2012年昌平高三物理二模試卷及答案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



13.近段時(shí)間,朝鮮的“核危機(jī)”引起了全世界的矚目,其焦點(diǎn)問(wèn)題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆。因?yàn)橹厮押穗娬驹诎l(fā)電的同時(shí)還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚239( Pu),這種 Pu可由鈾239( U)經(jīng)過(guò)衰變而產(chǎn)生。則下列判斷中正確的是(D)
A. Pu與 U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)
B. Pu與 U的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù)
C. U經(jīng)過(guò)1次α衰變產(chǎn)生 Pu
D. U經(jīng)過(guò)2次β衰變產(chǎn)生 Pu
14.一束復(fù)色光沿半徑方向射向一半圓形玻璃磚,發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如圖1所示。下列說(shuō)法正確的是(C)
A.玻璃磚對(duì)a、b的折射率關(guān)系為na<nb
B.a(chǎn)、 b在玻璃中的傳播速度關(guān)系為va>vb
  C.a(chǎn)、 b在真空中的波長(zhǎng)關(guān)系為λa<λb
  D.如用a光照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則用b光照射該金屬也一定能發(fā)生光電效應(yīng)
15.如圖2所示,一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2,副線圈電路中接有燈泡L,燈泡的額定電壓為220V,額定功率為22W;原線圈電路中接有交流電壓表和交流電流表。現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān),燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時(shí)交流電壓表和交流電流表的讀數(shù),則(A)
A.U=110V,I=0.2A 
B.U=110V,I=0.05A
C.U=110 V,I=0.2A
D.U=110 V,I=0.2 A
16.汽車(chē)由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛,0~60s內(nèi)汽車(chē)的加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖3所示。則該汽車(chē)在0~60s內(nèi)的速度-時(shí)間圖像(即v-t圖像)為圖4中的(B)

17.我們的銀河系的恒星中大約四分之一是雙星。某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成,兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下(其它星體對(duì)它們的作用可忽略)繞兩者連線上某一定點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén),S1到O點(diǎn)的距離為r1,S1和S2的距離為r,已知引力常量為G。由此可求出S2的質(zhì)量為(B)
A.   B.   C.    D.
18.在如圖5所示的電路中,電電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r,C為電容器,R0為定值電阻, R為滑動(dòng)變阻器。開(kāi)關(guān)閉合后,燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是( D )
A.伏特表○V示數(shù)將減小
B.燈泡L將變亮
C.電容器C的電容將減小
D.電容器C的電荷量將增大

19.一列簡(jiǎn)諧橫波,在t=6.0s時(shí)的波形如圖6(甲)所示,圖6(乙)是這列波中質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖線,那么該波的傳播速度和傳播方向是 (B)
A.v=0.20/s,向左傳播
B.v=0.20 /s,向右傳播
C.v=0.15 /s,向左傳播
D.v=0.15 /s,向右傳播


20.在孤立點(diǎn)電荷-Q的電場(chǎng)中,一質(zhì)子在距離點(diǎn)電荷r0處若具有E0的動(dòng)能,即能夠恰好逃逸此電場(chǎng)的束縛。若規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,用E表示該場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,用φ表示場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),用EP表示質(zhì)子在場(chǎng)中所具有的電勢(shì)能,用Ek表示質(zhì)子在場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的動(dòng)能,用r表示該點(diǎn)距點(diǎn)電荷的距離,則如圖7所示的圖像中,表示關(guān)系正確的是(A)

21.(18分)
(1)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究“動(dòng)能定理”,如圖8所示,他們將拉力傳感器固定在小車(chē)上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車(chē)受到拉力的大小,在小車(chē)的后面連接紙帶,通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,小車(chē)中可以放置砝碼。請(qǐng)把下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:
①測(cè)量    、砝碼和拉力傳感器的總質(zhì)量,把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連,將紙帶連接小車(chē)并通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,正確連接所需電路。
②將小車(chē)停在C點(diǎn),在釋放小車(chē)   。ㄟx填“之前”或“之后”)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),記錄細(xì)線拉力。
③在小車(chē)中增加砝碼,或減少砝碼,重復(fù)②的操作。
④處理數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車(chē)動(dòng)能的增加量ΔEk總是明顯小于拉力F做的功W,你認(rèn)為其主要原因應(yīng)該是上述實(shí)驗(yàn)步驟中缺少的步驟是 。

(2)小明同學(xué)為測(cè)量某金屬絲的電阻率,他截取了其中的一段,用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L,用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑為D,用多用電表粗測(cè)其電阻約為R.
①該同學(xué)將米尺的0刻度線與金屬絲的左端對(duì)齊,從圖9(甲)中讀出金屬絲的長(zhǎng)度L=    。
②該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑,從圖9(乙)中讀出金屬絲的直徑D=
   。
③該同學(xué)選擇多用電表“×10”檔粗測(cè)金屬絲的電阻,從圖9(丙)中讀出金屬絲的電阻R=   Ω。

④接著,該同學(xué)用伏安法盡可能精確地測(cè)出該金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:
A.直流電E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
B.電流表A1(量程0~3A,內(nèi)阻約50Ω)
C.電流表A2(量程0~15A,內(nèi)阻約30 Ω)
D.電壓表V1(量程0~3 V,內(nèi)阻10 kΩ)
E.電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻25 kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0~15 Ω,允許通過(guò)的最大電流2.0A)
G.滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0~2k Ω,允許通過(guò)的最大電流0.5A)
H.待測(cè)電阻絲Rx,開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干
要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值,電流表應(yīng)選    ,電壓表應(yīng)選    ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選   。(用器材前的字母表示即可)
⑤用圖10所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)得Rx,實(shí)驗(yàn)時(shí),開(kāi)關(guān)S2應(yīng)向    閉合(選填“1”或“2”).
⑥請(qǐng)根據(jù)選定的電路圖,在如圖11所示的實(shí)物上畫(huà)出連線(部分線已畫(huà)出)。

⑦(多選)在下列測(cè)定金屬絲的電阻率的幾個(gè)步驟中,錯(cuò)誤的是 .
A.先用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度,再將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空拉直;
B.用螺旋測(cè)微器在不同位置測(cè)出金屬絲的直徑D各三次,求平均值 ;
C.打開(kāi)開(kāi)關(guān),將選好的實(shí)驗(yàn)器材按圖10連接成實(shí)驗(yàn)電路;
D.閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表和電壓表有合適的示數(shù),讀出并記下這組數(shù)據(jù);
E.改變滑動(dòng)變阻器的滑鍵位置,重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)出6組數(shù)據(jù),并記錄在表格中;
F.分別計(jì)算出電流平均值( )和電壓的平均值( ),再求出電阻的平均值 ;
G.根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬絲的電阻率.
⑧設(shè)金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)(),直徑的平均值為 (),電阻的平均值為 (Ω),則該金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=      。

22.(16分)如圖12所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球,小球的質(zhì)量為、電荷量為q,F(xiàn)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),平衡時(shí)小球靜止于點(diǎn),細(xì)線與豎直方向成θ角。
(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)在某一時(shí)刻細(xì)線斷裂,同時(shí)質(zhì)量也為的不帶電的一小塊橡皮泥,以水平向左的速度v0擊中小球并與小球結(jié)合成一體,求擊中后瞬間復(fù)合體的速度大;
(3)若原小球離地高為h,求復(fù)合體落地過(guò)程中的水平位移大小。

23.(18分)如圖13(甲)所示,一邊長(zhǎng)L=2.5、質(zhì)量=0.5kg的單匝正方形金屬線框,放在光滑絕緣的水平面上,垂直于水平面的方向上存在著以N為邊界、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=0.4T。正方形金屬線框的一邊ab與N重合(位置Ⅰ),在力F作用下由靜止開(kāi)始向右平動(dòng),經(jīng)過(guò)5s線框剛好被完全拉入另一磁場(chǎng)(位置Ⅱ)。測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖13(乙)所示,是一條過(guò)原點(diǎn)的直線。在金屬線框由位置Ⅰ到位置Ⅱ的過(guò)程中,
(1)求線框磁通量的變化及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值;
(2)寫(xiě)出水平力F隨時(shí)間t變化的表達(dá)式;
(3)已知在這5s內(nèi)力F做功1.5J,那么在此過(guò)程中,線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少?
24.(20分)1932年,勞倫斯和利斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器;匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D14(甲)所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。A處粒子產(chǎn)生的粒子,質(zhì)量為、電荷量為+q,初速度為0,在加速器中被加速,加速電壓為U。加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。
(1)求粒子第1次和第2次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比;
(2)求粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間t和粒子獲得的最大動(dòng)能Ek;

(3)近年,大中型粒子加速器往往采用多種加速器的串接組合。例如由直線加速器做為預(yù)加速器,獲得中間能量,再注入回旋加速器獲得最終能量。n個(gè)長(zhǎng)度逐個(gè)增大的金屬圓筒和一個(gè)靶,它們沿軸線排列成一串,如圖14(乙)所示(圖中只畫(huà)出了六個(gè)圓筒,作為示意)。各筒相間地連接到頻率為f、最大電壓值為U的正弦交流電的兩端。整個(gè)裝置放在高真空容器中。圓筒的兩底面中心開(kāi)有小孔,F(xiàn)有一電量為q、質(zhì)量為的正離子沿軸線射入圓筒,并將在圓筒間的縫隙處受到電場(chǎng)力的作用而加速(設(shè)圓筒內(nèi)部沒(méi)有電場(chǎng))。縫隙的寬度很小,離子穿過(guò)縫隙的時(shí)間可以不計(jì)。已知離子進(jìn)入第一個(gè)圓筒左端的速度為v1,且此時(shí)第一、二兩個(gè)圓筒間的電勢(shì)差U1-U2=-U。為使打到靶上的離子獲得最大能量,各個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件?并求出在這種情況下打到靶上的離子的能量。

13.D  14.C  15.A  16.B  17.B  18.D  19.B  20.A
21.(18分)
(1)①小車(chē)、谥啊、芷胶饽Σ亮Γ靠2分)
 。2)①191.0、0.680、220 ④C,D,F(xiàn)  ⑤1、蘼浴 。靠1分)
⑦AF 、 (每空2分)
22.(16分)ww
解:(1)小球受力平衡時(shí)有          (2分)
          (2分)
(2)橡皮泥撞擊小球的過(guò)程中,水平方向動(dòng)量守恒,
v0=(+ )v             (2分)
所以                     。2分)
(3)復(fù)合體水平方向的加速度為    。2分)
復(fù)合體落地時(shí)間為             (2分)
    復(fù)合體在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),水平位移為x
                    (2分)

              (2分)
23.(18分)
解:(1)△φ=△B•S=5Wb    (3分)
=1V(3分)
(2) =4Ω   。1分)
由電流圖像可知,感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律:I=0.1t(1分)
由感應(yīng)電流 可得金屬框的速度隨時(shí)間也是線性變化的,
,加速度a=0.2/s2(2分)
線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
F-2BIL =a(2分)
得F=0.2t+0.1(N)     (2分)
(3)t=5s時(shí),線框從磁場(chǎng)中拉出時(shí)的速度v5=at=1/s     (2分)
線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q=W- =1.25J        (2分)
24.(20分)

(1)設(shè)粒子第1次經(jīng)過(guò)狹縫后的半徑為r1,速度為v1,qU= v12 (2分)
qv1B=                        (2分)
解得:
同理,粒子第2次經(jīng)過(guò)狹縫后的半徑
則r1:r2 =1: (2分)
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期,被電場(chǎng)加速兩次。設(shè)粒子到出口處被加速了n次, nqU= (2分)
qvB=   得v= (2分)
解得n=
帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為 (2分)
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t= = (2分)
所以,粒子獲得的最大動(dòng)能Ek= = (2分)
(3)為使正離子獲得最大能量,要求離子每次穿越縫隙時(shí),前一個(gè)圓筒的電勢(shì)比后一個(gè)圓筒的電勢(shì)高U,這就要求離子穿過(guò)每個(gè)圓筒的時(shí)間都恰好等于交流電的半個(gè)周期。由于圓筒內(nèi)無(wú)電場(chǎng),離子在筒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)vn為離子在第n個(gè)圓筒內(nèi)的速度,則有
第n個(gè)圓筒的長(zhǎng)度為


第n個(gè)圓筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件為 (n=1,2,3,……)(2分)
打到靶上的離子的能量為 。╪=1,2,3,……) 。2分)





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