北京卷物理Word文档格式.docx

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C．

D．

18．（6分）如图所示，正方形区域abcd中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个氢核从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向，以一定速度射入磁场，正好从ab边中点n射出磁场．若将磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其它条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（　　）

A．在b、a之间某点B．在n、a之间某点

C．a点D．在a、m之间某点

19．（6分）1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16km．若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同．已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度为g．这个小行星表面的重力加速度为（　　）

A．400gB．

C．20gD．

20．（6分）静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示．虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox轴、oy轴对称．等势线的电势沿x轴正向增加．且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P点（其横坐标为﹣x0）时，速度与ox轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图是（　　）

21．（18分）为了测定电流表A1的内阻，采用如图1所示的电路．其中：

A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100Ω；

A2是标准电流表，量程是200μA；

R1是电阻箱，阻值范围0～999.9Ω；

R2是滑动变阻器；

R3是保护电阻；

E是电池组，电动势为4V，内阻不计；

S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关．

（1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材接成实验电路

（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150μA；

然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2的读数仍为150μA．若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱R1的阻值是

　　Ω，则待测电流表A1的内阻Rg=　　Ω．

（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全．在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用：

　　（填写阻值相应的字母）．

A.200kΩB.20kΩC.15kΩD.20Ω

（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器　　（填写阻值相应的字母）是最佳选择．

A.1kΩB.5kΩC.10kΩD.25kΩ

22．（16分）如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L．M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下．导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．

（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．

23．（18分）对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型：

A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动，当它们之间的距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零；

当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力．设A物体质量m1=1.0kg，开始时静止在直线上某点；

B物体质量m2=3.0kg，以速度v0从远处沿该直线向A运动，如图所示，若d=0.10m，F=0.60N，v0=0.20m/s，求：

（1）相互作用过程中A、B加速度的大小；

（2）从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统（物体组）动能的减少量；

（3）A、B间的最小距离．

24．（20分）如图是某种静电分选器的原理示意图，两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷，形成匀强电场．分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度，到两板距离相等．混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时，a种颗粒带上正电，b种颗粒带上负电．经分选电场后，a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上．

已知两板间距d=0.1m，板的长度l=0.5m，电场仅局限在平行板之间；

各颗粒所带电量大小与其质量之比均为1×

10﹣5C/kg．设颗粒进入电场时的初速度为零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用不计．要求两种颗粒离开电场区域时，不接触到极板但有最大偏转量．重力加速度g取10m/s2．

（1）左右两板各带何种电荷？

两极板间的电压多大？

（2）若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度H=0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？

（3）设颗粒每次与传送带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半．写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式．并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于0.01m．

参考答案与试题解析

14．【解答】A、外界对气体做功，W＞0，由于不知道气体是吸热还是放热，

根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故A错误．

B、气体从外界吸收热量，Q＞0，由于不知道外界对气体做功还是气体对外界做功，

根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故B错误．

C、温度是分子平均动能变化的标志，所以气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越小，故C错误．

D、温度是分子平均动能变化的标志，所以气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大，故D正确．

故选D．

15．【解答】A、同一列声波在各种传播的速度不同，根据v=λf可得λ=

，由于频率不变，故在不同的介质中传播时同一列波的波长不同．故A错误．

B、不同的声波在相同的介质中传播速度相同，如果频率不同，造成波长不同．故B错误．

C、衍射是波特有的现象，声波是机械波故能够发生衍射现象，故C正确．

D、根据波的叠加原理，不同的波相遇时发生叠加再分开时各自独立传播互不影响，故人能辨别不同乐器同时发出的声音，干涉是两列波相遇时发生的，故D错误．

故选C．

16．【解答】根据量子理论可以知道，处于基态的离子在吸收光子能量时是成份吸收的，不能积累的．因此当其它能级和基态能量差和光子能量相等时，该光子才能被吸收．

A、由能级示意图可知：

第2能级和基态能级差为：

△E1=E2﹣E1=﹣13.6﹣（﹣54.4）=40.8eV，故A选项中光子能量能被吸收，故A错误；

B、没有能级之间的能量差和B中光子能量相等，故B正确；

C、第4能级和基态能级差为：

△E2=E4﹣E1=﹣3.4﹣（﹣54.4）=51.0eV；

故C选项中光子能量能被吸收，故C错误；

D、当光子能量大于等于基态能量时，将被处于基态离子吸收并能使其电离，故选项D中的光子能量能被吸收，故D错误

故选B．

17．【解答】由于n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应，故n的频率大于p的，三种色光之间的频率大小关系为：

fn＞fp＞fm，频率大的折射率大，故BCD错误，A正确．

故选A．

18．【解答】设边长为a，则从n点射出的粒子其半径恰好为

；

由牛顿第二定律可得：

Bqv=m

当磁感应强度变为原来的2倍时，由2Bqv=m

得

R=

故粒子应从a点穿出；

19．【解答】由于小行星密度与地球相同，

所以小行星质量与地球质量之比为

=

，

根据星球表面万有引力等于重力，列出等式：

=mg得：

g=

所以小行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为

所以这个小行星表面的重力加速度为

20．【解答】由于等势线的电势沿x轴正向增加，等势线与电场线垂直，故可做出经过P点的电场线如图所示，电子所受的电场力与场强方向相反，故电子受到一个斜向右下方的电场力，故沿y负方向加速运动．

电子通过y轴后受到的电场力斜向右上方，故沿y轴负方向减速运动；

由于水平方向一直加速，竖直方向先加速后减速，P点行驶到横坐标为x0时，纵坐标达不到P最初位置的纵坐标，x0处电场线比﹣x0电场线处稀疏，ay小，△t也小，所以△vy才小；

又由于在x轴方向始终加速，故在水平方向通过相同的位移时间变短，根据△vy=ay△t，故通过相同的水平位移竖直向速度变化量减小．由于vy﹣x的斜率代表竖直向速度vy随x轴变化的快慢，又由于电子水平方向一直加速，竖直方向先加速后减速，P点的横坐标为x0时，纵坐标达不到P最初位置的纵坐标，x0处电场线比﹣x0电场线处稀疏，ay小，△t也小，所以△vy才小，D图符合电子的运动情况．故D正确．

21．【解答】

（1）连接实物图时注意：

正负极不能接反了，导线要接在接线柱上，答案如下图所示：

（2）电阻箱的读数为：

R=8×

10+6×

1+0.1×

3=86.3Ω；

由于两次测量电流表A2的示数相同，而且其它电阻阻值不变，故电流A1的阻值和电阻箱示数相等．

故答案为：

R1=86.3Ω，Rg=86.3Ω．

（3）为了保证安全，当滑动变阻器R2的阻值调为零时，电路中的电流也不能超过200μA，根据这点可以求出保护电阻的阻值（由于两电流表内阻较小可省略）：

，保护电阻为20kΩ即可，若大于20kΩ会导致电流表示数太小，实验误差增大，故ACD错误，B正确．

（4）根据电流表示数为150μA可知回路中的电阻为：

，R3=20kΩ，A、B选项中电阻太小不能满足要求，故AB错误，D中电阻太大调节不方便，故D错误，C正确．

22．【解答】

（1）杆受力图如图所示：

重力mg，竖直向下，支撑力N，垂直斜面向上，安培力F，沿斜面向上．

故ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如上所示．

（2）当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLv，此时电路中电流：

ab杆受到安培力：

根据牛顿运动定律，有：

故此时ab杆中的电流大小为：

，加速度的大小为：

．

（3）当：

，时，ab杆达到最大速度vm，

此时：

故在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值为：

23．【解答】

（1）由F=ma可得：

A的加速度为：

B的加速度为：

A、B的加速度分别为0.60m/s2，0.20m/s2；

（2）两者速度相同时，距离最近，由动量守恒得：

解得共同速度

则动能的变化量：

△Ek=

m2v02﹣

（m1+m2）v2=0.015J；

即动能的变化量为0.015J；

（3）根据匀变速直线运动规律得

A的速度：

B的速度：

因v1=v2，解得：

t=0.25s

则A的位移

B的位移

两物体的距离为

将t=0.25s代入，解得A、B间的最小距离△smin=0.075m

A、B间的最小距离为0.075m．

24．【解答】

（1）由于a颗粒带正电，故电场方向向左，所以左板带负电荷，右板带正电荷

依题意，颗粒在平行板的竖直方向上做自由落体运动，故满足

…①

在水平方向上做匀加速直线运动，故满足

…②

①②两式联立得两极板间的电压

（2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足

+mg（l+H）=

mv2

解得颗粒落到水平传送带上时的速度大小为v=

=4m/s

（3）在竖直方向颗粒作自由落体运动，根据

=2g（l+H）

可得颗粒第一次落到水平传送带上沿竖直方向有

故颗粒第一次反弹的速度大小为

所以根据v2=2gh可得颗粒第一次反弹高度

根据题设条件，颗粒第n次反弹后上升的高度

要hn＜0.01，即

＜

故只有当n=4时，hn＜0.01m．