2012年昌平区高三物理二摸试题及答案

2012年昌平区高三物理二摸试题及答案

13．近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239（Pu），这种Pu可由铀239（U）经过衰变而产生。则下列判断中正确的是（D）A.Pu与U的核内具有相同的中子数B.Pu与U的核内具有相同的质子数C.U经过1次α衰变产生PuD.U经过2次β衰变产生Pu图1abO14．一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图1所示。下列说法正确的是（C）A．玻璃砖对a、b的折射率关系为na＜nbB．a、b在玻璃中的传播速度关系为va＞vb　　C．a、b在真空中的波长关系为λa＜λb　　D．如用a光照射某金属能发生光电效应，则用b光照射该金属也一定能发生光电效应×VA～图2KL15．如图2所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶2，副线圈电路中接有灯泡L，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有交流电压表和交流电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时交流电压表和交流电流表的读数，则（A）A．U=110V，I=0.2A　B．U=110V，I=0.05AC．U=110V，I=0.2AD．U=110V，I=0.2At/sa/(ms-2)O306021-1图316．汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0~60s内汽车的加速度随时间变化的图像如图3所示。则该汽车在0~60s内的速度－时间图像（即v-t图像）为图4中的（B）v/(ms-1)v/(ms-1)v/(ms-1)t/sOA．B．C．D．t/s301020-10602010O-103060Ot/s301020-1060Ot/s301020-1060-20-20v/(ms-1)图4n17．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下（其它星体对它们的作用可忽略）绕两者连线上某一定点O做匀速圆周运动。由观察测得其运动周期为T，S1到O点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（B） A． 　　B．　　C．    　　　D．RLCR0ErVK图518．在如图5所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是(D)A．伏特表示数将减小B．灯泡L将变亮C．电容器C的电容将减小D．电容器C的电荷量将增大图6P甲2060100x/cmy/cmO乙135t/sy/cmO19．一列简谐横波，在t=6.0s时的波形如图6（甲）所示，图6（乙）是这列波中质点P的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（B）A．v=0.20m/s，向左传播B．v=0.20m/s，向右传播C．v=0.15m/s，向左传播D．v=0.15m/s，向右传播EOA．　　　　　　　　B．　　　　　　　C．　　　　　　　D．rφOrEPOrEkOE0r0-E0r0图720．在孤立点电荷－Q的电场中，一质子在距离点电荷r0处若具有E0的动能，即能够恰好逃逸此电场的束缚。若规定无穷远处电势为零，用E表示该场中某点的场强大小，用φ表示场中某点的电势，用EP表示质子在场中所具有的电势能，用Ek表示质子在场中某点所具有的动能，用r表示该点距点电荷的距离，则如图7所示的图像中，表示关系正确的是（A）n21．（18分）钩码小车打点计时器拉力传感器纸带图8C（1）某实验小组利用拉力传感器和打点计时器探究“动能定理”，如图8所示，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在小车的后面连接纸带，通过打点计时器记录小车的运动情况，小车中可以放置砝码。请把下面的实验步骤补充完整。实验主要步骤如下：①测量　　　　、砝码和拉力传感器的总质量M，把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连，将纸带连接小车并通过打点计时器，正确连接所需电路。②将小车停在C点，在释放小车　　　　（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点，记录细线拉力。③在小车中增加砝码，或减少砝码，重复②的操作。④处理数据。实验结果发现小车动能的增加量ΔEk总是明显小于拉力F做的功W，你认为其主要原因应该是上述实验步骤中缺少的步骤是。（2）小明同学为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表粗测其电阻约为R．①该①该同学将米尺的0刻度线与金属丝的左端对齐，从图9（甲）中读出金属丝的长度L=　　mm。②该①该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从图9（乙）中读出金属丝的直径D=　　mm。③该①该同学选择多用电表“×10”档粗测金属丝的电阻，从图9（丙）中读出金属丝的电阻R=　Ω。n图甲ab0cm12019180mm图乙1520A—V—Ω5000Ω/V2500Ω/V~Na2.55.02.5P~⌒~V~－ΩΩ图丙图9④接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率。实验室提供的器材有：A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）B．电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）C．电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）D．电压表V1（量程0～3V，内阻10kΩ）E．电压表V2（量程0～15V，内阻25kΩ）F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）H．待测电阻丝Rx，开关、导线若干要求较准确地测出其阻值，电流表应选　　　　，电压表应选　　　　，滑动变阻器应选　　　　．(用器材前的字母表示即可)⑤用图10所示的电路进行实验测得Rx，实验时，开关S2应向　　　　闭合（选填“1”或“2”）．⑥请根据选定的电路图，在如图11所示的实物上画出连线（部分线已画出）。+RS1图11-Rx图10RES1AVRx12S2n⑦（多选）在下列测定金属丝的电阻率的几个步骤中，错误的是．A．先用米尺测出金属丝的长度，再将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直；B．用螺旋测微器在不同位置测出金属丝的直径D各三次，求平均值；C．打开开关，将选好的实验器材按图10连接成实验电路；D．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的示数，读出并记下这组数据；E．改变滑动变阻器的滑键位置，重复进行实验，测出6组数据，并记录在表格中；F．分别计算出电流平均值（）和电压的平均值（），再求出电阻的平均值；G．根据电阻定律计算出该金属丝的电阻率．⑧设金属丝的长度为L（m），直径的平均值为（m），电阻的平均值为（Ω），则该金属丝电阻率的表达式为ρ＝　　　　　　。MθL图12Oh22．（16分）如图12所示，用长为L的绝缘细线悬挂一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q。现加一水平向左的匀强电场，平衡时小球静止于M点，细线与竖直方向成θ角。（1）求匀强电场的电场强度E的大小；（2）在某一时刻细线断裂，同时质量也为m的不带电的一小块橡皮泥，以水平向左的速度v0击中小球并与小球结合成一体，求击中后瞬间复合体的速度大小；（3）若原小球离地高为h，求复合体落地过程中的水平位移大小。23．（18分）如图13（甲）所示，一边长L=2.5m、质量m=0.5kg的单匝正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，垂直于水平面的方向上存在着以MN为边界、方向相反的匀强磁场，磁感应强度均为B=0.4T。正方形金属线框的一边ab与MN重合（位置Ⅰ），在力F作用下由静止开始向右平动，经过5s线框刚好被完全拉入另一磁场（位置Ⅱ）。测得金属线框中的电流随时间变化的图象如图13（乙）所示，是一条过原点的直线。在金属线框由位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，（1）求线框磁通量的变化及感应电动势的平均值；（2）写出水平力F随时间t变化的表达式；n（3）已知在这5s内力F做功1.5J，那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？BbdcaⅠⅡMNI/At/sO0.5甲乙图130.10.20.30.40.60.7123456724．（20分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图14（甲）所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，初速度为0，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1）求粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t和粒子获得的最大动能Ekm；甲D1D2～UAB～靶v1乙图14（3）近年来，大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合。例如由直线加速器做为预加速器，获得中间能量，再注入回旋加速器获得最终能量。n个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶，它们沿轴线排列成一串，如图14（乙）所示（图中只画出了六个圆筒，作为示意)。各筒相间地连接到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源的两端。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔。现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒，并将在圆筒间的缝隙处受到电场力的作用而加速（设圆筒内部没有电场）。缝隙的宽度很小，离子穿过缝隙的时间可以不计。已知离子进入第一个圆筒左端的速度为v1，且此时第一、二两个圆筒间的电势差U1－U2=－U。为使打到靶上的离子获得最大能量，各个圆筒的长度应满足什么条件？并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量。n13．D　　14．C　　15．A　　16．B　　17．B　　18．D　　19．B　　20．A21．（18分）（1）①小车　②之前　④平衡摩擦力（每空2分）　　（2）①191.0mm　②0.680　③220　④C，D，F　　⑤1　⑥略　　（每空1分）⑦AF　　⑧（每空2分）22．（16分）www.xkb1.com解：（1）小球受力平衡时有　　　　　　　　（2分）　　　　　　　　（2分）（2）橡皮泥撞击小球的过程中，水平方向动量守恒，mv0＝（m+m）v　　　　　　　　　　　（2分）所以　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）（3）复合体水平方向的加速度为　　　（2分）复合体落地时间为　　　　　　　　　　（2分）　　　　复合体在水平方向做匀加速直线运动，水平位移为x　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）　　　　　　　　　　　　　（2分）23．（18分）新课标第一网解：（1）△φ＝△B·S＝5Wb　　（3分）＝1V（3分）（2）＝4Ω　　　（1分）由电流图像可知，感应电流随时间变化的规律：I=0.1t（1分）由感应电流可得金属框的速度随时间也是线性变化的，，加速度a=0.2m/s2（2分）n线框在外力F和安培力FA作用下做匀加速直线运动，F－2BIL＝ma（2分）得F＝0.2t+0.1（N）　　　（2分）（3）t=5s时，线框从磁场中拉出时的速度v5=at=1m/s　　　（2分）线框中产生的焦耳热Q＝W－=1.25J　　　　　（2分）24．（20分）（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1，qU=mv12（2分）qv1B=m　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）解得：同理，粒子第2次经过狭缝后的半径则r1:r2=1:（2分）（2）粒子在磁场中运动一个周期，被电场加速两次。设粒子到出口处被加速了n次，nqU=（2分）qvmB=m　　得vm=（2分）解得n=带电粒子在磁场中运动的周期为（2分）粒子在磁场中运动的总时间t==（2分）所以，粒子获得的最大动能Ekm＝＝（2分）（3）为使正离子获得最大能量，要求离子每次穿越缝隙时，前一个圆筒的电势比后一个圆筒的电势高U，这就要求离子穿过每个圆筒的时间都恰好等于交流电的半个周期。由于圆筒内无电场，离子在筒内做匀速运动。设vn为离子在第n个圆筒内的速度，则有n第n个圆筒的长度为Xkb1.com第n个圆筒的长度应满足的条件为（n=1，2，3，……）（2分）打到靶上的离子的能量为　（n=1，2，3，……）　　（2分）