2011年北京市朝阳区高三物理二模试题及答案

高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第1页共10页..:为了孩子的将来保驾护航北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合测试物理部分2011．513．碘－131（13153I）是重要的核裂变产物之一，因此它可以作为核爆炸或核反应堆泄漏事故的信号核素。碘－131本身也具有放射性，它的放射性物质主要是β射线。下列说法正确的是A．碘－131有78个中子，β射线是高速电子流B．碘－131有78个质子，β射线是高速电子流C．碘－131有78个中子，β射线是能量很高的电磁波D．碘－131有78个质子，β射线是能量很高的电磁波14．如图所示，一玻璃砖的横截面为半圆形，MN为截面的直径，Q是MN上的一点，且与M点的距离（R为半圆形截面的半径）。一束与截面平行的白光由Q点沿垂直于MN的方向射入玻璃砖，从玻璃砖的圆弧面射出后，在光屏P上得到由红到紫的彩色光带。如果保持入射光线和光屏的位置不变，而使玻璃砖沿MN向上或向下移动，移动的距离小于，则A．向上移动时，屏上红光最先消失B．向上移动时，屏上紫光最先消失C．向下移动时，屏上红光最先消失D．向下移动时，屏上紫光最先消失15．如图所示为某物体运动的速度－时间（v－t）图像，根据图像可知A．0～2s内的加速度为2m/s2B．0～6s内的位移为12mC．第1s末与第5s末的速度方向相同D．第1s末与第5s末的加速度方向相同16．如图所示的电路中，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R相等。下列说法正确的是A．闭合开关S，A1先亮、A2后亮，最后它们一样亮B．闭合开关S，A1、A2始终一样亮C．断开开关S，A1、A2都要过一会才熄灭D．断开开关S，A2立刻熄灭、A1过一会才熄灭17．使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为18．如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第2页共10页..:为了孩子的将来保驾护航积为S。在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。则在0~t0时间内电容器甲乙A．上极板带正电，所带电荷量为B．上极板带正电，所带电荷量为C．上极板带负电，所带电荷量为D．上极板带负电，所带电荷量为19．如图所示，一底端有挡板的斜面体固定在水平面上，其表面光滑，倾角为θ。一个劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块B紧挨着物块A静止在斜面上。某时刻将B迅速移开，A将在斜面上做简谐运动。已知物块A、B的质量分别为mA、mB，若取沿斜面向上为正方向，移开B的时刻为计时起点，则描述A相对其振动平衡位置的位移随时间变化的图线是ABCD20．如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第3页共10页..:为了孩子的将来保驾护航发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为二、非选择题（本题共11小题，共180分）21．（18分）（1）如图甲所示为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为200Ω的待测电阻，具体测量步骤如下：①调节________，使电表指针停在表盘左侧的零刻度线处。②将选择开关旋转到“Ω”档的________位置。（填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）③将红、黑表笔分别插入“+”、“－”插孔，将两表笔短接，调节________，使电表指针指向表盘右侧的零刻度线处。④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值为_________Ω。⑤测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。甲乙（2）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动。实验步骤如下：a．安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。c．用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作x0、x1、x2……x8。d．分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v1、v2、v3……v7。e．以v为纵坐标、t为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出v－t图线。高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第4页共10页..:为了孩子的将来保驾护航乙结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值，其中x5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1中。表1：符号x0x1x2x3x4x5x6x7x8刻度数值/cm01.122.754.867.4914.1918.2722.03②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根据表1中x5和x7计算出v6的值，并填入表2中。表2：符号v1v2v3v4v5v6v7速度数值/(m·s-1)0.340.470.590.720.840.98③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点，请你在图中标出v6对应的坐标点，并画出v－t图线。丙④根据v－t图线可计算出小车的加速度a=___________m/s2。（保留两位有效数字）⑤为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T，并做了以下的计算：高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第5页共10页..:为了孩子的将来保驾护航求出其平均值。你认为a和a′哪个更准确，请说明理由。__________________________________________________________________________22．（16分）如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上。质量为m的小滑块以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速度恰好为零。（1）求小滑块在木板上滑动的时间；（2）求小滑块在木板上滑动过程中，木板对挡板P作用力的大小；（3）若撤去档板P，小滑块依然以水平速度v0滑上木板的左端，求小滑块相对木板静止时距木板左端的距离。高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第6页共10页..:为了孩子的将来保驾护航23．（18分）如图甲所示，水平放置的两平行金属板的板长l不超过0.2m，OO′为两金属板的中线。在金属板的右侧有一区域足够大的匀强磁场，其竖直左边界MN与OO′垂直，磁感应强度的大小B=0.010T，方向垂直于纸面向里。两金属板间的电压U随时间t变化的规律如图乙所示，现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=1×105m/s，沿两金属板的中线射入电场中。已知带电粒子的荷质比，粒子所受重力和粒子间的库仑力忽略不计，不考虑粒子高速运动的相对论效应。在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两金属板间的电场强度是不变的。（1）在t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板边缘射出，求该粒子射出电场时速度的大小；（2）对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射入磁场和射出磁场两点间的距离为d，请你证明d是一个不变量。（3）请你通过必要的计算说明：为什么在每个粒子通过电场区域的时间内，可以认为两金属板间的电场强度是不变的。高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第7页共10页..:为了孩子的将来保驾护航24．（20分）如图所示，“×”型光滑金属导轨abcd固定在绝缘水平面上，ab和cd足够长，∠aOc=60°。虚线MN与∠bOd的平分线垂直，O点到MN的距离为L。MN左侧是磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。一轻弹簧右端固定，其轴线与∠bOd的平分线重合，自然伸长时左端恰在O点。一质量为m的导体棒ef平行于MN置于导轨上，导体棒与导轨接触良好。某时刻使导体棒从MN的右侧处由静止开始释放，导体在被压缩弹簧的作用下向左运动，当导体棒运动到O点时弹簧与导体棒分离。导体棒由MN运动到O点的过程中做匀速直线运动。导体棒始终与MN平行。已知导体棒与弹簧彼此绝缘，导体棒和导轨单位长度的电阻均为r0，弹簧被压缩后所获得的弹性势能可用公式计算，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。（1）证明：导体棒在磁场中做匀速直线运动的过程中，感应电流的大小保持不变；（2）求弹簧的劲度系数k和导体棒在磁场中做匀速直线运动时速度v0的大小；（3）求导体棒最终静止时的位置距O点的距离。高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第8页共10页..:为了孩子的将来保驾护航2011年朝阳区物理二模试题答案一、选择题（本题共20小题，每小题6分，共120分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。）题号1314151617181920答案ADCCBADB二、非选择题（共11小题，共180分）21．（18分）（1）①调零螺丝1分②×102分③调零旋钮1分④1902分（2）①10.60±0.022分②0.962分③答案见下图3分④3.1±0.13分⑤a更准确，因为在计算a′的过程中，没有剔除错误数据。2分22．（16分）解：（1）小滑块在木板上做匀减速直线运动，则整个滑动过程的平均速度02vv所以02LLtvv4分（2）设小滑块在木板上滑动时所受的摩擦力大小为f，由动能定理可得20102fLmv①高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第9页共10页..:为了孩子的将来保驾护航所以202mvfL②由牛顿第三定律和物体的平衡条件，木板对挡板P作用力的大小等于202mvL4分（3）设撤去档板P，小滑块与木板的共同速度为v，小滑块静止时距木板左端的距离为L′，此过程中小滑块的位移为x1，木板的位移为x2，则12'Lxx③根据动量守恒定律和动能定理有0()mvmMv＋④22101122fxmvmv⑤2212fxMv⑥由②③④⑤⑥式可解得'MLLmM＝8分23．（18分）解：（1）在t=0.1s时刻，两金属板间的电压U=100V，设粒子射出电场时的速度大小为v1，根据动能定理有2210111222qUmvmv解得v1≈1.4×105m/s6分（2）带电粒子射入磁场后的轨迹如右图所示。设粒子射入磁场时的速度为v2，v2与v0的夹角为θ，则02cosvvθ①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，根据牛顿第二定律有222mvqvBR②由①②式可求得0cosmvRqBθ则由几何关系可求得022cosmvdRθqB因为mq、v0、B均为常量，所以d是一个不变量。8分（3）带电粒子在金属板间的运动时间0ltv≤2×10﹣6s设金属板间电压的变化周期为T，T＝0.2stTv0vθθdRO高三模考试题精心整理汇编京睿试题库:..第10页共10页..:为了孩子的将来保驾护航所以在每个粒子通过电场区域的时间内可以认为两极板间的电压是不变的，若两极板间的距离为L，两金属板间的电场强度UEL因为U、L均不变，所以可以认为电场强度是不变的。4分24．（20分）解：（1）设导体棒在磁场中做匀速直线运动时的速度为v0，某时刻导体棒在回路中的长度为l，则此时感应电动势0EBlv此时回路的电阻03Rlr回路中的感应电流003BvEIRr①6分因为B、v0和r0均为不变量，所以感应电流I为不变量。（2）释