北京石景山区模物理试题及答案

1/102015届高三北京市石景山区一模物理试题13．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是A．人的个数B．物体所受的重力C．物体的动能D．物体的长度14．下列说法正确的是A．布朗运动是指液体分子的无规则运动B．物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和C．温度升高，物体内每个分子的动能一定增大D．温度高的物体内能一定大15．如图所示，直线OO′与上下表面平行的玻璃砖垂直且与其上表面交于N点。a、b为两束不同频率的单色光，以45°的入射角射到玻璃砖的上表面，入射点A、B到N点的距离相等，经折射后两束光相交于图中的P点。下列说法正确的是个人收集整理勿做商业用途A．在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度C．同时增大入射角(始终小于90°)，则a光在下表面先发生全反射D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽16．两颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，对轨道半径较大的卫星，下列说法正确的是A．线速度一定大B．角速度一定大C．周期一定大D．动能一定大17．简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是个人收集整理勿做商业用途A．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向B．质点P此时刻的加速度沿x轴的正方向C．再过半个周期时，质点P的位移为负值a-aOPxy·2/10D．经过一个周期，质点P通过的路程为2a18．如右图所示，一轻质弹簧沿竖直方向放置在水平地面上，其下端固定，当弹簧的长度为原长时，其上端位于O点。现有一小球从O点由静止释放，将弹簧压缩至最低点（弹簧始终处于弹性限度内）。在此过程中，关于小球的加速度a随下降位移x的变化关系，下图中正确的是个人收集整理勿做商业用途19．平直公路上有一台固定的超声波测速仪，汽车向测速仪做直线运动。当两者相距355m时，测速仪发出超声波，同时汽车由于紧急情况刹车，当测速仪接收到反射回来的超声波信号时，汽车恰好停止，此时测速仪与汽车相距335m，已知超声波的声速为340m/s。汽车刹车的加速度大小为个人收集整理勿做商业用途A．20m/s2B．10m/s2C．5m/s2D．无法确定个人收集整理勿做商业用途20．理论上已经证明：电荷均匀分布的球壳在壳内产生的电场为零。现有一半径为R、电荷均匀分布的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如右图所示。关于该带电小球产生的电场E随x的变化关系，下图中正确的是个人收集整理勿做商业用途OOxRE0BEOxRE0CEOxAREE0OxDRE0EOxRO-ggaxBO-ggaxCO-ggaxDO-ggaxA3/1021．（共18分）（1）在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表○V的内阻约为2kΩ，电流表○A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，测量结果由公式xURI计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。若将图（a）和图（b）中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2__________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。个人收集整理勿做商业用途（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。实验所用的电源为学生电源，其频率为50Hz。已知重力加速度为g=9.8m/s2。个人收集整理勿做商业用途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，该同学选用如图乙所示的起点O与相邻点之间距离约为2mm的点迹清晰的纸带来验证机械能守恒定律。图中A、B、C、D、E、F为六个相邻的原始点。根据图乙中的数据，求得当打点计时器打下B点时重锤的速度vB=______m/s，计算出对应的212Bv=______m2/s2，ghB=_______m2/s2。若在实验误差允许的范围内，上述物理量之间的关系满足_______________，即可验证机械能守恒定律。（计算结果保留三位有效数字）个人收集整理勿做商业用途图甲图（a）RxAVAVRx图（b）4/10③该同学继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落的距离h，并以2v为纵轴、以h为横轴画出图象，下图中正确的是个人收集整理勿做商业用途22．（16分）如图所示，由粗细均匀、同种金属导线构成的正方形线框abcd放在光滑的水平桌面上，线框边长为L，其中ab段的电阻为R。在宽度也为L的区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向下。线框在水平拉力的作用下以恒定的速度v通过匀强磁场区域，线框始终与磁场方向垂直且无转动。求：个人收集整理勿做商业用途（1）在线框的cd边刚进入磁场时，bc边两端的电压Ubc；（2）为维持线框匀速运动，水平拉力的大小F；（3）在线框通过磁场的整个过程中，bc边金属导线上产生的热量Qbc。AOh2vBOh2vCOh2vDOh2vABCDEOF图乙14.30单位：cm17.8021.6925.9030.5135.50vLabcdBL5/1023．（18分）下图是汤姆孙用来测定电子比荷（电子的电荷量与质量之比）的实验装置示意图，某实验小组的同学利用此装置进行了如下探索：个人收集整理勿做商业用途①真空管内的阴极K发出的电子经加速后，穿过A'中心的小孔沿中心线OP的方向进入到两块水平正对放置的平行极板M和N间的区域。当M和N间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心P点处，形成了一个亮点；个人收集整理勿做商业用途②在M和N间加上偏转电压U后，亮点偏离到P1点；③在M和N之间再加上垂直于纸面向外的匀强磁场，调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，电子在M、N间作匀速直线运动，亮点重新回到P点；个人收集整理勿做商业用途④撤去M和N间的偏转电压U，只保留磁场B，电子在M、N间作匀速圆周运动，亮点偏离到P2点。若视荧光屏为平面，测得P、P2的距离为y。个人收集整理勿做商业用途已知M和N极板的长度为L1，间距为d，它们的右端到荧光屏中心P点的水平距离为L2，不计电子所受的重力和电子间的相互作用。个人收集整理勿做商业用途（1）求电子在M、N间作匀速直线运动时的速度大小；（2）写出电子在M、N间作匀速圆周运动的轨迹半径r与L1、L2及y之间的关系式；（3）若已知电子在M、N间作匀速圆周运动的轨迹半径r，求电子的比荷；（4）根据该小组同学的探索，请提出估算电子比荷的其他方案及需要测量的物理量。KOPP2L1L2NMdAA'yP1···6/1024．（20分）如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0。质量均为m的工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为μ。乙的宽度足够大，重力加速度为g。个人收集整理勿做商业用途（1）若乙保持静止，求某工件在乙上滑行的距离；（2）若乙的速度也为v0，求：①刚滑上乙时，某工件受到摩擦力的大小和方向；②某工件在乙上垂直于传送带乙的运动方向滑行的距离；③某工件在乙上滑行的过程中产生的热量。（3）若乙的速度为v，试判断某工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力是否发生变化，并通过分析和计算说明理由。个人收集整理勿做商业用途m7/102015北京市石景山区高三一模物理试题评分参考13—20单项选择题：（6分×8=48分）题号1314151617181920答案ABDCCABB21．（18分）（1）（6分）Rx1；大于；小于（2）（共12分）①B（1分）；D（1分）②1.85；1.71；1.74；212BBvgh（8分）③C（2分）22．（16分）解析：（1）cd边进入磁场时产生的感应电动势为BLvE（2分）整个回路的电阻R总=4R（1分）回路中的电流4EBLvIRR总（2分）bc边两端的电压为bc14UIRBLv（2分）（2）为维持线框匀速运动，外力应始终等于安培力，即：F=F安（2分）线框所受安培力为224BLvFBILR安水平拉力224BLvFFR安（2分）（3）整个线框通过磁场的过程中所经历的时间为2xLtvv（2分）整个过程中bc段金属导线上产生的电热为232bc8BLvQIRtR（3分）8/1023．（18分）解析：（1）电子在极板M、N间电场力与洛伦兹力的作用下沿中心轴线运动，受力平衡，设电子进入极板间的速度为v，由平衡条件有eEevB（2分）个人收集整理勿做商业用途两极板间电场强度dUE（2分）解得BdUv（2分）（2）极板M、N间仅有匀强磁场时，电子做半径为r的匀速圆周运动，射出磁场后电子做匀速直线运动，如图所示个人收集整理勿做商业用途2121tanLrL（1分）穿出磁场后在竖直方向上移动的距离2122123tanLrLLLy（1分）3212yLrry解得21221212LrLLLrry（2分）（3）电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，洛伦兹力提供向心力2vevBmr（2分）解得2eUmBdr（2分）（4）方案1：若忽略电子从阴极K发出的初速度，分析电子在探索①中O、A之间的加速运动，探索③中的匀速直线运动，可以求出电子的比荷，（2分）需测量O、A间的加速电压（2分）个人收集整理勿做商业用途方案2：分析电子在探索②、③中的运动，可以求出电子的比荷，（2分）需测量P与P1之间的距离（2分）（只要方案正确即可）OP3y3L2θθrL19/1024．（20分）解析：（1）若乙保持静止，根据牛顿第二定律和运动学公式μmg=ma（1分）20002vax（1分）解得工件在乙上滑行的距离2002vxg（2分）（2）①沿甲与乙的运动方向建立坐标系如答图1所示。刚滑上乙时，工件相对乙运动的速度为02v，方向如图所示，45（2分）个人收集整理勿做商业用途工件受到摩擦力的大小为f=μmg（1分）方向如图所示，45（1分）②沿x轴方向，根据牛顿运动定律和运动学公式μmgsinθ=max（1分）20102xvax（1分）解得工件在乙上垂直于乙的运动方向滑行的距离2012vxg（2分）③法一：工件在乙上沿x轴方向的位移为x，沿y轴方向的位移为y根据牛顿运动定律和运动学公式ax=μgsinθ，ay=μgcosθ在x轴方向200=2xvax--在y轴方向200=2yvay-工件滑动的时间0yvta=乙前进的距离10yvt=工件相对乙的位移221()Lxyy=+-解得20vLg（2分）摩擦生热QmgL=（1分）解得20Qmv=（1分）v0v0xyO02vμmgθθ答图110/10法二：以传送带乙为参考系，工件以初速度02v做匀减速运动，直到相对静止，工件相对传动带乙的位移22002=2vvLgg（2分）个人收集整理勿做商业用途摩擦生热QmgL=（1分）解得20Qmv=（1分）（3）当乙的速度为v时，工件相对乙的速度与y轴方向的夹角为α0tanvv=工件受到的摩擦力与二者相对速度的方向相反，如答图2所示。工件在x轴、y轴方向的加速度的大小分别为xa、ya，根据牛顿运动定律sinxag，cosyag经过极短的时间Δt，x轴、y轴方向的相对速度大小分别为0Δxxvvat=-，Δyyvvat=-解得ΔtanΔxyatat=，tanxyvv=表明经过极短的时间Δt，工件相对乙的速度与y轴方向的夹角仍为α，所以摩擦力方向保持不变（2分）故工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力的大小始终为f=μmg，方向不变（2分）v0vxyO/vμmgαα答图2