2012年北京市西城区高三二模理综物理试题及答案(word版)

1北京市西城区2012年高三二模试卷物理试题2012.513．一束单色光从空气射入玻璃中，下列说法正确的是A．若入射角足够大，则能发生全反射B．光在玻璃中的波长小于在空气中的波长C．光子在玻璃中的能量大于在空气中的能量D．光在玻璃中的传播速度大于在空气中的传播速度14．下列过程吸收能量的是A．重核裂变B．轻核聚变C．原子从较高能级跃迁到较低能级D．原子从较低能级跃迁到较高能级15．如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直。一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转。则这些粒子一定具有相同的A．质量mB．电量qC．运动速度vD．比荷mq16．已知甲、乙两个绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为r1和r2，月球半径为R。甲、乙的运动速度大小分别用v1和v2表示。则v1和v2的比值为A．21rrB．12rrC．21rRrRD．12rRrR17．一简谐横波沿x轴正方向传播。波源的位移y随时间t的变化规律可以用表达式tyπ4sin2.0表示，式中位移y的单位是m，时间t的单位是s。该简谐横波的波速为v=4.0m/s。则A．这列波的波长λ=2.0mB．这列波的波长λ=0.20mC．介质中任意一点开始振动后，在一个周期内运动的路程s=0.2mD．介质中任意一点开始振动后，在一个周期内运动的路程s=0.4mvBE218．如图所示，P、Q、A、B四个点在同一条直线上，分别把两个正、负点电荷置于P、Q两点。A、B两点间的电势差用U表示，A点的电场强度用E表示。若把Q点的点电荷的电荷量减半，则A．U变大，E变大B．U变小，E变小C．U变小，E变大D．U变大，E变小19．如图1所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为20．如图所示，一半径为R的圆弧形轨道固定在水平地面上，O为最低点，轨道末端A、B两点距离水平地面的高度分别为h和2h，hR。分别从A、B两点同时由静止释放甲、乙两个完全相同的小球。不计轨道与球之间的摩擦及空气阻力，不计两球碰撞过程中的机械能损失。A．碰撞后乙球经过gRπ2的时间再次回到点OB．碰撞后乙球落到水平地面上时的速度大小为gh4C．碰撞后甲球落到水平地面上时的速度大小为gh4D．碰撞后的瞬间两球对轨道的压力之和小于碰撞前的瞬间两球对轨道的压力之和-i0i0O2t0t0itADCB图1图2BB0O2t0t0tA.BB0O2t0t0tB.B-B0B0O2t0t0tC.B-B0B0O2t0t0tD.QPBAABO′O甲乙321．实验题（18分）（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响，将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，轻推小车，能使小车做_______________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）接下来，甲同学在保持小车质量不变的条件下，研究加速度与合力的关系；乙同学在保持合力不变的条件下，研究小车的加速度与质量的关系。②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a=m/s2。（结果保留三位有效数字）③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a–1M图线后，发现：当1M较大时，图线发生弯曲。该同学对实验方案进行了修正，于是避免了图线发生弯曲，那么，该同学的修正方案是A．画a与mM1的关系图线B．画a与)(mM的关系图线C．画a与Mm的关系图线D．画a与2)(1mM的关系图线012343.868.0512.5917.47图2打点计时器小车砝码盘4（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图1所示的电路。①请根据图1在图2中进行实物连线。②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：序号123456789U/V0.050.100.200.300.401.001.502.003.00I/A0.050.080.100.110.120.160.190.220.27图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐；这表明灯丝的电阻率随温度升高而。（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为________W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为________W。（以上两空的结果均保留两位有效数字）2.00U/V0.050.100.150.200.250.301.003.000I/A图3RS图1AV图2+—+522．（16分）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球。整个装置处于水平向右，场强大小为qmg43的匀强电场中。重力加速度为g。（1）求小球在电场中受到的电场力大小F；（2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小a；（3）现把小球置于图中位置B处，使OB沿着水平方向，轻绳处于拉直状态。小球从位置B无初速度释放。不计小球受到的空气阻力。求小球通过最低点时的速度大小v。23.（18分）十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源，改善首都供电质量的重要任务。抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。电站利用已建十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库。电站的年发电量约为10亿kW·h，年抽水用电量约为14亿kW·h。如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容量为V，蓄水后上游水库水深为d，蓄水后水位高出下游水面高度为H。已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量。（1）求十三陵抽水蓄能电站的总效率η；（2）求能用于发电的水的最大重力势能EP；（3）若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R。要使输电线路上损耗的功率小于ΔP，a．求输电电压的最小值U；b．在输电功率一定时，请提出两种减少输电过程中功率损耗的方法。OEAB上游水库下游水库Hd6BAF124．（20分）如图所示，一木板放置在水平桌面上，A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连，并且跨过轻滑轮，A物体放置在木板的最左端，滑轮与物体A间的细绳平行于桌面。已知木板的质量m1=20.0kg，物体A的质量m2=4.0kg，物体B的质量m3=1.0kg，物体A与木板间的动摩擦因数5.0，木板长L=2m，木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。忽略水平桌面与木板间的摩擦。重力加速度g取10m/s2。为了使A、B两个物体以及木板均保持静止状态，现对木板施加水平向左的力F1。（1）求力F1的大小；（2）为了使物体A随着木板一起向左运动，并且不发生相对滑动，现把力F1替换为水平向左的力F2，求力F2的最大值；（3）现用水平向左的力打击木板，同时撤去力F1。使物体B上升高度hB=1.0m（物体B未碰触滑轮）时，物体A刚好到达木板最右端。求打击木板的冲量大小I。7北京市西城区2012年高三二模试卷物理试题参考答案2012.513．B14．D15．C16．D17．A18．B19．B20．C21．（18分）（1）①匀速直线远小于②0.343③A（2）①如图所示②增大增大③0.81（0.80—0.82）0.62（0.60—0.64）评分说明：本题共18分。第（1）题中第①小题每空1分，第②和③小题各2分。第（2）题中第①小题3分；第②小题中每空2分；第③小题中第一个空2分，第二个空3分。22．（16分）（1）小球所受的电场力mgEqF43（2）根据平行四边形定则mgEqmgF45)()22（合根据牛顿第二定律maF合所以，小球的加速度ga45（3）根据动能定理0212mvEqlmgl解得22glv评分说明：本题共16分。第（1）问4分；第（2）问6分；第（3）问6分图2+—823．（18分）（1）总效率％100总有用EE71％％1001410（2）能用于发电的水的总质量Vm所以，能用于发电的水的最大重力势能)2(PdHVgmghE（3）a．当输电电压为U时，输电电流UPI所以，损失功率RUPRIP22)(所以，输电电压的最小值PRPUb．增大输电导线的横截面积；改用电阻率小的输电导线；提高输电电压。评分说明：本题共18分。第（1）问4分；第（2）问6分；第（3）问8分。24．（20分）（1）对物体B受力分析如图1所示，根据共点力平衡条件T1=m3g①对物体A和木板组成的整体受力分析如图2所示根据共点力平衡条件得F1=T1②代入数据，由①、②得F1=10N（2）运动过程中，三个物体的加速度大小相等，设加速度大小为a。对物体B受力分析如图3所示，根据牛顿第二定律T2–m3g=m3a③对物体A受力分析如图4所示，根据牛顿第二定律f–T2=m2a④此时，f=μm2g⑤代入数据，由③、④、⑤式得a=2.0m/s2对木板受力分析如图5所示，根据牛顿第二定律F2–f=m1a⑥将加速度代入⑥式得F2=60NT1m3gB图1T1F1图2T2f图4aT2m3gB图3afF2图5a9（3）由于木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A、B运动的加速度与（2）中的加速度相等。即a=2.0m/s2设物体B上升高度hB=1.0m，所用时间为t，满足221athB代入数据，解得t=1.0s设木板减速运动过程中的加速度为a，对木板受力分析如图6所示根据牛顿第二定律amf1代入数据，解得2m/s0.1a根据题意，物体B上升高度hB=1.0m过程中，木块向左运动的位移x=L+hB=3m设打击木板后的瞬间，木板的速度为v0，物体A刚好到达木板最右端时，木板的速度tavvt0对木板，根据运动学公式tvvxt20代入数据，解得v0=3.5m/s根据动量定理I=m1v0-0代入数据，解得I=70N·s评分说明：本题共20分。第（1）问3分；第（2）问7分；第（3）问10分a´f图6