届北京市通州区高三二模物理试题及答案.docx
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届北京市通州区高三二模物理试题及答案
通州区2015年高三年级模拟考试
(二)
理科综合(物理)试卷
2015年5月
13.下列说法正确的是
A.温度升高,物体的每一个分子的动能都增大
B.外界对气体做功,气体的内能一定增大
C.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子力为零,分子势能最小
D.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒分子的无规则运动
14.如图为氢原子的能级图.当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出光子a,当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时,辐射出光子b.则下列说法中正确的是
A.光子a的能量大于光子b的能量
B.光子a的波长小于光子b的波长
C.b光比a光更容易发生衍射现象
D.在同种介质中,a光子的传播速度大于b光子的传播速度
15.万有引力定律和库仑定律都遵循平方反比规律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比.例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为E=F/q;在引力场中可以有一个类似的物理量来反映各点引力场的强弱,设地球质量为M,半径为R,地球表面处的重力加速度为g,引力常量为G,如果一个质量为m的物体位于距离地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是
A.
B.
C.
D.
16.如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点P的振动图像,则
A.该波向+x方向传播,速度是40m/s
B.该波向-x方向传播,速度是20m/s
C.从t=0.10s到t=0.25s,质点P沿x轴移动了30cm
D.t=0.15s时,质点P的加速度达到正向最大
17.有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重,其环形座舱套在竖直
柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由下落.落到一定位
置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下.下列说法
中正确的是
A.座舱自由下落的过程中人处于超重状态
B.座舱自由下落的过程中人处于失重状态
C.座舱减速下落的过程中人处于失重状态
D.座舱下落的整个过程中人处于超重状态
18.如图所示,两根足够长的固定平行光滑金属导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成闭合回路。
导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。
在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。
开始时,导体棒处于静止状态。
剪断细线后,导体棒在运动过程中
A.回路中没有感应电动势
B.两根导体棒所受安培力的方向相同
C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒
D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒
19.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正试探电荷固定在P点,如图1所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象2中正确的是
20.太阳帆航天器是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器,如图所示.在没有空
气的宇宙中,太阳光光子会连续撞击太阳帆,使太阳帆获得的动量逐渐增加,从而产生加速度.太阳帆飞船无需燃料,只要有阳光,就会不断获得动力加速飞行.有人设想在探测器上安装有面积极大、反射功率极高的太阳帆,并让它正对太阳.已知太阳
光照射太阳帆时每平方米面积上的辐射功率为P0,探测器和太阳帆的总
质量为m,太阳帆的面积为s,此时探测器的加速度大小为
A.
B.
C.
D.
第Ⅱ卷(非选择题包括11道题,共180分)
注意事项:
1.用黑色字迹的签字笔将答案直接写在答题卡相应位置上,写在试卷上不得分。
2.答卷前,请将答题卡中的个人信息按要求填写清楚。
二、非选择题
21.(18分)
(1)在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球a的质量为m1,被碰球b的质量为m2,各小球的落地点如图所示,下列关于这个实验的说法正确的是()
A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球
B.每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下
C.要验证的表达式是m1
=m1
+m2
D.要验证的表达式是m1
=m1
+m2
(2)某同学在做测金属丝电阻率的实验中,取一根粗细均匀的康铜丝,先用螺旋测微器测出康铜丝的直径d;然后分别测出不同长度l1,l2,l3,l4……的康铜丝的电阻R1,R2,R3,R4……,以R为纵坐标,以l为横坐标建立直角坐标系,画出R-L图像。
甲乙
丙丁
①某次测量康铜丝的直径时螺旋测微器的示数如图丁所示.可知此次测得康铜丝的直
径为mm。
②图乙是测量康铜丝电阻的原理图,根据原理图在如图甲所示的实物图中画出连线。
③利用上面的电路图测出的电阻值比真实值(填“偏大”或“偏小”),这种误差叫做。
④坐标图丙中的6个点表示实验中测得的6组康铜丝的长度l、电阻R的值.请你利用R-L图像和螺旋测微器多次测量求得的康铜丝直径d,求出康铜丝的电阻率ρ= m。
22.(16分)如图所示,在竖直平面内有一个粗糙的1/4圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.8m,一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放,到达最低点B时的速度大小为v=2.0m/s.不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)小滑块运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力的大小;
(2)小滑块落地点C距轨道最低点B的水平距离x;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中克服摩擦力所做的功.
23.(18分)翼型飞行器有很好的飞行性能。
其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气阻力都受到影响。
同时通过控制动力的大小而改变飞行器的飞行状态。
已知:
飞行器的动力F始终与飞行方向相同,空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,即F1=C1v2;空气阻力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,即F2=C2v2。
其中Cl、C2相互影响,可由运动员调节,满足如图1所示的关系。
飞行员和装备的总质量为90kg。
(重力加速度取g=10m/s2)
(1)若飞行员使飞行器以
速度在空中沿水平方向匀速飞行,如图2(a)所示。
则飞行器受到动力F大小为多少?
(2)若飞行员关闭飞行器的动力,使飞行器匀速滑行,且滑行速度v2与地平线的夹角
,如图2(b)所示,则速度v2的大小为多少?
(结果可用根式表示)
(3)若飞行员使飞行器在空中的某一水平面内做匀速圆周运动,如图2(c)所示,在此过程中C2只能在1.75~2.5Ns2/m2之间调节,且Cl、C2的大小与飞行器的倾斜程度无关。
则飞行器绕行一周动力F做功的最小值为多少?
(结果可保留π)
24.(20分)离子推进器是太空飞行器常用的动力系统,某种推进器设计的简化原理如图1所示,截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。
I为电离区,将氙气电离获得1价正离子,II为加速区,长度为L,两端加有电压,形成轴向的匀强电场。
I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区,被加速后以速度vM从右侧喷出。
I区内有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向在图2中垂直纸面向外。
在离轴
线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子。
假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图2所示(从左向右看)。
电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角(0<α<90◦)。
推进器工作时,向I区注入稀薄的氙气。
电子使氙气电离的最小速度为v0,电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好。
已知离子质量为M;电子质量为m,电量为e。
(电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞)。
(1)求II区的加速电压及离子的加速度大小;
(2)α为90◦时,要取得好的电离效果,求射出的电子速率v的范围;
(3)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率vm与α的关系。
图1图2
2015通州二模物理参考答案
2015.5
13.C14.D15.B16.D17.B18.C19.C20.A
21.(18分)解:
(1)D(4分)
(2)1.880(1.878-1.882均正确)(2分)
②电路连接如图所示;(4分)
③偏小,系统误差.(4分)
④R—l图像中直线的斜率为
又由
和
得:
=
(4分)
22.(16分)
解析:
(1)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的弹力F,根据牛顿第二定律
(3分)
解得:
(2分)
根据牛顿第三定律,轨道受到的压力大小F’=F=2.0N(2分)
(2)小滑块离开轨道后做平抛运动,设运动时间为t,初速度为v,则
(3分)
解得
(2分)
(3)在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中,根据动能定理:
(2分)
解得:
J
所以小滑块克服摩擦力做功为0.2J.(2分)
23.(18分)
(1)由受力分析可知:
(2分)
得
,由Cl、C2关系图象可得
N.s2/m2
动力
(2分)
所以
(2分)
(2)由受力分析可知
(1分)
(1分)
(1分)
在图3中过原点作直线正确得到直线与曲线的交点。
得v2约为
(3分)
(3)设此时飞行器飞行速率为v,圆周运动的半径为R,
F1与竖直方向夹角为α,则有:
竖直方向合力为零
(1分)
水平方向合力提供向心力
(1分)
动力
(1分)
绕行一周动力做的功为
(1分)
当
,
,
时,
W有最小值。
(2分)
24.(20分)
(1)由动能定理得
Mv
=eU(2分)
U=
(2分)
a=
=e
=
(2分
(2)设电子运动的最大半径为r
2r=
R(2分)
eBv=m
(2分)
所以有v0≤v<
(2分)
要使⑦式有解,磁感应强度B>
(2分)
(3)如图所示,OA=R-r,OC=
,AC=r
根据几何关系得r=
(4分)
得vmax=
.(2分)