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2011北京高考冲刺精品物理之模拟题2


月抽样测试(二模) 北京西城区 2010 年 5 月抽样测试(二模)
13.下列事例中表明光子不但具有能量,而且象实物粒子一样具有动量的是 A.康普顿效应 B.光的偏振现象 C.光的色散现象 D.光的干涉现象 14. 氢原子的部分能级如图所示。 用单色光照射处于基态的氢原 n 子,氢原子吸收光子后跃迁到 n=3 的激发态,此后氢原子 ∞ 5 又放出光子。在此过程中,氢原子 4 A.吸收光子的能量可以是任意值 3 2 B.吸收光子的能量是某一确定值 C.放出光子的能量可以是任意值 D.放出光子的能量是某一确定值

En/eV 0 -0.54 -0.85 -1.51 -3.4

1

-13.6

15.下列叙述中正确的是 A.狭义相对论认为,物体静止时的质量与运动时的质量相等 B.在光的衍射现象中,亮条纹位置是光子到达几率大的位置 C.宏观物体的物质波波长非常小,容易观察到它的波动性 D.不确定关系表明,可以同时准确地确定粒子的位置和动量 16.如图 1 所示,一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀 强磁场中。若磁感应强度 B 随时间 t 按如图 2 所示的 规律变化, 设图中磁感应强度垂直纸面向里为正方向, 环中感应电流沿顺时针方向为正方向,则环中电流随 时间变化的图象是
i t t0 2t0 3t0 4t0 I0 0 -2I0 i t t0 2t0 3t0 4t0 i t t0 2t0 3t0 4t0 B 0 -B0 图1 i t t0 2t0 3t0 4t0 图2 t t0 2t0 3t0 4t0

B

I0 0 -I0

I0 0 -I0

2I0 0 -I0

A

B

C

D

17.如图所示,空间中有一静电场,在 x 轴上场强 E 随位置 x 的变化规律为 E(x)=-k x,其 中 k 为大于 0 的常数,单位为 V/m2,x 的单位为 m。有一带正电的试探电荷在 x = 0.4 m 处由静止释放。若不考虑其它力的作用。则试探电荷 A.释放后将一直沿 x 轴正方向运动 x/m B.释放后将一直沿 x 轴负方向运动 O 0.4 C.在 x = 0.4m 处的电势能最大 D.在 x = 0.4m 处的加速度最小 18.一简谐机械波沿 x 轴正方向传播。在 t1=0、t2=1.0s 时刻该波的波形曲 线分别如图中实线、虚线所示。a、b 为该机械波上的两个质点,它 们平衡位置的坐标分别为 xa=2.0m、xb=8.0m。下列说法中正确的是 0 A.该机械波的周期一定等于 8s B.该机械波的波速一定等于 1.0m/s
y/cm a b 8 x/m

1

4

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C.t2=1.0s 时 a 与 b 的速度一定大小相等、方向相同 D.t2=1.0s 时 a 与 b 的加速度一定大小相等、方向相同 19.欧洲强子对撞机在 2010 年初重新启动,并取得了将质子加速到 1.18 万亿 eV 的阶段成 果,为实现质子对撞打下了坚实的基础。质 直线加速器 子经过直线加速器加速后进入半径一定的 对撞轨道 环形加速器,在环形加速器中,质子每次经 过位置 A 时都会被加速(图 1) ,当质子的 A 速度达到要求后, 再将它们分成两束引导到 对撞轨道中, 在对撞轨道中两束质子沿相反 环形加速器 方向做匀速圆周运动,并最终实现对撞(图 2) 质子是在磁场的作用下才得以做圆周运 。 图2 图1 动的。下列说法中正确的是 A.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小 B.质子在环形加速器中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变 C.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场会逐渐减小 D.质子在对撞轨道中运动时,轨道所处位置的磁场始终保持不变 20.如图所示,质量为 m2 的小球 B 静止在光滑的水平面上,质量为 m1 的小球 A 以速度 v0 靠近 B,并与 B 发生碰撞,碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。A、B 两球 的半径相等,且碰撞过程没有机械能损失。当 m1、v0 一定时,若 m2 越大,则 A.碰撞后 A 的速度越小 B.碰撞后 A 的速度越大 v0 C.碰撞过程中 B 受到的冲量越小 A B D.碰撞过程中 A 受到的冲量越大 21. (18 分) (1)图 1 是演示简谐运动图象的装置,它由一根较长的细线和一个较小的沙漏组成。 当沙漏摆动时, 若将沙漏下方的木板匀速拉出, 漏出的沙在板上会形成一条曲线。 通过对曲线的分析,可以确定沙漏的位移随时间变化的规律。图 2 是同一个沙漏 分别在两块木板上形成的曲线。

木板 1 O

A

B

木板 2 O? v
图1 图2

A?

B?

?

沙漏在木板 1 上形成曲线 OA 段经历的时间 (填“大于”、 “等于”或“小 于”)沙漏在木板 2 上形成曲线 O?A?段经历的时间。 经测量发现 OB=O?B?。若木板 1 运动的速度大小为 v1,木板 2 运动的 速度大小为 v2,则
10 0 0 40

?

3 A.v1= v2 2

B.v1= v2

3 C.v1= v2 4

2 D.v1= v2 3

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图3

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?

首先,他用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,并求 出其平均值作为金属丝的直径 d。其中某次测量如图 3 所示,这次测量对应 位置金属导线的直径为__________________mm; 然后他测量了金属丝的电阻。实验中使用的器材有: a.金属丝(长度 x0 为 1.0m,电阻约 5 ~6 ) b.直流电源(4.5 V,内阻不计) V c.电流表(200mA,内阻约 1.0 ) d.电压表(3V,内阻约 3k ) e.滑动变阻器(50 ,1.5A) 定值电阻 被测金属丝 mA f.定值电阻 R1 (5.0 ,1.5A) g.定值电阻 R2 (10.0 ,1.0A) h.定值电阻 R3 (100.0 ,1.0A) 图4 i.开关,导线若干 该同学实验时的电路图如图 4 所示,且在实验中两块电表的读数都能接近满 偏值,定值电阻应该选_____________(选填“R1”、“R2”或“R3”) ;

?

?

该同学根据测量时电流表的读数 I、电压表的读数 U 描绘的 U—I 图象如图 5 所示,根据图象可以求得金属丝的电阻为 Rx =
U/V 3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5 I/mA 0 50 100 图5 150 200

?

设法保持金属丝的温度不变,而逐渐减小上述金属丝(长度为 x0)接入电路 的长度 x,当电压表的示数保持不变时,下列图象中正确反映了金属丝电阻消 耗的功率 P 随 x 变化规律的是
P P P P

x O

x O

x O

x O

x0

x0

x0

x0

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22.(16 分)如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,板间距离为 d。当两板间加电 压 U 时, 一个质量为 m、 电荷量为 + q 的带电粒子, 以 水平速度 v0 从 A 点射入电场,经过一段时间后从 B 点 v0 射出电场,A、B 间的水平距离为 L。不计重力影响。 A d 求 B (1)带电粒子从 A 点运动到 B 点经历的时间 t; (2)A、B 间竖直方向的距离 y; (3)带电粒子经过 B 点时速度的大小 v。 23. (18 分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度 ρ=1.0×103kg/m3, 太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率 P0 =1.0×103W/m2,地球表面的重力加速度取 g=10m/s2。 (1)三峡水电站发电机输出的电压为 18kV。若采用 500kV 直流电向某地区输电 5.0×106kW,要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的 5%,求输电线总电阻的 最大值; (2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的 6.6? 2 11 倍)利用太 阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了宇宙太阳 能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小; (3)三峡水电站水库面积约 1.0×109m2,平均流量 Q=1.5×104m3/s,水库水面与发电机 所在位置的平均高度差为 h=100m,发电站将水的势能转化为电能的总效率 η=60%。在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为 10P0。太阳能电池 板将太阳能转化为电能的效率为 20%, 将电能输送到地面的过程要损失 50%。 若 要使(2)中的宇宙太阳能发电站相当于三峡电站的发电能力,卫星上太阳能电 池板的面积至少为多大?

24. (20 分)如图所示,A、B 两个小物体(可看成质点)的质量分别为 2m、m,它们栓接 在跨过定滑轮的细绳两端,细绳不可伸长,且能承受足够大的拉力。B 物体悬吊着静止 时,A 也静止在地面上,A、B 与定滑轮轮轴之间的竖直距离分 别为 2l、l。现将 B 物体竖直向上提高距离 l,再将其从静止释 放。每次细绳被拉直时 A、B 速度的大小立即变成相等,且速度 l 方向相反,由于细绳被拉直的时间极短,此过程中重力的作用 B 可以忽略不计。物体与地面接触时,速度立即变为 0,直到再次 2l 被细绳拉起。细绳始终在滑轮上,且不计一切摩擦。重力加速 度为 g。求 A (1)细绳第一次被拉直瞬间绳对 A 冲量的大小; (2)A 第一次上升过程距离地面的最大高度; (3)A 运动的总路程。

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参考答案
第 I 卷(选择题共 20 题 每题 6 分 共 120 分 ) 14 15 16 17 18 19 20 B B D C C 共 11 题 D 共 180 分) D

13 A

第? 卷(非选择题 21.实验题(18 分) (1)? 等于 ? C (2)?

(3 分) (3 分)

0.526 (3 分) (0.524 ~ 0.528) ? R2 (3 分) ? 5.2 (3 分) (4.9 ~ 5.5) ④ B (3 分)

22. (16 分) (1)带电粒子在水平方向做匀速直线运动,从 A 点运动到 B 点经历的时间 L (4 分) t= v0 (2)带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动

U d qE 加速度大小 a = m
板间场强大小 E = A、B 间竖直方向的距离 y=

(2 分) (2 分)

1 2 qUL2 at = 2 2 2mdv0

(2 分)

(3)带电粒子从 A 点运动到 B 点过程中,根据动能定理得

qU AB =


1 2 1 2 mv ? mv0 2 2
2

(2 分) (2 分)

UAB = E y

解得带电粒子在 B 点速度的大小 v = v0 +

q 2U 2 L2 2 m2 d 2v0

(2 分)

23. (18 分) (1)设输电线总电阻的最大值为 r,当通过输电线的电流为 I 时,输电线上损耗的功率为

P损 = I 2 r
采用 U=500kV 直流电向某地区输电 P=5.00×109W 时,通过输电线的电流

(2 分)

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I= 依题意得 解得

P U

(2 分)

P损 = P × 5%
r = 2.5 (2 分)

(2)设卫星的轨道半径为 R,卫星所在轨道的向心加速度大小为 a,根据万有引力定律和 牛顿第二定律得:

G
解得

Mm = ma R2

(2 分) (2 分)

aR 2 = GM
2

当卫星在地表附近时, gR0 = GM 在同步轨道上, at Rt = GM
2

根据题意,同步轨道的半径 Rt = 2 11 R0

R02 2 解得卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小 at = 2 g = 0.23m / s Rt
(3)三峡水电站的发电功率 P = ρQghη1 = 9.0 × 10 9 W 1 设卫星太阳能电池板的面积至少为 S,则宇宙太阳能发电站的发电功率

(2 分)

(2 分)

P2 = 10 P0 × 20% × 50% S = 10 3 S
根据题意 P1 =P2 所以太阳能电池板的面积至少为 S = 9.0×106m2 24. (20 分) (1)B 做自由落体,下降高度为 l 时的速度为 v0,根据 vt ? v0 = 2ax 得
2 2

(2 分)

(2 分)

v0= 2 gl

(3 分)

此时细绳被拉直,A、B 速度的大小立即变成 v1,设绳子对 A、B 的冲量大小为 I, 根据动量定理得 对B 对A

? I = mv1 ? mv0 I = 2mv1 2m 2 gl 3 2 gl v0 = 3 3

(1 分) (1 分) (2 分) (2 分)

解得细绳第一次被拉直瞬间绳对 A 冲量的大小 I =

(2)由(1)可得 A 第一次离开地面时速度的大小 v1=

从 A 离开地面到 A 再次回到地面的过程中,A、B 组成的系统机械能守恒,假 设 A 第一次上升过程距离地面的最大高度为 x1 ,则

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解得

x1 =

3v12 l = 2g 3

(2 分)

(3)从 A 离开地面到 A 再次回到地面的过程中,A、B 组成的系统机械能守恒,所 以,A 再次回到地面时速度的大小依然为 v1,即 B 再次回到距离地面高度为 l 时速度的大小也为 v1。此后 B 做竖直上抛运动,落回距离地面高度为 l 时速度 的大小还是 v1。 (1 分) 根据(1)求解可得 A 第二次离开地面时速度的大小 v2=

v1 3

(1 分)

2 3v2 1 3v12 同理可求 A 第二次离开地面上升的最大高度为 x 2 = (1 分) = ? 2g 32 2 g

……

vn ?1 v = n1 1 3 3? 3v 2 1 3v 2 同理可求 A 第 n 次离开地面上升的最大高度为 xn = n = 2 ( n ?1) ? 1 2g 3 2g
A 第 n 次离开地面时速度的大小 vn= 由于 A 的质量大于 B 的质量,A 最终会静止在地面上。 所以 A 运动的总路程 x=2(x1+ x2+ …+xn+ …)

(1 分) (1 分)

=

3v12 1 1 ( + 2 + L + 2( n?1) + L 1 ) g 3 3 3 = l 4

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