2011年西城一模物理试题(含答案)

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1、下列各核反应方程中,符号“X”表示中子的是A.B.C.D.2、下列各选项中,不属于狭义相对论基本结论的是A.光子的能量E与光的频率ν成正比,即E=hνB.物体的质量随着其运动速度的增大而增大C.在不同的惯性参考系中,时间间隔具有相对性D.在不同的惯性参考系中,长度具有相对性3、如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,c光的波长最长B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大D.若它们都能使某种金属产生光电效应,c光照射出光电子的最大初动能最大4、已知月球质量与地球质量之比约为1:80,月球半径与地球半径之比约为1:4,则月球上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比最接近A.9:2B.2:9C.18:1D.1:185、如图所示,在匀强磁场中有一个矩形单匝线圈ABCD,AB边与磁场垂直,MN边始终与金属滑环K相连,PQ边始终与金属滑环L相连。金属滑环L、交流电流表A、定值电阻R、金属滑环K通过导线串联。使矩形线圈以恒定角速度绕过BC、AD中点的轴旋转。下列说法中正确的是A.交流电流表A的示数随时间按余弦规律变化B.线圈转动的角速度越大,交流电流表A的示数越小C.线圈平面与磁场平行时,流经定值电阻R的电流最大D.线圈平面与磁场垂直时,流经定值电阻R的电流最大6、一简谐机械波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T。在t=时刻该波的波形图如图1所示,a、b是波上的两个质点。图2表示某一质点的振动图象。下列说法中正确的是A.质点a的振动图象如图2所示B.质点b的振动图象如图2所示C.t=0时刻质点a的速度比质点b的大D.t=0时刻质点a的加速度比质点b的大7、如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路,电流计、线圈B串联成另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上,且它们的匝数足够多。从开关闭合时开始计时,流经电流计的电流大小i随时间t变化的图象是8、如图所示,AB是圆O的一条直径,OC为圆的半径,∠AOC=90°,圆O所在空间有一匀强电场。相同的带正电的粒子,以相同的初动能Ek0沿不同方向从A点出发,能够经过圆周上其他一些点,其中经过B点的粒子的动能为1.5Ek0,经过C点的粒子的动能为2Ek0。不计粒子所受重力及粒子间相互作用的影响。下列说法中正确的是A.经过C点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能大B.经过C点的粒子的动能一定比经过圆周上其他点的粒子的动能小C.无论粒子在A点的速度方向如何,圆周上总有些位置粒子无法达到D.改变粒子在A点的速度方向,总能使圆周上任何位置都有粒子达到9、(10分)甲同学欲采用下列器材准确测定一个约20Ω的电阻的阻值。A.直流电源(10V,内阻不计);B.开关、导线等;C.电流表(0~3A,内阻约0.03Ω);D.电流表(0~0.6A,内阻约0.13Ω);E.电压表(0~3V,内阻约3kΩ);F.电压表(0~15V,内阻约15kΩ);G.滑动变阻器(0~10Ω,额定电流2A);①为测量准确,电流表应选用,电压表应选用;(选填代号)②为了获得尽可能多的数据,该同学采用了“滑动变阻器分压接法”以调节电压,请在图1虚线中画出正确的实验电路图,并将图2中的元件按正确的实验电路图连成实验电路;③闭合开关,逐次改变滑动变阻器滑动头的位置,记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U。某次电流表、电压表的示数如图3所示。处理实验数据时,制作如图4所示的I—U坐标图,图中已标注出了几个与测量对应的坐标点。请将与图3读数对应的坐标点也标在图4中,并在图4中把坐标点连成图线;④根据图4描绘出的图线可得出这个电阻的阻值为R=Ω。①D(1分)、F(1分);②电路图如答图1所示(2分)实验电路如答图2所示(2分)③描点及连线如答图3所示(2分)18.0(17.5~18.5)(2分)(8分)乙同学设计的“直线运动加速度测量仪”如图5所示。质量为1.00kg的绝缘滑块B的两侧分别通过一轻弹簧与框架A连接,弹簧的劲度系数均为100N/m。滑块B还通过滑动头与长为12.00cm的电阻CD相连,CD中任意一段的电阻都与其长度成正比。将框架A固定在被测物体上,使弹簧及电阻CD均与物体的运动方向平行。通过电路中指针式直流电压表的读数,可以得知加速度的大小。不计各种摩擦阻力。电压表内阻足够大,直流电源的内阻可忽略不计。设计要求如下:a.当加速度为零时,电压表示数为1.50V;b.当物体向左以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时,电压表示数为满量程3.00V;c.当物体向右以可能达到的最大加速度10.00m/s2加速运动时,电压表示数为0。①当电压表的示数为1.80V时,物体运动加速度的大小为m/s2;②当加速度为零时,应将滑动头调在距电阻CD的C端cm处;③应选用电动势为______V的直流电源。①2.00;(2分)②5.00;(3分)③3.60;(3分)(16分)一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度υA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小;(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。解:(1)滑块从A到B做匀减速直线运动,摩擦力f=μmg(1分)由牛顿第二定律可知,滑块的加速度大小(1分)由运动学公式υB2﹣υA2=﹣2ax(1分)解得滑块经过B点时速度的大小υB=4.0m/s(2分)(2)在B点,滑块开始做圆周运动,由牛顿第二定律可知(2分)解得轨道对滑块的支持力N=21N(2分)根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道上B点压力的大小也为21N。(1分)(3)从B到滑块经过C上升到最高点的过程中,由动能定理(3分)解得滑块克服摩擦力做功Wf=1.0J(3分)(18分)图1是示波管的原理图,它由电子枪、荧光屏和两对相互垂直的偏转电极XX΄、YY΄组成。偏转电极的极板都是边长为l的正方形金属板,每对电极的两个极板间距都为d。电极YY΄的右端与荧光屏之间的距离为L。这些部件处在同一个真空管中。电子枪中的金属丝加热后可以逸出电子,电子经加速电极间电场加速后进入偏转电极间,两对偏转电极分别使电子在两个相互垂直的方向发生偏转。荧光屏上有xoy直角坐标系,x轴与电极XX΄的金属板垂直(其正方向由X΄指向X),y轴与电极YY΄的金属板垂直(其正方向由Y΄指向Y)。已知电子的电量为e,质量为m。可忽略电子刚离开金属丝时的速度,并不计电子之间相互作用力及电子所受重力的影响。(1)若加速电极的电压为U0,两个偏转电极都不加电压时,电子束将沿直线运动,且电子运动的轨迹平行每块金属板,并最终打在xoy坐标系的坐标原点。求电子到达坐标原点前瞬间速度的大小;(2)若再在偏转电极YY΄之间加恒定电压U1,而偏转电极XX΄之间不加电压,求电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离;(3)(i)若偏转电极XX΄之间的电压变化规律如图2所示,YY΄之间的电压变化规律如图3所示。由于电子的速度较大,它们都能从偏转极板右端穿出极板,且此过程中可认为偏转极板间的电压不变。请在图4中定性画出在荧光屏上看到的图形;(ii)要增大屏幕上图形在y方向的峰值,若只改变加速电极的电压U0、YY΄之间电压的峰值Uy、电极XX΄之间电压的峰值Ux三个量中的一个,请说出如何改变这个物理量才能达到目的。解:(1)电子出加速电场后做匀速直线运动,设速度为υ,根据动能定理得eU0=(3分)解得υ=(2分)(2)设电子在偏转电极YY΄中的运动时间为t1,沿垂直电场方向电子做匀速直线运动,则l=υt1(1分)沿平行电场方向电子做初速度为0的匀加速直线运动,则y1=(1分)此过程中电子的加速度大小(1分)电子在y方向的速度υy=at1(1分)电子在偏转电场外做匀速直线运动,设经时间t2到达荧光屏。则L=υt2(1分)y2=υyt2(1分)电子打在荧光屏上的位置与坐标原点之间的距离y=y1+y2解得(2分)(3)(i)如答图4所示(2分)(ii)减小U0或增大Uy(3分)(20分)火车车厢之间由车钩连接,火车起动前车钩间都有间隙。不妨将火车的起动简化成如图所示的情景:在光滑水平面上有19个静止的质量均为m的木箱,自右向左编号依次为0、1、2、3、……18,相邻木箱之间由完全非弹性的钩子连接,当钩子前后两部分相碰时,与钩子相连的两木箱速度立即变为相等。所有木箱均静止时,每一个车钩前后两部分间的距离都为L。(1)若只给第0号木箱一个水平向右的初速度υ0,求第18号木箱刚运动时速度的大小;(2)若从某时刻开始,持续对第0号木箱施加向右的水平恒力F,使木箱从静止开始运动,求(i)第1号木箱刚运动时速度的大小;(ii)从施加恒力F到第18号木箱开始运动经历的时间。解:(1)19个木箱相互作用过程满足动量守恒定律,即mυ0=19mυ18(3分)得第18号木箱刚运动时速度的大小υ18=υ0/19(3分)(2)(i)若给第0号木箱施加恒定的水平拉力F,第0、1号木箱相互作用前,第0号木箱做匀加速直线运动,加速度大小为a0=F/m(1分)因为υ0′2=2a0L(1分)得第0、1号木箱相互作用前瞬间第0号木箱的速度υ0′(1分)第0、1号木箱相互作用过程满足动量守恒定律,即mυ0′=2mυ1(2分)解得第1号木箱刚运动时速度的大小υ1=(2分)(ii)第1号木箱刚运动时速度的大小(2υ1)2=①第1号木箱与第2号木箱作用前的速度υ1′,有υ1′2﹣υ12=2a1L又第1号木箱的加速度大小a1=第1、2号木箱相互作用过程满足动量守恒定律,2mυ1′=3mυ2得第2号木箱刚运动时速度的大小υ2满足(3υ2)2=(2υ1)2+②同理得第3号木箱刚运动时速度的大小υ3满足(4υ3)2=(3υ2)2+③第18号木箱刚运动时速度的大小υ18满足(19υ18)2=(18υ17)2+累加可得第18号木箱刚运动时速度的大小(3分)对所有木箱,根据动量定理得Ft=19mυ18(2分)得所求时间(2分)AADBCDBD

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