北京市东城区2011届高三二模考试(理综物理)

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东城物理二模

n ∞

3 2

① 1

② -13.60

13.物理学是一门以实验为基础的科学,任何学说和理论的建立都离不开实验。下面给出了几个在物理学

发展史上有重要地位的物理实验,以及与之相关的物理学发展史实的说法,其中错误的是 ..A.α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础 B.光电效应实验表明光具有粒子性

C.电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒 D.天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论是正确的

14.下图为氢原子的能级示意图,图中①.②.③分别表示氢原子由所处激

发态向低能级的跃迁,跃迁时所发射的光子的频率和波长分别为ν1.ν2.ν3和λ1.λ2.λ3。下列说法正确的是

A. λ1>λ2 B. λ1>λ3 C.ν1>ν2 D.ν2<ν3 15.一摆长为l的单摆做简谐运动,从某时刻开始计时,经过t=面四个图像分别记录了该单摆从计时时刻开始到

x O E/eV

③ -1.51

-3.40

0

11?2l,摆球具有负向最大加速度,下g3T的振动图像,其中正确的是 2x x T/2 C T 3T/2 t O x T T/2 A 3T/2 t O T/2 B 3T/2 t O T/2 D T t 3T/2 2T的水平匀强磁场中,线圈面积S=0.5m2,10电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′ 以角速度ω=200rad/s匀速转动,线圈中产生的感应电流通过金属滑环E.F与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,下列说法正确的是

A.图示位置穿过线圈平面的磁通量为零

16.如图所示,50匝矩形线圈ABCD处于磁感应强度大小B=

B.线圈中产生交变电压的有效值为5002V C.变压器原.副线圈匝数之比为25︰11

D.维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为602W

17.如图所示,直角坐标系xOy,在x轴上固定着关于O点对称的等量异号

y 点电荷+Q和-Q,C.D.E三点的坐标分别为C(0,a),D(b,0)和 E(b,a)。将一个点电荷+q从O移动到D,电场力对它做功为W1,将这C E 个点电荷从C移动到E,电场力对它做功为W2。下列判断正确的是 A.两次移动电荷电场力都做正功,并且W1=W2 O D -Q x +Q B.两次移动电荷电场力都做正功,并且W1>W2 C.两次移动电荷电场力都做负功,并且W1=W2 D.两次移动电荷电场力都做负功,并且W1>W2

18.由于行星的自转,放在某行星“赤道”表面的物体都处于完全失重状态。如果这颗行星在质量.半径.自转

周期.公转周期等参数中只有一个参数跟地球不同,而下列情况中符合条件的是 A.该行星的半径大于地球 B.该行星的质量大于地球 C.该行星的自转周期大于地球

D.该行星的公转周期大于地球

19.如图所示,两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连,并固定在垂直纸面向外的匀强磁

场中,杆上套有一个带正电的小环,带电小球和小环都可视为点电荷。若将小环由静止从图示位置开始释放,在小环运动的过程中,下列说法正确的是 A.小环的加速度的大小不断变化

B B.小环的速度将一直增大 + + C.小环所受的洛伦兹力一直增大

D.小环所受的洛伦兹力方向始终不变

20.如图所示,相距为d的两水平虚线p1.p2表示方向垂直纸面向里的匀强磁场的上下边界,磁场的磁感应

强度为B。正方形线框abcd的边长为L(L

c d 上方,ab边与虚线p1相距h。线框由静止释放,下落过程中线框平面始终在竖直

平面内, 线框的ab边刚进人磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同。在L a b 线框从进入到全部穿过磁场的过程中,下列说法正确的是

h A.线框克服安培力所做的功为mgd

p1 B.线框克服安培力所做的功为mgL

mgR B2L2 D.线框的最小速度为2g(h?L?d) C.线框的最小速度为

d p2 B 21.(18分)

(1)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按照要求安装在光具座上,如图甲所示。

从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离l=600mm,选用缝间距d=0.20mm的双缝屏。调整实验装置,观察到双缝干涉条纹。

①选用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离。转动测量头的手轮,使分划板

的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹选定为第1亮条纹)的中心,此时游标尺上的示数为x1=1.15mm;继续转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示,其读数为x2=_________mm。

光源 滤光片单缝 双缝 屏 0 1 10 2 20 3 4 5 6 甲

1 2 3 20 0 0.05mm 10 丙

②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx= mm;

③实验中测出的光的波长λ=_____________m。

(2)为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图甲所示,水平光滑

槽距地面高为h,光滑槽与桌子右边缘垂直,槽出口与桌边缘相齐,

槽中放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的小钢球接触。

将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平 重垂方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。 线 P 甲 O

①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能

Ep与h.s和mg之间的关系式是 ;

②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验,测量得到下表的数据: 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 弹簧压缩量x/(cm) 2.01 3.00 4.01 4.98 6.01 6.99 小球飞行水平距离s/m 在坐标纸上做出x-s的图像。并由图像得出: x与s的关系式是 。 实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关

x/cm 系式为 ;

3 O 2 y

P

1

01234567 s/m

③完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:

(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段

距离后由静止释放,小球撞到木板上,并在白纸上留下痕迹O;

(II)将木板向右平移适当的距离(设为L)固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,小球

撞到木板上,在白纸上留下痕迹P;

(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。 由此步骤得到弹簧的压缩量应该为 ;

④若该同学在完成步骤③的过程中,光滑水平槽与桌子右边缘不垂直,用③问的方法计算得出的弹簧压缩

量与实际值相比 (选填“偏大”.“偏小”或“相同”)。 22.(16分)如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB.水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨

道,AB与BC的连接处是半径很小的圆弧,BC与CD相切,圆形轨道CD的半径为R。质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。求: (1)小物块通过B点时速度vB的大小;

(2)小物块通过圆形轨道最低点C时圆形轨道对物块的支持

A (3)试通过计算说明,小物块能否通过圆形轨道的最高点D。 D h

O R

B C

23.(18分)质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成,放在光滑的水平面上。

质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下,以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出,如图所示。已知M:m=3:1,物块与水平轨道之间的动摩擦因数为μ,圆弧轨道的半径为R。 (1)求物块从轨道左端滑出时,滑块M的速度的大小和方向; (2)求水平轨道的长度; R (3)若滑块静止在水平面上,物块从左端冲上滑块,要使物块m

m M 不会越过滑块,求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。

24.(20分)如图所示装置由加速电场.偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两

块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度为l,竖直宽度足够大,处在偏转电场的右边,如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0.幅值恒为U0的电压时,所有电子均能通过电场,穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为m.电荷量为e)。求:

(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,求它离开偏转电场时的侧向位移大小;

(2)通过计算说明,所有通过偏转电场的电子的偏向角(电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向

的夹角)都相同。

(3)要使电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?

B + U U

荧 U0 光屏e

0 -

+

- 甲

t t0 2t0 3t0 4t0

l

理综物理部分参考答案

13.D 14.C 15.A 16.C 17.B 18.A 19.A 20.D 21.(1)(6分)

①8.95 (2分)

x/cm ②1.56 (2分)

③5.2×10-7 (2分)

mgs2(2)(12分)① EP? (3分)

4h②图像如图(2分)。 x=0.005s (2分)

3 104mgx2 (2分) Ep=

hLh③ x x?= (2分)

200200y④偏小 (1分)

22.(16分)解:(1)(5分)物块从A点运动到B点的过

程中,由机械能守恒得

2 1 12mvB (3分) 2 解得:vB?5gR (2分)

mhg?(2)(5分)物块从B至C做匀速直线运动 ∴vC?vB?5gR (2分)

01234567 s/m 物块通过圆形轨道最低点C时,做圆周运动,由牛顿第二定律有:

2vCF?mg?m (2分)

R∴F?6mg (1分)

(3)(6分)设物块能从C点运动到D点,由动能定理得:

1212mvD?mvC (2分) 22解得:vD?gR (1分) ?mg?2R?物块做圆周运动,通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1,由牛顿第二定律得:

2vDmg?m1 (1分)

RvD1?gR (1分)

可知物块能通过圆形轨道的最高点。 (1分) 23.(18分)解:(1)(5分)对于滑块M和物块m组成的系统,物块沿轨道滑下的过程中,水平方向动量

守恒,物块滑出时,有 mv?MV (3分)

滑块M的速度V?m1v?v(1分),方向向右。(1分) M3(2)(5分)物块滑下的过程中,物块的重力势能,转化为系统的动能和内能,有

11mv2?MV2??mgL?mgR(3分) 223gR?2v2解得L? (2分)

3?g(3)(8分)物块以速度v0冲上轨道,初速度越大,冲上圆弧轨道的高度越大。若物块刚能达到最高点,

两者有相同的速度V1,此为物块不会越过滑块的最大初速度。对于M和m组成的系统,水平方向动量守恒,有 mv0?(m?M)V1(3分)

相互作用过程中,系统的总动能减小,转化为内能和重力势能,有

121mv0?(M?m)V12??mgL?mgR(3分) 2243gR?v2(1分) 解得v0?343gR?v2 (1分) 要使物块m不会越过滑块,其初速度v0?324.(20分) 解:(1)(8分)在t=0时刻,电子进入偏转电场,Ox方向(水平向右为正)做匀速直线运动。(2分)

Oy方向(竖直向上为正)在0-t0时间内受电场力作用做匀加速运动,a?在t0-2t0时间内做匀速直线运动,速度vy?侧向位移y?U0e(2分) dmU0et0(2分) dm12at0?vyt0 223U0et0得y? (2分)

2dm(2)(6分)设电子以初速度v0=vx进入偏转电场,在偏转电场中受电场力作用而加速。不管电子是何时进

入偏转电场,在它穿过电场的2t0时间内,其Oy方向的加速度或者是a?是0(电压为0时)。 (2分)

U0e(电压为U0时),或者dmU0et0。(2分) dmUet因此所有电子离开偏转电场时的Oy方向的分速度都相等为vy?00;Ox方向的分速度都为v0=vx,

dm?v?a?t,它在Oy方向上速度增加量都为?vy?所有电子离开偏转电场的偏向角都相同。(2分) (3)(6分)设电子从偏转电场中射出时的偏向角为? ,电子进入匀强磁场后做圆周运动垂直打在荧光屏

上,如图所示。电子在磁场中运动的半径:R?l sin? (2分)

设电子从偏转电场中出来时的速度为vt,则电子从偏转电场中射出时的偏向角为:sin??分)

电子进入磁场后做圆周运动,其半径R?由上述四式可得:B?vyvt (1

mvt eBvt (1分) θ R l U0t0。(2分) dl

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