北京市昌平区届高三二模物理试题解析版Word文档格式.docx
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3.“天宫一号”目标飞行器于2011年9月29日发射升空,先后与神舟飞船进行6次交会对接,为中国载人航天发展做出了重大贡献。
2018年4月,“天宫一号”完成其历史使命,离开运行轨道,进入大气层,最终其主体部分会在大气层中完全烧毁。
在燃烧前,由于稀薄空气阻力的影响,“天宫一号”的运行半径逐渐减小。
在此过程,下列关于“天宫一号”的说法,正确的是
A.受到地球的万有引力逐渐减小
B.运行速率逐渐减小
C.动能逐渐增大
D.机械能逐渐增大
【答案】C
【解析】“天宫一号”的运行半径逐渐减小,则受到地球的万有引力逐渐变大,选项A错误;
根据
可知,运行速率逐渐变大,动能逐渐变大,由于克服阻力做功,则机械能减小,选项BD错误,C正确;
故选C.
解决本题的关键知道圆周运动的线速度与轨道半径的关系,轨道半径越小,线速度越大。
会根据条件判断卫星机械能的变化。
4.如图所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻。
闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=
sin10πt(V),则
A.该电动势的有效值为
V
B.该交变电流的频率为10Hz
C.外接电阻R所消耗的电功率为10W
D.电路中理想交流电流表的示数为1.0A
【答案】D
【解析】交流电的频率f=
=5Hz,故B错误;
该电动势的最大值为10
V,有效值是10V,选项A错误;
外接电阻R消耗的功率
,故C错误;
电路中电流为
,则理想交流电流表的示数为1.0A,故D正确;
故选D。
5.简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播,波速为v。
若某时刻在波的传播方向上,位于平衡位置的两质点a、b相距为d,a、b之间只存在一个波谷。
则从该时刻起,下列四幅波形图中质点a最迟到达波谷的是
C.
【解析】A图中,波长为2d,周期为
.a点正向上振动,质点a从图示位置到达波谷的时间tA=
;
B图中,波长为d,周期为
.a点正向下振动,质点a从图示位置到达波谷的时间tB=
C图中,波长为d,周期为
.a点正向上振动,质点a从图示位置到达波谷的时间tC=
D图中,波长为
,周期为
.a点正向下振动,质点a从图示位置到达波谷的时间td=
故A图中质点a最迟到达波谷。
解决本题的关键要确定波长与d的关系,求得周期.能熟练根据波的传播方向判断质点的振动方向.
6.如图所示,小明在演示惯性现象时,将一杯水放在桌边,杯下压一张纸条。
若缓慢拉动纸条,发现杯子会出现滑落;
当他快速拉动纸条时,发现杯子并没有滑落。
对于这个实验,下列说法正确的是
A.缓慢拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较小
B.快速拉动纸条时,摩擦力对杯子的冲量较大
C.为使杯子不滑落,杯子与纸条的动摩擦因数尽量大一些
D.为使杯子不滑落,杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些
【解析】在快速抽动时,纸条与杯子作用时间短,则摩擦力产生的冲量要小,由I=△P可知,杯子增加的动量较小,故笔帽几乎不动;
缓慢拉动纸条时,杯子受到的冲量较大,故产生了较大的动量,则杯子随纸条移动;
故AB错误;
为使杯子不滑落,纸条对杯子的冲量尽量小一些,杯子与纸条的动摩擦因数尽量小一些,选项C错误;
杯子与桌面的动摩擦因数较大时,杯子在桌面上做减速运动的加速度较大,则滑动的距离较小,则杯子不容易滑落,选项D正确;
故选D.
此题是用定量定理解释生活中的有关问题,杯子能否滑落桌面,主要是看动量的变化,即摩擦力的冲量以及脱离纸条后在桌面上滑行的距离.
7.电池对用电器供电时,是其它形式能(如化学能)转化为电能的过程;
对充电电池充电时,可看做是这一过程的逆过程。
现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示。
已知充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的电动势为E,内阻为r。
下列说法正确的是
A.充电器的输出电功率为
B.电能转化为化学能的功率为
C.电能转化为化学能的功率为
D.充电效率为
%
【解析】充电器输出的电功率为:
P=UI,故A错误;
充电时,电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:
UI=I2r+P化,故电能转化为化学能的功率P化=UI-I2r,故B错误,C正确;
电池产生的热功率为P热=I2r;
充电器的充电效率为:
故D错误。
故选C。
8.为证明实物粒子也具有波动性,某实验小组用电子束做双缝干涉实验。
实验时用50kV电压加速电子束,然后垂直射到间距为1mm的双缝上,在与双缝距离约为35cm的光屏上得到了干涉条纹。
该条纹与托马斯·
杨用可见光做的双缝干涉实验所得到的图样基本相同,但条纹间距很小。
这是对德布罗意物质波理论的又一次实验验证。
根据德布罗意理论,实物粒子也具有波动性,其波长
,其中h为普朗克常量,p为电子的动量。
A.只增大加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大
B.只减小加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大
C.只增大双缝间的距离,可以使干涉条纹间距变大
D.只减小双缝到光屏的距离,可以使干涉条纹间距变大
【解析】增大加速电子的电压,则电子的速度变大,动量变大,根据德布罗意波长公式知,波长变小,根据△x=
λ知,条纹间距变小;
同理,只减小加速电子的电压,可以使干涉条纹间距变大。
故A错误,B正确。
根据△x=
λ知,加大双缝间的距离d,则条纹间距减小;
只减小双缝到光屏的距离L,可以使干涉条纹间距减小,故CD错误。
故选B。
9.
(1)某实验小组用如图所示的装置做“验证力的平行四边形定则”实验。
①下面关于此实验的说法,不正确的一项是____
A.如图甲,用两支弹簧测力计把橡皮条的一端拉到O点时,两支弹簧测力计之间的夹角必须取90°
,以便算出合力的大小
B.再用一支弹簧测力计拉橡皮条时(如图乙),必须保证仍把橡皮条的一端拉到O点
C.实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正视弹簧测力计的刻度
D.拉橡皮条的细线要稍长一些,用以标记细线方向的两点距离要远些
②图丙是某同学得到的实验结果,其中____(选填“F”或“F'”)表示的是用一支弹簧测力计拉橡皮条时的结果。
【答案】
(1).A
(2).F'
②F'是合力的实验值,与OA共线,则F'表示的是用一支弹簧测力计拉橡皮条时的结果。
本实验采用是等效替代的思维方法.实验中要保证一个合力与两个分力效果相同,结点O的位置必须相同;
搞清合力的“理论值”和“实验值”.
10.某实验小组描绘规格为“2.5V0.6W”的小灯泡的伏安特性曲线。
实验室提供下列器材:
A.电流表A(量程为0-300mA,内阻约1
)
B.电压表V(量程为0-3V,内阻约5k
C.滑动变阻器R(0-10
,额定电流1.5A)
D.直流电源(电动势3V,内阻忽略不计)
E.开关一个、导线若干
①若采用如上图(甲)所示的电路描绘小灯泡的伏安特性曲线,电压表的右端应与电路中的_______点相连(选填“a”或“b”)。
开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片P应该置于_______端(选填“c”或“d”)。
②测量后,该小组根据实验数据,利用Excel拟合出小灯泡的I-U特性曲线如图(乙)所示。
图线发生了弯曲,其原因是_________________________________;
根据图线,小灯泡两端电压为1.50V时,其实际功率P约为_______W(结果保留2位有效数字)。
③在分压电路中,如何选择合适的滑动变阻器?
负载电阻R0=50Ω,有四种规格的滑动变阻器,最大阻值R1分别为5Ω、20Ω、50Ω、200Ω。
将它们分别接入如图(甲)所示的电路。
保持M、N间电压恒定,从左向右移动滑片P,研究电压表的电压U与滑动变阻器接入电路的长度x的关系,画出U-x图像,如图(乙)所示。
设
,要求滑动变阻器对电压的调节最好是线性的,不要突变,电压的变化范围要尽量大。
满足上述要求的k值的理想范围为_______
A.k<0.1 B.0.1≤k≤0.5 C.k>1
【答案】
(1).ac
(2).灯丝的电阻随温度的升高而增大(3).0.33(4).B
【解析】①小电珠(2.5V,0.6W),小电珠正常发光时的电阻为:
≈10.4Ω,灯泡电阻为10.4Ω,电流表内阻约1Ω,电压表内阻约为5kΩ,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,由图1所示电路图可知,电压表的右端应与电路中的a端。
由图1所示电路图可知,滑动变阻器采用分压接法,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于c端。
②图线发生了弯曲,其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大;
根据图线,小灯泡两端电压为1.50V时,电流为0.22A,则其实际功率P=IU=0.33W。
③由图乙可知,当k=0.1-0.4时,图像接近于直线,且电压的变化范围也较大,则若要求滑动变阻器对电压的调节是线性的,不要突变,电压的变化范围要尽量大,则要求的k值的理想范围为0.1≤k≤0.5,故选B.
本题考查了描绘小灯泡的伏安特性曲线中实验器材的选择、实验注意事项、求功率等问题,当电压表内阻远大于待测电阻阻值时,电流表应采用外接法;
要掌握实验器材的选择原则,尤其是滑动变阻器用分压式时尽量选择小电阻。
11.如图所示,一轻质细绳上端固定,下端连接一个质量为m的小球。
开始给小球一水平方向的初速度,使小球沿水平圆轨道运动,细绳与竖直方向的夹角为θ。
由于空气阻力的作用,小球运动的水平圆轨道的半径逐渐缓慢减小,最终停止运动。
重力加速度为g。
求:
(1)开始运动时小球的向心力大小Fn;
(2)开始运动时小球的线速度大小v;
(3)小球从开始运动到停止运动的过程中克服空气阻力所做的功Wf。
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)小球在竖直方向上处于平衡状态,则有
水平方向上有
所以
(2)在很短的一段时间内,小球的运动可近似看成匀速圆周运动,则有
所以
(3)取小球停止运动的位置为势能零点,根据功能关系有
12.带电粒子的电量与质量的比值(e/m)称为比荷。
汤姆生当年用来测定电子比荷的实验装置如图所示。
真空玻璃管内的阴极K发出的电子经过加速电压加速后,形成细细的一束电子流。
当极板C、D间不加偏转电压时,电子束将打在荧光屏上的O点;
若在C、D间加上电压U,则电子束将打在荧光屏上的P点,P点与O点的竖直距离为h;
若再在C、D极板间加一方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,电子束又重新打在了O点。
已知极板C、D的长度为L1,C、D间的距离为d,极板右端到荧光屏的距离为L2。
不计电子重力影响。
(1)求电子打在荧光屏O点时速度的大小;
(2)a.推导出电子比荷的表达式(结果用题中给定的已知量的字母表示);
b.若L1=5.00cm,d=1.50cm,L2=10.00cm,偏转电压U=200V,磁感应强度B=6.3×
10-4T,h=3.0cm。
估算电子比荷的数量级。
(3)上述实验中,未记录阴极K与阳极A之间的加速电压U0,若忽略电子由阴极K逸出时的速度大小,根据上述实验数据能否估算出U0的值?
并说明理由。
(1)
(2)a.
b.1011(C/kg)(3)能
(1)加上磁场后,电子做匀速直线运动,有evB=eE
(2)a.电子在水平方向做匀速运动,有
电子在竖直方向做匀加速运动,加速度
偏转距离
离开极板区域时竖直方向的分速度为vy=at1
电子离开极板区域后做匀速直线运动,经t2时间到达荧光屏,
在时间t2内竖直方向上运动的距离为y2=vyt2
则h=y1+y2
b.代入数据知,电子比荷的数量级为1011(C/kg)
(3)能。
由动能定理
,已知v和e/m,可求U0。
...............
13.导体切割磁感线,将产生感应电动势;
若电路闭合,将形成感应电流;
电流是由于电荷的定向移动而形成的。
我们知道,电容器充电、放电过程也将会形成短时电流。
我们来看,如图所示的情景:
两根无限长、光滑的平行金属导轨MN、PQ固定在水平面内,相距为L。
质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。
整个装置处于竖直向下匀强磁场中,磁感应强度大小为B。
不计导轨及导体棒的电阻。
现对导体棒ab施一水平向右的恒力F,使导体棒由静止开始沿导轨向右运动。
(1)若轨道端点M、P间接有阻值为R的电阻,
a.求导体棒ab能达到的最大速度vm;
b.导体棒ab达到最大速度后,撤去力F。
求撤去力F后,电阻R产生的焦耳热Q。
(2)若轨道端点M、P间接一电容器,其电容为C,击穿电压为U0,t=0时刻电容器带电量为0。
a.证明:
在给电容器充电过程中,导体棒ab做匀加速直线运动;
b.求导体棒ab运动多长时间电容器可能会被击穿?
(1)a.
,b.
(2)a.ab棒在外力F的作用下,由静止开始向右运动,对电容器充电,形成电流I,ab棒所受安培力
,方向水平向左,ab棒运动的加速度为
, 电容器两端的电压
,
,
联立解得:
是个定值,所以ab棒做匀加速直线运动。
b.
(1)a.导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv
感应电流
导体棒ab所受安培力
当拉力F与安培力FA大小相等时,导体棒ab速度最大。
即
最大速度
b.撤去力F后,导体棒ab在安培力的作用下做减速运动,直到速度为零。
根据能量转化与守恒定律,导体棒的动能全部转化为电阻R上的焦耳热。
(2)a.ab棒在外力F的作用下,由静止开始向右运动,对电容器充电,形成电流I,ab棒所受安培力
,方向水平向左
ab棒运动的加速度为
电容器两端的电压U=BLv,∆U=BL∆v,
联立解得:
b.ab棒做匀加速直线运动,某一时刻的速度
当
时,电容器可能会被击穿。
解得
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