北京市朝阳高三二模物理Word格式.docx
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D.
15.一列沿x轴负方向传播的简谐机械横波,波速为2m/s.某时刻波形如图所示,下列说法中正确的是( )
A.这列波的振幅为4cm
B.这列波的周期为2s
C.此时x=4m处质点沿y轴正方向运动
D.此时x=4m处质点的速度为0
16.如图所示,人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动.则这两颗卫星相比( )
A.卫星A的线速度较大B.卫星A的周期较大
C.卫星A的角速度较大D.卫星A的加速度较大
17.如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场.质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场,图中实线是它们的轨迹.已知O是PQ的中点,不计粒子重力.下列说法中正确的是( )
A.粒子a带负电,粒子b、c带正电
B.射入磁场时粒子a的速率最小
C.射出磁场时粒子b的动能最小
D.粒子c在磁场中运动的时间最长
18.如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动.现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示.不计空气阻力.下列说法中正确的是( )
A.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等
B.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积相等
C.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等
D.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2的面积不相等
19.物理课上,老师做了一个“电磁阻尼”实验:
如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁,将磁铁托起到某一高度后放开,磁铁能上下振动较长时间才停下来;
如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环,使磁极上下振动时穿过它,磁铁就会很快地停下来.某同学另找器材再探究此实验.他安装好器材,经反复实验后发现:
磁铁下方放置圆环,并没有对磁铁的振动产生影响,对比老师演示的实验,其原因可能是( )
A.弹簧的劲度系数太小B.磁铁的质量太小
C.磁铁的磁性太强D.圆环的材料与老师用的不同
20.
(1)在日常生活中,人们习惯于用几何相似性放大(或缩小)的倍数去得出推论,例如一个人身体高了50%,做衣服用的布料也要多50%,但实际上这种计算方法是错误的.若物体的几何线度为l,当l改变时,其它因素按怎样的规律变化?
这类规律可称之为标度律,它们是由量纲关系决定的.在上例中,物体的表面积S∝l2,所以身高变为1.5倍,所用的布料变为1.52=2.25倍.以跳蚤为例:
如果一只跳蚤的身长为2mm,质量为0.2g,往上跳的高度可达0.3m.可假设其体内能用来跳高的能量E∝l3(l为几何线度),在其平均密度不变的情况下,身长变为2m,则这只跳蚤往上跳的最大高度最接近( )
A.0.3mB.3mC.30mD.300m
21
(1)某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验.
①每滴油酸酒精溶液的体积为V0,将该溶液滴一滴到水面上,稳定后形成油膜的面积为S.已知500mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1mL,则油酸分子直径大小的表达式为d= .
②该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大.出现这种情况的原因可能是 .
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理.
(2)某同学利用图甲所示的电路描绘一个标有“3V0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,现有电源(电动势6V,内阻不计)、电压表(0~3V,内阻约3kΩ)、开关和导线若干.其它可供选用的器材如下:
A.电流表(0~250mA,内阻约5Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器(0~10Ω)
D.滑动变阻器(0~50Ω)
①为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)
②图乙是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线.请根据图甲补充完成图乙中实物间的连线.
③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示.如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V、内阻为5.0Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是 W(结果保留两位有效数字).
④实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及小灯泡消耗的功率P也随之变化.图丁各示意图中正确反映P﹣U2关系的是 .
22.如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点.小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动,经过A点时的速度vA=6.0m/s.已知半圆形轨道光滑,半径R=0.40m,滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.50,A、B两点间的距离l=1.10m.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块运动到B点时速度的大小vB;
(2)滑块运动到C点时速度的大小vC;
(3)滑块从C点水平飞出后,落地点与B点间的距离x.
23.如图甲所示,位于竖直平面内的轨道,由一段斜的光滑直轨道MO和一段水平的粗糙直轨道ON连接而成,以O为原点建立坐标轴.滑块A从轨道MO上相对于水平轨道高h=0.20m处由静止开始下滑,进入水平轨道时无机械能损失.滑块B置于水平轨道上x1=0.40m处.A、B间存在相互作用的斥力,斥力F与A、B间距离s的关系如图乙所示.当滑块A运动到x2=0.20m处时,滑块B恰好开始运动;
滑块A向右运动一段距离后速度减为零,此时滑块B的速度vB=0.07m/s;
之后滑块A沿x轴负方向运动,其最大速度vA=0.14m/s.已知滑块A、B均可视为质点,质量均为m=1.0kg,它们与水平轨道间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块A从轨道MO滑下,到达O点时速度的大小v;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ;
(3)整个运动过程中,滑块B的最大速度vmax.
24.
(1)如图甲所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N间的距离为a;
沿MN连线的中垂线建立坐标轴,P是x轴上的点,∠OPM=30°
.已知静电力常量为k
a.求P点场强的大小和方向;
b.在图乙中定性画出场强E随x变化的图象(取向右为场强E的正方向).
(2)如图所示,一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电圆环固定在真空中,环心为O,MN是其中轴线.现让一电荷量为﹣q、质量为m的带电粒子从MN上的P点由静止释放,P、O间的距离为d.不计粒子重力.试证明:
当d<<R时,带电粒子做简谐运动.
物理试题答案
13.【解答】A、根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为13+0﹣12=1,质量数为27+1﹣27=1,为质子.故A错误.
B、根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为11﹣12=﹣1,质量数为24﹣24=0,为电子.故B错误.
C、根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为4+2﹣6=0,质量数为9+4﹣12=1.为中子.故C正确.
D、根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为92﹣93=﹣1,质量数为239﹣239=0,为电子.故D错误.
故选:
14.【解答】设玻璃的临界角为C.由sinC=
得,sinC=
<
,则C<45°
.由图光线从玻璃射入空气时入射角为i=45°
>C,所以光线将在玻璃与空气的界面上发生全反射,光线全部反射回玻璃,则A正确.
15.【解答】A、振幅等于y的最大值,故这列波的振幅为A=2cm.故A错误.
B、由图知,波长λ=4m,由波速公式v=
,得周期T=
s=2s.故B正确.
C、简谐机械横波沿x轴负方向传播,由波形平移法得知,此时x=4m处质点沿y轴负方向运动.故C错误.
D、此时x=4m处质点沿处于平衡位置,加速度为零,速度最大.故D错误.
B
16.【解答】人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动,
万有引力提供向心力,则由牛顿第二定律得:
=m
r=mω2r=ma
T=2π
,v=
,ω=
,a=
则可知离地面越远的卫星,轨道半径越小,线速度越大、角速度越大、向心加速度越大、周期越小,
所以卫星A的线速度较小,卫星A的周期较大,卫星A的角速度较小,卫星A的加速度较小,故ACD错误,B正确.
17.【解答】A、根据左手定则知粒子a带正电,粒子b、c带负电,故A错误;
B、粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
qvB=m
,解得:
v=
,射入磁场时粒子c的半径最小,则速率最小.故B错误;
C、粒子的动能EK=
mv2=
,由于:
q、B、m都相同,因此r越大,粒子动能越大,由图示可知,b的轨道半径r最大,则b粒子动能最大;
c的半径最小,则动能最小.故C错误;
D、粒子在磁场中做圆周运动的周期:
T=
相同,粒子在磁场中的运动时间:
t=
,由于m、q、B都相同,粒子c转过的圆心角θ最大,则射入磁场时c的运动时间最大,故D正确;
D.
18.【解答】过最高点后,水平分速度要增大,经过四分之一圆周后,水平分速度为零,可知从最高点开始经过四分之一圆周,水平分速度先增大后减小,可知t1时刻小球通过最高点.根据题意知,图中x轴上下方图线围成的阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周,然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小,可知S1和S2的面积相等.故A正确,B、C、D错误.
19.【解答】根据楞次定律可知下面的线圈会阻碍磁铁运动,所以当磁铁向下靠近金属线圈时,线圈中产生了逆时针的感应电流,从而有安培力做功致使能量转化为内能,所以振动逐渐减小;
当同学另找器材再探究此实验,他安装好器材,经反复实验后发现:
磁铁下方放置圆环,并没有对磁铁的振动产生影响,是由于下面的圆环没有产生感应电流,即圆环的材料与老师的不同,故ABC错误,D正确;
20.【解答】由题意知E=kl3,依据能量的转换和守恒,跳蚤上升过程中:
E=kl3=mgh=ρgl3h,
可得:
k=ρgh,
k是常数,由于ρ、g不变,所以高度h不变,故A正确,BCD错误.
21.【解答】
(1)①纯油酸的体积V等于油酸酒精溶液的体积乘以浓度,即:
V=
,油滴面积为S,则分子直径大小的公式为d=
②根据d=
,则有:
A、错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,则计算时所用体积数值偏大,会导致计算结果偏大,故A正确;
B、油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大,则会导致计算结果偏小,故B错误;
C、水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开,则测量的面积S偏小,导致结果计算偏大,故C正确;
D、计算油膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理,则计算所用的面积S偏大,会导致计算结果偏小,故D错误;
故答案为:
①
;
②AC.
(2)①由P=UI可知,灯泡的额定电流为200mA;
故电流表选择A即可;
由于实验要求电压从零调节,变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节,所以应选择C;
②根据给出的原理图可得出对应的实物图如图所示;
③在表示小灯泡的I﹣U图象中画出表示电源的I﹣U图象如图所示,读出两图线交点坐标为:
U=2.1V,I=0.18A,
所以小灯泡消耗的功率为:
P=UI=2.1×
0.18W=0.38W;
④电压表测量路端电压,由P=
可知,其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大;
但由于电阻随电压的增大而增大,故图象的斜率越来越小;
A
①A,C;
②如图所示;
③0.38;
④A
22.【解答】
(1)滑块从A运动到B的过程中,根据动能定理:
﹣μmgl=
﹣
代入数据解得:
vB=5m/s
(2)滑块从B运动到C的过程中,取水平面为零势能平面,根据机械能守恒定律:
=mg•2R+
vC=3.0m/s
(3)滑块从C水平飞出后做平抛运动.设飞行时间为t,则
水平方向:
x=vCt
竖直方向:
联立并代入数据解得:
x=1.2m
答:
(1)滑块运动到B点时速度的大小5m/s;
(2)滑块运动到C点时速度的大小3m/s;
(3)滑块从C点水平飞出后,落地点与B点间的距离1.2m.
23.【解答】
(1)滑块A沿轨道MO下滑的过程机械能守恒.取水平轨道所在平面为零势能平面,根据机械能守恒定律
所以
m/s
(2)当滑块A运动到x2=0.20m处时,A、B间的距离为0.20m,由图乙可知,A、B间斥力的大小F=5.0N.当B恰好开始运动时,根据牛顿第二定律F﹣μmg=0
所以μ=0.50
(3)由题意可知:
当滑块A向左的速度最大时,滑块B的速度也达到最大.
在滑块A沿x轴负方向运动的过程中,滑块A、B所受的摩擦力大小相等、方向相反,所以滑块A、B组成的系统动量守恒,则0+mvB=﹣mvA+mvmax,
所以vmax=0.21m/s
(1)滑块A从轨道MO滑下,到达O点时速度的大小v为2.0m/s;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ为0.50;
(3)整个运动过程中,滑块B的最大速度vmax为0.21m/s.
24.【解答】
(1)a.由几何关系可知,P、M间的距离r=
=a
M在P点场强的大小为
,方向与x轴正方向成30°
.
由场的叠加原理和对称性可知,P点合场强的大小
,方向沿x轴正方向.
b.O处场强为零,无穷远处场强也为零,则从O到无穷远处场强先增大后减小,场强E随x变化的示意图如图所示.
a、P点合场强的大小为
b、场强E随x变化的示意图如图所示.
(2)沿圆环的轴线建立坐标轴,O是原点.把圆环分成若干等份,每一份都很小,可视为点电荷.设每一份的电荷量为△Q,则它在x轴上某一点沿x轴方向的场强
,由场的叠加原理和对称性可知,圆环在这一点的合场强
.当x<<R时,
,则圆环在轴线上的场强
,即E∝x,所以带电粒子在运动过程中所受的电场力大小F∝x,又因为F的方向与位移x的方向相反,所以当d<<R时,粒子做简谐运动.
故可证.