；g′（1分）22．(16分)（1）电流稳定后，导体棒做匀速运动，有BIl=mg解得磁感应强度B=Ilmg（4分）（2）设电流稳定后导体棒做匀速运动的速度为v，感应电动势E=Blv感应电流I=rRE解得v=mgrRI)(2（6分）（3）金属杆在进入磁场前，机械能守恒，设进入磁场时的速度为v0，则由机械能守恒定律，有mghmv2021解得ghv20此时的电动势E0=Blv0感应电流I0=rRE0M、N两端的电压UMN=I0R=rRghBlR2=)(2rRIghmgR（6分）23．（18分）解：（1）电子在极板D1、D2间电场力与洛伦兹力的作用下沿中心轴线运动，即受力平衡，设电子的进入极板间时的速度为v。由平衡条件有eEevB两极板间电场强度dUE解得BdUv（6分）（2）极板间仅有偏转电场时，电子以速度v进入后，水平方向做匀速运动，在电场内的运动时间vLt11电子在竖直方向做匀加速运动，设其加速度为a。由牛顿第二定律有F=ma解得加速度mdeUa电子射出极板时竖直方向的偏转距离221211221mdveULaty（2分）电子射出极板时竖直方向的分速度为vy=at1=mdveUL1电子离开极板间电场后做匀速直线运动，经时间t2到达荧光屏，t2=vL2电子在t2时间在竖直方向运动的距离y2=vyt2=221mdvLeUL（2分）这样，电子在竖直方向上的总偏移距离b=y1+y2解得电子比荷2211)2(2dBLLLUbme（2分）（3）极板D1、D2间仅有匀强磁场时，电子做匀速圆周运动，射出磁场后电子做匀速直线运动，如答图所示。则2121tanLrL（2分）穿出磁场后在竖直方向上移动的距离2122123tanLrLLLy（2分）则3212yLrry解得21221212LrLLLrry（2分）说明：若用其它已知量表示出半径r，结果正确也得分。24．（20分）（1）物体B静止时，弹簧形变量为x0，弹簧的弹力F=kx0物体B受力如图所示，根据物体平衡条件得kx0=mgsinθ解得弹簧的劲度系数k=02xmg（6分）（2）A与B碰后一起做简谐运动到最高点时，物体C对挡板D的压力最小为0则对C，弹簧弹力F弹=mgsinθ，对A、B，回复力最大，F回=3mgsinθ（3分）由简谐运动的对称性，可知A与B碰后一起做简谐运动到最低点时，回复力也最FGBNOP3y3L2θθrL1大，即F回=3mgsinθ，此时物体C对挡板D的压力最大对物体A、B有，F弹-2mgsinθ=3mgsinθ则弹簧弹力F弹=5mgsinθ对物体C，设挡板D对物体C的弹力为N，则N=5mgsinθ+mgsinθ=3mg依据牛顿第三定律，物体C对挡板D的压力N=N=3mg物体C对挡板D压力的最大值为3mg（3分）（3）设物体A释放时A与B之间距离为x，A与B相碰前物体A速度的大小为v1。对物体A，从开始下滑到A、B相碰前的过程，根据机械能守恒定律有2121sinmvmgx(解得v1=gx