范文一:2013西城高三二模物理
1
北京市西城区 2013年高三二模试卷
2013.5
13. 在一个质子和一个中子结合成一个氘核的核反应过程中亏损的质量为
m Δ,则此核反应过程中
A .向外界释放的能量为 2mc ?
B .向外界释放的能量为 mc
?
C .从外界吸收的能量为 2mc ? D .从外界吸收的能量为 mc ?
14. 对于一定质量的气体,忽略分子间的相互作用力。当温度升高时
A .气体的内能不变
B .气体分子的平均动能增加
C .气体一定从外界吸收热量 D .外界一定对气体做功
15. 关于红光和紫光,下列说法正确的是
A .红光的频率大于紫光的频率
B .在同一种玻璃中红光的速度小于紫光的速度
C .用同一装置做双缝干涉实验,红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉 条纹间距
D .当红光和紫光以相同入射角从玻璃射入空气时,若紫光刚好能发生 全反射,则红光也一定能发生全反射
16. 如图所示为一列沿着 x 轴正方向传播的横波在 t
这列波的周期 T =2.0s。则
A .这列波的波速 v =2.0m/s
B .在 t =0
时, x =0.5m处的质点速度为零 C .经过 2.0s ,这列波沿 x 轴正方向传播 0.8m D .在 t =0.4s时, x =0.5m处的质点的运动方向为 y 轴正方向
17. 如图所示,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”
运行轨道为椭圆轨道,其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439km 和 2384km , “东方红一号”卫星
A .在 M 点的速度小于在 N 点的速度 B .在 M 点的加速度小于在 N 点的加速度
C .在 M 点受到的地球引力小于在 N 点受到的地球引力 D .从 M 点运动到 N 点的过程中动能逐渐减小
2
18. 如图所示,交流电流表 A 1、 A 2、 A 3分别与电阻 R 、电容器 C 和电感线圈 L
串联后接在同一个正弦式交流电源上。 交流电流表 A 4与电阻 R 串联后接 在理想变压器副线圈两端。如果保持供电电压的最大值不变,而增大供 电电压的频率,电流表示数不变的是 A .电流表 A 1和 A 2 B .电流表 A 1和 A 4
C .电流表 A 3 和 A 2
D .电流表 A 3和 A 4
19. 彭老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在容器的中心放一 个圆柱形电极,沿容器边缘内壁放一个圆环形电极,把 A 和 B 分别与电 源的两极相连,然后在容器内放入液体,将该容器放在磁场中,液体就 会旋转起来。王同学回去后重复彭老师的实验 步骤,但液体并没有旋转起来。造成这种现象 的原因可能是,该同学在实验过程中
A .将磁铁的磁极接反了 B .将直流电源的正负极接反了
C .使用的电源为 50Hz 的交流电源
D .使用的液体为饱和食盐溶液
20. 如图所示,工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的 C
平台上, C 平台离地面的高度一定。运输机的皮带以一定的速度 v 顺时 针转动且不打滑。将货物轻轻地放在 A 处,货物随皮带到达平台。货物 在皮带上相对滑动时,会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间 的动摩擦因数为 μ。若皮带的倾角 θ、运行速度 v 和货物质量 m 都可以 改变,始终满足 μθ
A .当速度 v 一定时,角 θ越大,运送时间越短 B . 当倾角 θ一定时, 改变速度 v , 运送时间不变 C .当倾角 θ和速度 v 一定时,货物质量 m 越大, 皮带上留下的痕迹越长
D .当倾角 θ和速度 v 一定时,货物质量 m 越大, 皮带上摩擦产生的热越多
3
21. (18分)
(1)某同学将一个内阻 R g =1.00×103
Ω,满偏电流 I g =200μA 的电流表
G 改装成量程为 0~3.0V 的电压表。
①应选一个阻值 R = Ω(结果保留三位有效数字)的电阻 与电流表 G 联(填“串”或“并” ) 。
②该同学在改装完成后,继续对改装后的电压表进行校准,校准 实验的电路原理图,如图 1
列实验器材供选择: A. 电压表 V 1(量程 3V ,内阻约 3k Ω)
B. 电压表 V 2(量程 15 V,内阻约 15k Ω)
C. 滑动变阻器 R 1(阻值范围 0~50 Ω) D. 滑动变阻器 R 2(阻值范围 0~20 kΩ)
E. 电源 E 1(电动势为 1.5 V,内阻为 0.2ΩF. 电源 E 2(电动势为 4 V,内阻约为 0.04Ωa. 实验中电压表应该选择 (选填“ A ”或者“ B ” ) ; b. 实验中滑动变阻器应该选择 (选填“ C ”或者“ D ” ) ; c. 实验中电源应该选择 (选填“ E ”或者“ F ” ) 。
(2)某同学用单摆测定当地的重力加速度 g 。
①如图 2所示,用游标卡尺测摆球直径。摆球直径 d = mm。
②实验操作步骤如下:
A. 取一根细线, 下端系住一个金属小球, 上端固定在铁架台上; B. 用米尺(最小刻度为 1mm )测得摆线长 l ;
C. 在摆线偏离竖直方向较小夹角的位置由静止释放小球; D. 用秒表记录小球完成 n 次全振动的总时间 t ,得到周期 T =t /n ;
E. 改变摆线长,重复 B 、 C 、 D 的操作。
4
该同学采用两种方法处理实验数据。 第一种方法:根据每一组 T
和 l ,利用 224T
l
g π=求出多组 g 值,然后计算 g 值的平均值,求
得当地的重力加速度 g 。第二种方法:根据每一组 T 和 l ,在图 3中描点,然后连线;根据图线的斜率,求出当地的重力加速度 g 。 a. 如果实验中测量摆线长 l 和单摆周期 T 的偶然误差都比较小, 那么, 第一种方法求出的重力加速度 当地的重力加速 度(选填“大于” 、 “等于”或“小于” ) ;
b. 根据该同学在图 3中描出的点, 请在图 3中描绘出 T 2
-l 图线; c. 该同学从图 3中求出图线斜率 k , 则重力加速度 g 与斜率 k 的
关系式为 g = ;代入数据求得 g = m/s2
(结果保 留 3位有效数字) 。
图 3
22. (16分)如图所示,光滑金属直轨道 MN 和 PQ 固定在同一水平面内, MN 、 PQ 平行且足够长,两轨道间的宽度 L =0.50m 。平行轨道左端接一阻值 R =0.50Ω的电阻。轨道处于磁感应强度大小 B =0.40T ,方向垂直导轨平 面向下的匀强磁场中。一导体棒 ab 垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体 棒且水平向右的外力 F 作用下向右匀速运动,速度大小 v =5.0m/s,导体 棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻,不计 空气阻力。求
(1)通过电阻 R 的电流大小 I ;
(2)作用在导体棒上的外力大小 F ;
(3)导体棒克服安培力做功的功率
安
P 。
23. (18分) 某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示, 请根据表中数
已知汽车在水平公路上沿直线行驶时所受阻力 跟行驶速率 和汽 车所受重力 mg 的乘积成正比,即 f =kmgv ,其中 k =2.0×10-3s/m。取重 力加速度 g =10m/s2。
(1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动,求这次测试中 加速过程的加速度大小 a 1和制动过程的加速度大小 a 2;
(2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度 v m ;
(3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车,其他参数不变。若电源 功率转化为汽车前进的机械功率的效率 η=90%。假设 1kW ·h 电 能的售价为 0.50元(人民币) ,求电动汽车在平直公路上以最大 速
度行驶的距离 s =100km时所消耗电能的费用。结合此题目,谈谈 你对电动汽车的看法。
5
6
24. (20分)如图 1所示,以 O 点为坐标原点,沿水平地面向右建立 x 轴;
线段 OA 、 AB 、 BC 的长度均为 x 0。在 x 轴附近有垂直纸面向里的匀强磁 场和沿 x 轴正方向的电场,电场强度大小 E 随 x 的变化关系如图 2所示 (图 1中未画出) 。物体甲和乙的质量均为 m ,甲带的电荷量为 +q ,乙是 不带电的绝缘体。物体甲从 O 点由静止释放,物体乙静止在水平地面上 的 A 点。物体甲经过加速后,在 A 点与物体乙相撞,不计碰撞过程中损 失的机械能,整个过程中物体甲的电荷量保持不变。不计一切摩擦,重 力加速度为 g 。
(1)求两物体在 A 点碰撞前的瞬间,物块甲的速度大小 v ; (2)求物体甲从 A 点运动到 C 点过程中两物体间的最大距离 s ;
(3)若两物体相撞前的瞬间,物体甲对地面的压力刚好等于其重力的
一半。求在 C 处物体甲对地面的压力与自身重力的比值 k 。
E 乙 甲 0
图 1 图 2
京市西城区 2013年高三二模试卷
13. A 14. B 15. C 16.D 17.D 18.B 19.C 20.D
21.实验题(18分)
(1) 错误!未找到引用源。 1.40×104【 2分】 串 【 2分】
错误!未找到引用源。 a. A 【 1分】 b. C 【 1分】 c. F 【 1分】
(2) 错误!未找到引用源。 16.50 【 3分】
错误!未找到引用源。 a. 小于 【 2分】
b. 连线如图 2所示 【 2分】
c. k 2
4
【 2分】 9.68~9.78【 2分】 图 2
7
8
25. (16分)
(1) 导体棒 ab 切割磁感线 BLv E ==1.0V 【 3分】
由闭合电路的欧姆定律 A 0. 2==R E
I 【 3分】
(2) 导体棒 ab 受到安培力 N 4. 0==BIL F 安 【 2分】
由于导体棒 ab 匀速运动, 满足: 安 F F = 【 2分】 所以, 作用在导体棒上的外力 N 4. 0=F 【 2分】 (3) 导体棒克服安培力的功率 W 0. 2==v F P 安 安 【 4分】
26. (18分)
(1) 加速过程的加速度大小 21m/s31030==??=
t v a 【 3分】 制动过程满足:2
02t 22v v x a -= 【 2分】
解得加速度大小 22m/s10=a 【 1分】
(2) 当汽车的速度达到最大时,汽车受到牵引力与阻力相等。满足: m fv P =机 , 即 2
m k
m g v P =机
【 3分】
解得:v m =50m/s 【 3分】
(3) 以最大速度行驶过程中,克服阻力所做的功
s kmgv fs W m f ==
【 2分】 代入数据, 解得:J 105. 18
f ?=W 【 1分】 消耗电能 h kW 4. 46J 1067. 18f
?=?==
η
W E 【 1分】
所以,以最大速度行驶 100km 的费用
元 2. 235. 04. 46=?=Y 【 1分】
可以从行驶费用、 环保和减排等角度说明。 【 1分】
9
27. (20分)
(1) 根据动能定理
02
1
200-=
mv qx E
【 3分】
解得:m
qx E v 0
02=
① 【 3分】 (2) 设碰撞后甲的速度为 v 1,乙的速度为 v 2;碰撞过程中,对甲和
乙组成的系统: 根据动量守恒定律
210mv mv mv +=+ ② 【 1分】
根据机械能守恒定律
2
22122
121021mv mv mv +=+ ③ 【 1分】 由②、 ③式解得:v 1=0 【 1分】
v 2=v 【 1分】
当甲乙相距最远时,甲乙速度相等,即 v v v ==乙 甲 。显然,当 物体甲运动到 B 点时, 两物体速度相等, 距离最大。 【 1分】 从碰后至此时,物体甲的位移为 甲 s =x 0 【 1分】 物体乙的位移为 乙 s =2x 0 【 1分】 甲乙间距离 0x s s s =-=乙 甲 【 1分】 (3)设在 C 处甲物体的速度为 v c
由图像面积可知, A 、 C 间的电势差 002
3
x E U =
从 A 至 C ,对物体甲,根据动能定理
02
1232
00-=c mv q x E ③ 【 2分】
10
由③式解得: m
qx E v 0
0C 3=
④ 【 1分】 在 A 点碰撞前的瞬间,对甲进行受力分析,满足:
mg Bqv F =+1 ⑤ 【 1分】 在 C 点,对甲进行受力分析,满足:
mg Bqv F =+C 2 ⑥ 【 1分】 将 2
1mg
F =
、 ①式和④式分别代入⑤、⑥两式, 解得:mg F ) 8
3
1(2-
= 由牛顿第三定律知,物体甲对地面的压力等于地面对物体甲的支 持力
所以, 8
3
1-=k
范文二:2014西城物理二模答案高三
北京市西城区 2014年高三二模试卷物理参考答案 第 1页(共 3页)
北京市西城区 2014年高三二模试卷
参考答案及评分标准
物 理 2014.5
21. (18分)
(1) 1.1×10-2~1.2×10-2〖 2分〗 , 7.3×10-10~6.7×10-10〖 2分〗 (2)① 如答图 1所示〖 2分〗
② 0.78〖 1分〗 , 0.26〖 1分〗 ③ 如答图 2所示〖 2分〗
④ 1.14~1.18〖 3分〗 , 1.42×103
~1.53×103
〖 3分〗
⑤ C 〖 2分〗 22. (16分)解:
(1) ab 边切割磁感线产生的感应电动势 V 5==nBLv E 〖 3分〗 导线中的感应电流 A 2. 0==
R
E
I 〖 3分〗 (2) ab 边所受安培力 N 1==nILB F 安 〖 4分〗 (3)线框进入磁场的过程中,所用时间 s 1. 0==
v
L
t 〖 2分〗 产生的热量 J 1. 02
==Rt I Q 〖 4分〗
答图 2
答图 1
北京市西城区 2014年高三二模试卷物理参考答案 第 2页(共 3页)
(1) “嫦娥三号”在轨道 I 上运动的过程中
1
2
1
21) (h R v m h R Mm G +=+ 〖 3分〗 解得 1
1h R GM
v +=
〖 3分〗
(2) “嫦娥三号”在轨道 II 上运动的过程中, 由机械能守恒定律 22212
1
21v ' m h R ' GMm ' v ' m h R ' GMm P ++=++--
〖 3分〗
解得 1
2222h R GM
h R GM v ' v P ++
+=
-
〖 3分〗 (3)设喷出的气体质量为 Δm ,由动量守恒定律 ) () (1' v u m ' v m m mv P P +?+?-= 〖 3分〗
解得 m u
h R GM
h R GM v h R GM m u
' v v m p 1
221122++
+-+=
-=?- 〖 3分〗
北京市西城区 2014年高三二模试卷物理参考答案 第 3页(共 3页)
(1)光子的能量 2
mc E = λ
c
h
νh E == 〖 2分〗 光子的动量 mc p = 〖 2分〗
可得 λh
c E p ==
〖 2分〗 (2)一小段时间 Δt 内激光器发射的光子数
λ
c h t
P n ?=
0 〖 1分〗 光照射物体表面,由动量定理
np t F =? 〖 2分〗 产生的光压 S
F
I = 〖 1分〗 解得 cS
P I 0
=
〖 2分〗 (3)由(2)同理可知,当光一半被反射一半被吸收时,产生的光压 cS
P
I 23=
〖 2分〗 距太阳为 r 处光帆受到的光压
2
π423r c P
I ?=
〖 2分〗
太阳光对光帆的压力需超过太阳对探测器的引力 2
r Mm
G ' IS > 〖 2分〗 解得 P
cGMm
' S 3π8> 〖 2分〗
范文三:西城高三二模物理试题20110402
物理试题 2 2011.5
13.普朗克在 1900年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元。人们在解
释下列哪组实验现象时,都利用了“量子化”的观点 A .光电效应现象 氢原子光谱实验 B .光电效应现象 α 粒子散射实验 C .光的折射现象 氢原子光谱实验 D .光的折射现象 α 粒子散射实验
14.用单色光做双缝干涉实验,在屏上会得到明暗相间的条纹。关于这个实验,下列
说法中正确的是
A .屏上中央亮条纹最宽,两边的亮条纹宽度逐渐变窄 B .若减小实验中双缝的距离,屏上条纹间距也减小
C .在同样实验装置的情况下,红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距
D .同样条件下,在水中做双缝干涉实验屏上所得条纹间距比在空气中的大
15.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子,同时放出一个 γ光
子。已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为 m 1、 m 2、 m 3、 m 4,普朗克常量 为 h ,真空中的光速为 c 。下列说法中正确的是
A .这个反应的核反应方程是
++→+n He H H 1
0423121
γ
B .这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应 C .辐射出的 γ光子的能量 E = (m 3 + m 4-m 1-m 2) c 2 D .辐射出的 γ光子的波长 λ=
2
4321) (c
m m m m h
--+
16.已知万有引力恒量 G ,根据下列哪组数据可以计算出地球的质量
A .卫星距离地面的高度和其运行的周期 B .月球自转的周期和月球的半径
C .地球表面的重力加速度和地球半径 D .地球公转的周期和日地之间的距离
17.一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速
运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带
的最左端,木炭包在传送带上将会留下一段 黑色的径迹。下列说法中正确的是 A .黑色的径迹将出现在木炭包的左侧 B .木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C .传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D .木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
左 右
18. 一个电子只在电场力作用下从 a 点运动到 b 点的轨迹如图中
虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势
面,下列说法中正确的是
A .如果实线是电场线,则 a 点的电势比 b 点的电势高
B .如果实线是等势面,则 a 点的电势比 b 点的电势低
C .如果实线是电场线,则电子在 a 点的电势能比在 b 点的电势能大
D .如果实线是等势面,则电子在 a 点的电势能比在 b 点的电势能大
19.如图所示,两个半径相同的小球 A 、 B 分别被不可伸长的细 线悬吊着,两个小球静止时,它们刚好接触,且球心在同一 条水平线上,两根细线竖直。小球 A 的质量小于 B 的质量。 现向左移动小球 A ,使悬吊 A 球的细线张紧着与竖直方向成 某一角度,然后无初速释放小球 A ,两个小球将发生碰撞。 碰撞过程没有机械能损失,且碰撞前后小球的摆动平面不 变。已知碰撞前 A 球摆动的最高点与最低点的高度差为 h 。 则小球 B 的质量越大,碰后
A . A 上升的最大高度 h A 越大,而且 h A 可能大于 h
B . A 上升的最大高度 h A 越大,但 h A 不可能大于 h
C . B 上升的最大高度 h B 越大,而且 h B 可能大于 h
D . B 上升的最大高度 h B 越大,但 h B 不可能大于 h
20.一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示。在图 1
中磁铁的两个磁极分别为同心的圆形和圆环形。 在两
极之间的缝隙中, 存在辐射状的磁场, 磁场方向水平
向外, 某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的
距离成反比。 用横截面积一定的细金属丝制成的圆形
单匝线圈, 从某高度被无初速释放, 在磁极缝隙间下
落的过程中,线圈平面始终水平且保持与磁极共轴。
线圈被释放后,
A .线圈中没有感应电流,线圈做自由落体运动
B .在图 1俯视图中,线圈中感应电流沿逆时针方向
C .线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越小
D .线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越大
图 1
图 2
21.实验题(18分)利用电火花计时器做如下实验。
(1) (10分)甲同学使用如图 1所示的装置来验证
“机械能守恒定律”。
①下面是操作步骤:
a .按图 1安装器材;
b .松开铁夹,使重物带动纸带下落;
c .接通电火花计时器电源,使计时器开始工作; d .进行数据处理;
e .根据需要,在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 。
②电火花计时器接在频率为 50Hz 的交流电源上, 图 2为实验中打出的一条 纸带, 从起始点 O 开始, 将此后连续打出的 7个点依次标为 A 、 B 、 C 、 D…… ,
电火花计时器打 F 点时,重锤下落的速度为 m/s。 (保留到小数点后两位)
③ 如果已知重锤的质量为 0.50 kg,当地的重力加速度为 9.80m/s2。从打 O 点到打 F 点的过程中,重锤重力势能的减少量为 J ,重锤动能 的增加量为 J 。 (保留到小数点后两位)
(2) (8分)乙同学采用如图 3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a .按图 3把实验器材安装好,
不挂配重, 反复移动垫木直 到小车能够做匀速直线运 动;
b .把细线系在小车上并绕过定
滑轮悬挂质量为 100g 的配 重,接通电源,放开小车,
电火花计时器在被小车带
动的纸带上打下一系列点。从某点 A 开始,此后在纸带上每隔 4个点取 一个计数点,依次标为 B 、 C 、 D 、 …… ;
c .测量出 B 、 C 、 D 、 …… 各点与 A 点的距离,分别记为 x 1、 x 2、 x 3、 …… ;
1
图
2
图 3
d . 用配重受到的重力分别乘以 x 1、 x 2、 x 3、 …… , 得到配重重力所做的功 W 1、
W 2、 W 3、 …… ; (重力加速度 g=9.80m/s2)
e .求出 B 、 C 、 D 、 …… 各点速度的大小,分别记为 υ1、 υ2、 υ3、 …… ,再求 出它们的平方 υ12
、 υ22
、 υ32
、 …… ;
f .用纵坐标表示速度的平方 υ2,横坐标表示配重重力所做的功 W ,作出 υ2
-
W 图象,并在图象中描出(W i , υi 2)坐标点,再连成图线;
(以下计算保留到小数点后两位)
① 在步骤 d 中, 该同学测得 x 4=40.00cm, 则配重重力所做的功 W 4; ② 该同学得到的 υ2-W 图象如图 4所示。 通过图象可知, 打 A 点时对应小 车的速度 υ0 = _________m/s; ③ 小车的质量 M = kg 。
图 4
0.1
0.2
0.3 0.4
0.5
0.6
22. (16分)如图所示,两根足够长的光滑平行导轨与水平面成 θ=60°角,导轨间距 为 L 。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应 强度为 B 的匀强磁场中。 质量为 m 的导体棒 MN 垂直导轨水平放置在导轨上, 导 体棒与两根导轨都接触良好。重力加速度为 g 。
(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,当电阻箱接入电路的电阻为 R 1时,闭合开 关后, 导体棒 MN 恰能静止在导轨上。 请确定 MN 中电流 I 1的大小和方向; (2)若磁场方向竖直向上,当电阻箱接入电路的电阻为 R 2时,闭合开关后,导 体棒 MN 也恰能静止在导轨上,请确定 MN 中的电流 I 2的大小;
(3)导轨的电阻可忽略,而电源内阻、导体棒 MN 的电阻均不能忽略,求电源 的电动势。
23. (18分) 2010年 11月 5日,在新疆召开的“引渤入疆” (指引渤海水进入新疆 ) 研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海 — 库布齐沙漠 — 毛乌素沙漠 — 腾格里沙漠 — 乌兰布和沙漠 — 巴丹吉林沙漠,走河 西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为 1200m ,从罗布泊到 下游的艾丁湖,又有近 1000m 的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能源、技 术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。取重力加速度 g =10m/s2,水的密度 ρ1=1.0×103kg/m3。
(1) 通过管道提升海水, 电能的利用率 η1=60%, 将 1吨海水提升到海拔 1200m , 需要耗多少电能?利用水的落差发电,发电效率也为 η1=60%,在 1000m 的 落差中 1吨水可以发多少电能?
(2) 如果每年调 4×109m 3海水入疆, 尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水, 但还需要额外提供电能。
(i )额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约 1.0×109m 2,年平均流量 Q = 5.0×1011m 3,水库水面与发电机所在位置的平均 高度差 h =100m,发电站的发电效率 η1=60%。求在一年中“引渤入疆”工程 额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。
(ii )我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。 通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密 度 ρ2=1.25kg/m3。某风力发电机的发电效率 η2=40%,其风轮机一个叶片旋 转一周扫过的面积 S=400m 2。 某地区风速 υ=10m/s的时间每年约为 5500小时 ( 合 2.0 × 10 7s )。求在该地区建多少台这样的风力发电机才能满足“引渤入 疆”工程额外需要的电能?
24. (20分)如图所示,在 x-o-y 坐标系中,以(r , 0)为圆心、 r 为半径的圆形区域 内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为 B ,方向垂直于纸面向里。在 y > r的 足够大的区域内,存在沿 y 轴负方向的匀强电场,场强大小为 E 。从 O 点以相同 速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的 轨迹半径也为 r 。 已知质子的电荷量为 q , 质量为 m , 不计质子所受重力及质子间 相互作用力的影响。
(1)求质子射入磁场时速度的大小;
(2)若质子沿 x 轴正方向射入磁场,求质子从 O 点进入磁场到第二次离开磁场 经历的时间;
(3)若质子沿与 x 轴正方向成夹角 θ的方向从 O 点射入第一象限的磁场中,求 质子在磁场中运动的总时间。
范文四:2013西城高三二模物理及答案
北京市西城区 2013年高三二模试卷 2013.5
13. 在一个质子和一个中子结合成一个氘核的核反应过程中亏损的质量为 m Δ, 则此核反应
过程中 A .向外界释放的能量为 2mc ?
B.向外界释放的能量为 mc
?
C .从外界吸收的能量为 2mc ? D .从外界吸收的能量为 mc ? 14. 对于一定质量的气体,忽略分子间的相互作用力。当温度升高时
A .气体的内能不变 B.气体分子的平均动能增加
C . 气体一定从外界吸收热量 D.外界一定对气体做功 15. 关于红光和紫光,下列说法正确的是
A .红光的频率大于紫光的频率
B .在同一种玻璃中红光的速度小于紫光的速度
C .用同一装置做双缝干涉实验,红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉 条纹间距
D .当红光和紫光以相同入射角从玻璃射入空气时,若紫光刚好能发生 全反射,则红光也一定能发生全反射
16. 如图所示为一列沿着 x 轴正方向传播的横波在 t
T =2.0s。则 A .这列波的波速 v =2.0m/s
B .在 t =0时, x =0.5m处的质点速度为零 C .经过 2.0s ,这列波沿 x 轴正方向传播 0.8m
D . 在 t =0.4s时, x =0.5m处的质点的运动方向为 y 轴正方向
17. 如图所示,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”运行轨道为椭圆 轨道,其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439km 和 2384km , “东方红一号”卫星
A .在 M 点的速度小于在 N 点的速度
B .在 M 点的加速度小于在 N 点的加速度
C .在 M 点受到的地球引力小于在 N 点受到的地球引力 D . 从 M 点运动到 N 点的过程中动能逐渐减小
18. 如图所示,交流电流表 A 1、 A 2、 A 3分别与电阻 R 、电容器 C 和电感线圈 L 串联后接在同一 个正弦式交流电源上。交流电流表
A 4与电阻 R
串联后接在理想变压器副线圈两端。如果保 持供电电压的最大值不变,而增大供电电压的频率,电流表示数不变的是 A. 电流表 A 1和 A 2 B .电流表 A 1
和 A 4 C. 电流表 A 3 和 A 2 D .电流表 A 3和 A 4
19. 彭老师在课堂上做了一个演示实验:装置如图所示,在容器的中心放一个圆柱形电极, 沿容器边缘内壁放一个圆环形电极, 把 A 和 B 分别与电源的两极相连, 然后在容器内放入液 体, 将该容器放在磁场中, 液体就会旋转起来。
王同学回去后重复 彭老师的实验步骤, 但液体并没有旋转起来。 造成这种现象的原因 可能是,该同学在实验过程中
A .将磁铁的磁极接反了
B .将直流电源的正负极接反了
C .使用的电源为 50Hz 的交流电源
D .使用的液体为饱和食盐溶液
20. 如图所示,工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的 C 平台上, C 平台 离地面的高度一定。 运输机的皮带以一定的速度 v 顺时针转动且不打滑。 将货物轻轻地放在 A 处,货物随皮带到达平台。货物在皮带上相对滑动时,会留下一定长度的痕迹。已知所有 货物与皮带间的动摩擦因数为 μ。若皮带的倾角 θ、运行速度 v 和货物质量 m 都可以改变, 始终满足 μθ
A .当速度 v 一定时,角 θ越大,运送时间越短 B .当倾角 θ一定时,改变速度 v ,运送时间不变 C .当倾角 θ和速度 v 一定时,货物质量 m 越大,皮带上留
下的痕迹越长
D .当倾角 θ和速度 v 一定时,货物质量 m 越大,皮带上摩擦产生的热越多
21. (18分) (1)某同学将一个内阻 R g =1.00×103
Ω,满偏电流 I g =200μA 的电流表 G 改装 成量程为 0~3.0V 的电压表。①应选一个阻值 R = Ω(结果保留三位有效数字)的 电阻与电流表 G 联(填“串”或“并” ) 。
②该同学在改装完成后,继续对改装后的电压表进行校准,校准实验的电路原理图,如图 1所示。除了导线和开关外,还有下列实验器材供选择:
A. 电压表 V 1(量程 3V ,内阻约 3k Ω) B. 电压表 V 2(量程 15 V,内阻约 15k Ω)
C. 滑动变阻器 R 1(阻值范围 0~50 Ω)
D. 滑动变阻器 R 2(阻值范围 0~20 kΩ)
E. 电源 E 1(电动势为 1.5 V,内阻为 0.2Ω
F. 电源 E 2(电动势为 4 V,内阻约为 0.04Ωa. 实验中电压表应该选择 b. 实验中滑动变阻器应该选择 (选填“ C ”或者“ D ” ) ; c. 实验中电源应该选择 (选填“ E ”或者“ F ” ) 。
(2)某同学用单摆测定当地的重力加速度 g 。
①如图 2所示,用游标卡尺测摆球直径。摆球直径 d = mm。
②实验操作步骤如下:
A. 取一根细线,下端系住一个金属小球,上端固定在铁架台上; B. 用米尺(最小刻度为 1mm )测得摆线长 l ;
C. 在摆线偏离竖直方向较小夹角的位置由静止释放小球;
D. 用秒表记录小球完成 n 次全振动的总时间 t ,得到周期 T =t /n ; E. 改变摆线长,重复 B 、 C 、 D 的操作。
该同学采用两种方法处理实验数据。第一种方法:根据每一组 T 和 l ,利用
224T
l
g π=求出多组 g 值,然后计算 g 值的平均值,求得当地的重力加速度 g 。第
二种方法:根据每一组 T 和 l ,在图 3中描点,然后连线;根据图线的斜率,求 出当地的重力加速度 g 。 a. 如果实验中测量摆线长 l 和单摆周期 T 的偶然误差
都比较小,
那么,第一种方法求出的重力加速度 当地的重力加速度(选填“大 于” 、 “等于”或“小于” ) ;
b. 根据该同学在图 3中描出的点,请在图 3中描绘出 T 2
-l 图线; c. 该同学从图 3中求出图线斜率 k ,则重力加速度 g 与斜率 k 的
关系式为 g = ; 代入数据求得 g = m/s2
(结果保留 3位有效数字) 。
22. (16分) 如图所示,
光滑金属直轨道 MN 和 PQ 固定在同一水平面内, MN 、 PQ 平行且足够长,
两轨道间的宽度 L =0.50m 。 平行轨道左端接一阻值 R =0.50Ω的电阻。 轨道处于磁感应强 度大小 B =0.40T ,方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒 ab 垂直于轨道放置。 导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力 F 作用下向右匀速运动,速度大小 v =5.0m/s,导 体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。 不计轨道和导体棒的电阻, 不计空气阻力。 求 (1)通过电阻 R 的电流大小 I ; (2)作用在导体棒上的外力大小 F ;
(3)导体棒克服安培力做功的功率 安 P 。
图 3
23.
mg
的乘积成正比,即 f =kmgv ,其中 k =2.0×10-3s/m。取重力加速度 g =10m/s2
。 (1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动,求这次测试中
加速过程的加速度大小 a 1和制动过程的加速度大小 a 2; (2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度 v m ;
(3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车,其他参数不变。若电源
功率转化为汽车前进的机械功率的效率 η=90%。假设 1kW ·h 电 能的售价为 0.50元(人民币) ,求电动汽车在平直公路上以最大速 度行驶的距离 s =100km时所消耗电能的费用。结合此题目,谈谈 你对电动汽车的看法。
24. (20分)如图 1所示,以 O 点为坐标原点,沿水平地面向右建立 x 轴;线段 OA 、 AB 、
BC 的长度均为 x 0。在 x 轴附近有垂直纸面向里的匀强磁场和沿 x 轴正方向的电场,电 场强度大小 E 随 x 的变化关系如图 2所示 (图 1中未画出) 。 物体甲和乙的质量均为 m , 甲带的电荷量为 +q , 乙是不带电的绝缘体。 物体甲从 O 点由静止释放, 物体乙静止在水 平地面上的 A 点。 物体甲经过加速后, 在 A 点与物体乙相撞, 不计碰撞过程中损失的机 械能,整个过程中物体甲的电荷量保持不变。不计一切摩擦,重力加速度为 g 。 (1)求两物体在 A 点碰撞前的瞬间,物块甲的速度大小 v ; (2)求物体甲从 A 点运动到 C 点过程中两物体间的最大距离 s ;
(3)若两物体相撞前的瞬间,物体甲对地面的压力刚好等于其重力的
一半。求在 C 处物体甲对地面的压力与自身重力的比值 k 。
E 乙 甲 0
图 1 图 2
京市西城区 2013年高三二模试卷
13. A 14. B 15. C 16.D 17.D 18.B 19.C 20.D 21.实验题(18分) (1)① 1.40×104
【 2分】 串 【 2分】
② a. A 【 1分】 b. C 【 1分】 c. F 【 1分】
(2)① 16.50 【 3分】 ② a. 小于 【 2分】 b. 连线如图 2所示【 2分】
c. k
24π 【 2分】 9.68~9.78
【 2分】
25. (16分) (1)导体棒 ab 切割磁感线 BLv E ==1.0V (3分)
由闭合电路的欧姆定律 A 0. 2==R E
I (3分)
(2)导体棒 ab 受到安培力 N 4. 0==BIL F 安 【 2分)
由于导体棒 ab 匀速运动,满足: 安 F F =【 2分) 所以,作用在导体棒上的外力 N 4. 0=F 【 2分】 (3)导体棒克服安培力的功率 W 0. 2==v F P 安 安 【 4分】 26. (18分)
(1) 加 速 过 程 的 加 速 度 大 小 21m/s310
30
==??=
t v a 【 3分 】 制 动 过 程 满 足 :2
2t 22v v x a -=【 2分】 解得加速度大小 22m/s10=a 【 1分】 (2) 当汽车的速度达到最大时,汽车受到牵引力与阻力相等。满足:
m fv P =机 ,即 2
m kmgv
P =机 【 3分】 解得:v m =50m/s【 3分】 (3) 以最大速度行驶过程中,克服阻力所做的功
图 2
s kmgv fs W m f == 【 2分】代入数据,解得:J 105. 18
f
?=W 【 1分】 消耗电能 h kW 4. 46J 1067. 18
f ?=?==η
W E 【 1分】
所以,以最大速度行驶 100km 的费用 元 2. 235. 04. 46=?=Y 【 1分】
可以从行驶费用、环保和减排等角度说明。 【 1分】 27. (20分)
(1) 根据动能定理 021200-=
mv qx E 【 3分】解得:m
qx E v 002= ①【 3分】 (2) 设碰撞后甲的速度为 v 1,乙的速度为 v 2;碰撞过程中,对甲和乙组成的系统:
根据动量守恒定律 210mv mv mv +=+ ②【 1分】
根据机械能守恒定律
2
22122
121021mv mv mv +=+ ③ 【 1分】 由②、③式解得:v 1=0 【 1分】 v 2=v 【 1分】
当甲乙相距最远时,甲乙速度相等,即 v v v ==乙 甲 。显然,当物体甲运动到 B 点时,两物体速度相等,距离最大。 【 1分】 从碰后至此时,物体甲的位移为 甲 s =x 0 【 1分】
物体乙的位移为 乙 s =2x 0 【 1分】 甲乙间距离 0x s s s =-=乙 甲 【 1分】
(3)设在 C 处甲物体的速度为 v c
由图像面积可知, A 、 C 间的电势差 002
3
x E U =
从 A 至 C ,对物体甲,根据动能定理
02
1232
00-=c mv q x E ③ 【 2分】由③式 解得: m
qx E v 0
0C 3=
④【 1分】 在 A 点碰撞前的瞬间, 对甲进行受力分析, 满足:mg Bqv F =+1 ⑤ 【 1分】 在 C 点,对甲进行受力分析,满足:mg Bqv F =+C 2 ⑥ 【 1分】 将 21mg F =
、 ①式和④式分别代入⑤、⑥两式,解得:mg F ) 8
3
1(2-
= 由牛顿第三定律知,物体甲对地面的压力等于地面对物体甲的支持力 所以, 8
3
1-
=k
范文五:2011西城高三二模物理有答案
物理试题2 2011.5 13(普朗克在1900年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元。人们在解释下列哪组实验现象时,都利用了“量子化”的观点
A(光电效应现象 氢原子光谱实验
B(光电效应现象 α 粒子散射实验
C(光的折射现象 氢原子光谱实验
D(光的折射现象 α 粒子散射实验
14(用单色光做双缝干涉实验,在屏上会得到明暗相间的条纹。关于这个实验,下列说法中正确的
是
(屏上中央亮条纹最宽,两边的亮条纹宽度逐渐变窄 A
B(若减小实验中双缝的距离,屏上条纹间距也减小
C(在同样实验装置的情况下,红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距
D(同样条件下,在水中做双缝干涉实验屏上所得条纹间距比在空气中的大
15(一个氘核和一个氚核经过核反应后生成一个氦核和一个中子,同时放出一个γ光子。已知氘核、
氚核、中子、氦核的质量分别为m、m、m、m,普朗克常量为h,真空中的光速为c。下列说法1234
中正确的是
2341H,H,He,n,1120A(这个反应的核反应方程是 γ
B(这个核反应既不是聚变反应也不是裂变反应 2 C(辐射出的γ光子的能量E = (m+ m,m,m)c3 412
h
2(m,m,m,m)c,1234D(辐射出的γ光子的波长=
16(已知万有引力恒量G,根据下列哪组数据可以计算出地球的质量
A(卫星距离地面的高度和其运行的周期
B(月球自转的周期和月球的半径
C(地球表面的重力加速度和地球半径
D(地球公转的周期和日地之间的距离
17(一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一
左 右 个木炭包无初速地放在传送带的最左端,木炭包在传送带
上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是
A(黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B(木炭包的质量越大,径迹的长度越短
C(传送带运动的速度越大,径迹的长度越短
D(木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短
18(一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面,下列说法中正确的是 b
A(如果实线是电场线,则a点的电势比b点的电势高 υ
B(如果实线是等势面,则a点的电势比b点的电势低
C(如果实线是电场线,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大 a D(如果实线是等势面,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大
19(如图所示,两个半径相同的小球A、B分别被不可伸长的细线悬吊着,两个小
球静止时,它们刚好接触,且球心在同一条水平线上,两根细线竖直。小球A
的质量小于B的质量。现向左移动小球A,使悬吊A球的细线张紧着与竖直方
向成某一角度,然后无初速释放小球A,两个小球将发生碰撞。碰撞过程没有
机械能损失,且碰撞前后小球的摆动平面不变。已知碰撞前A球摆动的最高点
与最低点的高度差为h。则小球B的质量越大,碰后 h A(A上升的最大高度h越大,而且h可能大于h AAA B
B(A上升的最大高度h越大,但h不可能大于h AA
C(B上升的最大高度h越大,而且h可能大于h BB
D(B上升的最大高度h越大,但h不可能大于h BB
20(一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示。在图1中磁铁的两个磁
极分别为同心的圆形和圆环形。在两极之间的缝隙中,存在辐射状的磁场,
水平向外,某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成磁场方向N 图1俯视图 反比。用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈,从某高度被无初速释放,在磁极缝隙间下落的过程中,线圈平面始终水平且保持与磁极共轴。线圈被释放后, 线圈 A(线圈中没有感应电流,线圈做自由落体运动
B(在图1俯视图中,线圈中感应电流沿逆时针方向
C(线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越小
D(线圈有最大速度,线圈半径越大,最大速度越大
图2 立体图
21(实验题(18分)利用电火花计时器做如下实验。
铁夹 (1)(10分)甲同学使用如图1所示的装置来验证
纸带 “机械能守恒定律”。
?下面是操作步骤: 电火花 a(按图1安装器材; 计时器
b(松开铁夹,使重物带动纸带下落;
c(接通电火花计时器电源,使计时器开始工作;
d(进行数据处理; 重锤 e(根据需要,在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 图1
。
?电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始
点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D??,
O A B C D E G F
cm 0 2 3 4 5 6 9 12 1 11 7 8 10
图2
电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为 m/s。
(保留到小数点后两位)
2O? 如果已知重锤的质量为0.50 kg,当地的重力加速度为9.80m/s。从打点到打F点
的过程中,重锤重力势能的减少量为 J,重锤动能的增加量为 J。(保
留到小数点后两位)
(2)(8分)乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a(按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复
小车 纸带 电火花计时器 移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b(把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为
垫木 100g的配重,接通电源,放开小车,电火
花计时器在被小车带动的纸带上打下一系配重
列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4
个点取一个计数点,依次标为B、C、D、??; 图3
c(测量出B、C、D、??各点与A点的距离,
分别记为x、x、x、??; 123
d(用配重受到的重力分别乘以x、x、x、??,得到配重重力所做的功W、W、W、??;1231232(重力加速度g=9.80m/s)
e(求出B、C、D、??各点速度的大小,分别记为υ、υ、υ、??,再求出它们的平方123222υ、υ、υ、??; 12322f(用纵坐标表示速度的平方υ,横坐标表示配重重力所做的功W,作出υ,W图象,并在
2图象中描出(W,υ)坐标点,再连成图线; ii
(以下计算保留到小数点后两位)
? 在步骤d中,该同学测得x=40.00cm,则配重重力所做的功W= J; 442? 该同学得到的υ,W图象如图4所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度υ = 0
_________m/s;
? 小车的质量M= kg。
22-2 υ/(m)s)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
W/J
0.6 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
图4
22((16分)如图所示,两根足够长的光滑平行导轨与水平面成θ=60?角,导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上,导体棒与两根导轨都接触良好。N M 重力加速度为g。(1)若磁场方向垂直导轨平面向上,当电阻箱接入电路的电阻为R时,闭合开关后,导体棒MN恰能静止在导轨上。请确定MN中1
θ 电流I的大小和方向;(2)若磁场方向竖直向上,当电阻箱接入电路的电1电源 阻为R时,闭合开关后,导体棒MN也恰能静止在导轨上,请确定MN中的2
电流I的大小;(3)导轨的电阻可忽略,而电源内阻、导体棒MN的电阻均不能忽略,求电源的电动2
势。
23((18分)2010年11月5日,在新疆召开的“引渤入疆”(指引渤海水进入新疆)研讨会,引起了全国舆论的广泛关注。其中一个方案是:从天津取水,由黄旗海—库布齐沙漠—毛乌素沙漠—腾格里沙漠—乌兰布和沙漠—巴丹吉林沙漠,走河西走廊,经疏勒河自流进入罗布泊。此路径中最高海拔约为1200m,从罗布泊到下游的艾丁湖,又有近1000m的落差。此方案是否可行,涉及到环境、能
2源、技术等多方面的因素。下面我们仅从能量角度来分析这个方案。取重力加速度g=10m/s,水的
33密度ρ,1.0×10kg/m。 1
(1)通过管道提升海水,电能的利用率η=60%,将1吨海水提升到海拔1200m,需要耗多少电1
能,利用水的落差发电,发电效率也为η=60%,在1000m的落差中1吨水可以发多少电能, 193(2)如果每年调4×10m海水入疆,尽管利用落差发的电可以全部用来提升海水,但还需要额
外提供电能。
92(i)额外需要的电能可从三峡水电站输送。已知三峡水电站水库面积约1.0×10m,年平
113均流量Q = 5.0×10m,水库水面与发电机所在位置的平均高度差h=100m,发电站的发电
效率η=60%。求在一年中“引渤入疆”工程额外需要的电能占三峡电站发电量的比例。 1
(ii)我国西北地区风能充足,额外需要的电能也可通过风力发电来解决。通过风轮机一个
3叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。取空气密度ρ,1.25kg/m。某风力发电22机的发电效率η=40%,其风轮机一个叶片旋转一周扫过的面积S=400m。某地区风速27υ=10m/s的时间每年约为5500小时( 合2.0 × 10 s )。求在该地区建多少台这样的风力
发电机才能满足“引渤入疆”工程额外需要的电能,
y 24((20分)如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心、r为
半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方
向垂直于纸面向里。在y > r的足够大的区域内,存在沿y轴负方
向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射E
质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半
径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重力及
质子间相互作用力的影响。 x O (1)求质子射入磁场时速度的大小;
B (2)若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第
二次离开磁场经历的时间;
(3)若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁
场中,求质子在磁场中运动的总时间。
试卷2参考答案:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
A C A C D C B D
21(实验题(18分)(1)? a、c、b、e、d;(2分)(有一个顺序错就不给分)
? 1.15(1.14~1.16);(3分)
0.35(0.34~0.36);(2分) 0.33(0.32~0.34);(3分) ?
(2)? 0.39;(2分) ? 0.50(0.45~0.55);(3分) ? 0.30(0.29~0.31);(3分)
22((16分)
(1)磁场方向垂直于轨道面时,MN受力如答图1所示。(1分)
根据物体平衡条件可得 F1
NF= mgsinθ (2分) 又安培力 F=BIL (2分) 1 111
M3mg 解得电流强度 I= (1分)电流方向由M指向N (2分) 12BL
mg
(2)磁场方向竖直向上时,MN受力如答图2所示。(1分) 答图1
根据物体平衡条件可得 Fcosθ=mgsinθ (2分) 2N2
3mg 又安培力 F=BIL 解得 (1分) I,22F22 BLM
(3)设除电阻箱外,电路中其他电阻为r(定值)。 mg
E答图2 根据闭合电路欧姆定律,当电阻箱接入电路的电阻为R时,有I= (111R,r1
分)
E当电阻箱接入电路的电阻为R时,有 I= (1分) 22R,r2
3mg(RR),12解得 E= (2分) BL
23((18分)
7(1)将1T海水提升到海拔1200m,重力势能增加J E,mgh,1.2,10P1
7由于电能的利用率为60%,所以需要耗电 J (2分) E,E/0.6,2.0,10P1
61T水可以发电J (2分) E,mgh,60%,6.0,1022
72)将1T海水输送到艾丁湖,额外需要耗电ΔE=E- E= 1.4×10J (1分) (012
93每年从渤海湾调4×10m海水入疆需要额外用电
916ΔE=4×10×ΔE= 5.6×10J (2分) 0
17(i)三峡水电站的年发电J (2分)“引渤入疆”E,,Qgh,,3.0,1011
工程需要的电能占三峡电站发电量的比例为
16,E5.6,10=18.7% (2分) ,17E3.0,10
(ii)对一台这样的风力发电机,1s内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为ρυS 2
1123 5风能的最大功率 =(ρυS)υ = ρSυ=2.5×10W (2分) P22m22
5712 年发电量约 W =ηPt =40%×2.5×10×2.0×10J= 2.0×10J (2分) 2m
16,E5.6,104为满足“引渤入疆”工程额外需要的电能,需建数量 n==2.8×10(台)(3分) ,12W2.0,10
2qBr,24((20分)(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有 (2分)得 (2分) ,,,qBm,mr
1(2)质子沿x轴正向射入磁场后,在磁场中运动了个圆周后,以速度υ逆着电场方向进入电场,4
1原路径返回后,再射入磁场,在磁场中运动了个圆周后离开磁场。 4
Tmrm,2,2,在磁场中运动周期 (1分)质子在磁场中运动的时间 (2分) tT,,,,1qBqB2,
qE进入电场后做匀变速直线运动,加速度大小 (1分) a,m
22Br,2Br,m质子在电场中运动的时间 (2分)所求时间为= + (2t,t,tt,,122aEEqB分)
(3)当质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从第一象限射入磁场时,y
OA 设质子将从A点射出磁场,如图所示,其中O、O分别为磁场区2 O123 域圆和质子轨迹圆的圆心。由于轨迹圆的半径等于磁场区域圆的半
径,所以OOAO为菱形,即AO平行x轴,说明质子以平行y轴122υ x θ 的速度离开磁场,也以沿y轴负方向的速度再次进入磁场。?O=90?O 2CO 1 ,θ。
B o90,,所以,质子第一次在磁场中运动的时间t (3分) T,o360
此后质子轨迹圆的半径依然等于磁场区域圆的半径,设质子将从C点再次射出磁场。如图所示,
其中O、O分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心,AO平行x轴。由于OAOC为菱形,即13313
CO平行AO,即平行x轴,说明C就是磁场区域圆与x轴的交点。这个结论与θ无关。 13
o90,,所以,OOOC为平行四边形,?O=90? + θ 质子第二次在磁场中运动的时间t′T (3,2332o360分)
Tm,,质子在磁场中运动的总时间t′=t′+t′= (2分) 12qB2
转载请注明出处范文大全网 » 2013西城高三二模物理