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昌平区 2015 届高三第二次模拟理综物理试题 13下列能揭示原子具有核式结构的是（A）A 粒子散射实验 B天然放射现象 C电子的发现 D氢原子光谱是线状谱 14一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（B）A增大入射光的频率，金属的逸出功将增大 B增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大 C增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大 15甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为 0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中（D）A分子间的引力和斥力都在减小 B分子间作用力的合力一直增大 C分子间的力先做负功后做正功 D分子势能先减小后增大 16如图 1 所示，振幅、频率均相同的两列波相遇，实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷。某时刻，M 点处波峰与波峰相遇，下列说法中正确的是（B）A该时刻质点 O 正处于平衡位置 BP、N 两质点始终处在平衡位置 C随着时间的推移，质点 M 将沿波的传播方向向 O 点处移动 D从该时刻起，经过二分之一周期，质点 M 将到达平衡位置 17如图 2（甲）所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1 n2101，R1R220，C为电容器。已知加在原线圈两端的正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图 2（乙）所示，则（C）A交流电的频率为 100Hz B副线圈中交流电压表的示数为 202 V C电阻 R1消耗的电功率为 20 W D通过 R2的电流始终为零 O P M N 图 1（甲）R1 R2 C 2200 O 0.02 0.01 t/s u/V（乙）2200 图 2 V 18一个质量为 m 的带电小球，在竖直方向的匀强电场中水平抛出，不计空气阻力，测得小球的加速度大小为3g，方向向下，其中 g 为重力加速度。则在小球下落 h 高度的过程中，下列说法正确的是（D）A小球的动能增加32mgh B小球的电势能减小32mgh C小球的重力势能减少31mgh D小球的机械能减少32mgh 19图 3（a）为“研究平抛运动”的实验装置（斜槽末端 B 处已经调至水平），利用这套装置可以测量小物块Q 与平板 P 之间的动摩擦因数。先将小物块 Q 在 A 点由静止释放，测量出 Q 落地点距 B 点的水平距离x1；在斜槽末端 B 处对接了平板 P，如图 3（b），P 板的上表面与斜槽末端相切，再次将物块 Q 在 A 点由静止释放，测量出 Q 落地点距 P 板右端的水平距离 x2；测量出斜槽末端高度 h 和平板 P 的长度 L，重力加速度为 g，则物块 Q 与平板 P 之间的动摩擦因数为（C）Ahgx21 BLhxx22221 CLhxx42221 D222212Lgxxh 20已知无限长通电直导线周围某一点的磁感应强度 B 的表达式：B0I2r0，其中 r0是该点到通电直导线的距离，I 为电流强度，0为比例系数（单位为 N/A2）。试推断，一个半径为 R 的圆环，当通过的电流为 I 时，其轴线上距圆心 O 点为 r0处的磁感应强度应为（C）Ar02I2（R2r02）3/2 B0RI2（R2r02）3/2 C 0R2I2（R2r02）3/2 D0r02I2（R2r02）3/2 21（18 分）在“把小量程电流表改装成电压表”的实验中，给出的器材有：A电流表（量程为 200A，内阻约为 200）B标准电压表（量程为 2V）C电阻箱（0999.9）r0 r O I R 图 4 A B h x1 A B h x2 L（a）（b）P 图 3 Q Q D滑动变阻器（0200）E电位器（047k，电位器相当于滑动变阻器）F电源（电动势为 2V，有内阻）G电源（电动势为 6V，有内阻）H开关两个，导线若干（1）首先要用“半偏法”测定电流表的内阻。如果采用如图 5 所示的电路测定电流表A 的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么以上给出的器材中，电阻 Rl应选用_，电阻 R2应选用_，电源应选用_。（填写所选仪器前的字母即可）（2）该实验操作的步骤有：A闭合 S1；B闭合 S2；C观察 R1的阻值是否最大，如果不是，将 R1的阻值调至最大；D调节 R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度；E调节 R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半；F记下 R2的阻值。把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在横线上：。（3）如果在步骤 F 中所得的 R2的阻值为 200，则图中被测电流表A 的内阻 Rg的测量值为_，该测量值比实际值略_（选填“大”、“小”)。（4）如果要将图中的电流表A 改装成量程为 2V 的电压表，则改装的方法是电流表应_联一个阻值为_ 的电阻。（5）按上述方法将电流表A 与电阻箱改装成一电压表。现要对此电压表进行校准，所用的电路原理如图 6 所示，图 7 中给出了实验器材的实物图，请按原理图的要求连成实验电路。图 7 A A E S1 S2 R1 R2 图 5 图 6 新改装的电压表 标准电压表 滑动变阻器 电源 电键 （6）在校准的过程中，发现新改装的电压表比标准电压表的读数略小，则应适当 （选填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。22（16 分）如图 8 所示，水平桌面长 L=3m，距水平地面高 h0.8m，桌面右端放置一个质量 m20.4kg 的小物块 B，桌面的左端有一质量 m1=0.6kg 的小物块 A。某时刻物块 A 以初速度v0=4m/s 开始向右滑动，与 B 发生正碰后立刻粘在一起，它们从桌面水平飞出，落到地面上的 D 点。已知物块 A 与桌面间的动摩擦因数=0.2，重力加速度 g10m/s2。求：（1）物块 A 与物块 B 碰前瞬间，A 的速度大小 v1；（2）物块 A 与物块 B 碰后瞬间，A、B 整体的速度大小 v2；（3）A、B 整体的落地点 D 距桌面右边缘的水平距离 x。23（18 分）正电子发射计算机断层（PET）是分子水平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。PET所用回旋加速器示意如图 9，其中置于高真空中的两金属 D 形盒的半径为 R，两盒间距很小，质子在两盒间加速时间可忽略不计。在左侧 D1盒圆心处放有粒子源 S 不断产生质子，匀强磁场的磁感应强度为 B，方向如图所示。质子质量为 m，电荷量为 q。假设质子从粒子源 S 进入加速电场时的初速度不计，加速电压为 U，保证质子每次经过电场都被加速。（1）求第 1 次被加速后质子的速度大小 v1；（2）经多次加速后，质子最终从出口处射出 D 形盒，求质子射出时的动能 Ekm和在回旋加速器中运动的总时间 t总；（3）若质子束从回旋加速器射出时的平均功率为 P，求射出时质子束的等效电流 I。S 交流电源 出口 B U 图 9 D1 D2 m1 v0 D x h A B m2 L 图 8 24（20 分）如图 10（甲）所示，在竖直向下的匀强磁场中，有两根水平放置的平行导轨，导轨的间距为 L，左端连接有阻值为 R 的电阻。有一质量为 m 的导体棒 ab 垂直放置在导轨上，距导轨左端恰好为 L。导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，不计导轨和导体棒的电阻，棒与导轨间的摩擦可忽略。（1）若在一段时间 t0内，磁场的磁感应强度从 0 开始随时间 t 均匀增大，t0时刻，BB0，如图 10（乙）所示。在导体棒 ab 上施加一外力，保持其静止不动，求：a.这段时间内棒中的感应电流的大小和方向；b.在20t时刻施加在棒上的外力的大小和方向。（2）若磁场保持 B=B0不变，如图 10（丙）所示，让导体棒 ab 以初速度 v0 向右滑动，棒滑行的最远距离为 s。试推导当棒滑行的距离为 s 时（01），电阻 R 上消耗的功率RvLBP202220)1(。（甲）L F a b R B m L（乙）B t B0 O t0 图 10（丙）B t B0 O 物理答案 13A 14B 15D 16B 17C 18D 19C 20C 21（18 分）（1）E，C，G（3 分）（2）CADBEF（3 分）（3）200（2 分），小（2 分）（4）串（2 分），9800（2 分）（5）如图所示（2 分）（6）减小（2 分）22（16 分）（1）物块 A 向右做匀减速直线运动，mg=ma （2 分）v12v02=2aL （2 分）v1=2m/s （2 分）(2)A 与 B 碰撞过程动量守恒 m1v1=（m1+m2）v2 （2 分）v2=1.2m/s （2 分）(3)A、B 整体做平抛运动 h=21gt2 （2 分）x=v2t （2 分）x=0.48m （2 分）23（18 分）（1）质子第 1 次被加速后，2121mvqU （2 分）得：mqUv21 （2 分）（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 rvmq v B2（2 分）质子做圆周运动的半径 qBmvr 图 1 A 当 rR 时，质子的速度最大，动能最大。所以最大速度mqBRvm，最大动能mRBqmvEmkm2212222（2 分）粒子做圆周运动的周期qBmvrT22 （2 分）设质子在电场中加速的次数为 n，221mmvnqU （2 分）质子在电场中每加速一次，随即在磁场中运动半周，所以2Tnt总（1 分）解得 UBRt22总 （1 分）（3）设在 t 时间内离开加速器的质子数为 N，则质子束从回旋加速器射出时的平均功率tmvNPm221 （2 分）输出时质子束的等效电流tqNI （1 分）解得 222RqBmPI （1 分）24（20 分）（1）a在 0t0时间内 200LtBStBtE（2 分）ab 棒上感应电流 020RtLBREI （2 分）方向 ba（2 分）b在 0t0时间导体棒 ab 静止，所以 F外FA，方向与安培力反向。FABIL （2 分）在20t时刻，20BB，所以 FALRtLBB02002，安培力方向水平向左。（2 分）所以 F外03202RtLB，方向水平向右。（2 分）（2）设经时间 t，棒滑行的距离为 x，速度变为 v。由法拉第电磁感应定律，此时的感应电动势 E=B0Lv 感应电流REI 棒受到的安培力 FA=B0IL，即 RvLBFA220 （2 分）将时间 t 分为 n 小段，设第 i 小段时间间隔为 t，ab 棒在此段时间间隔的位移为 x，规定向右的方向为正，由动量定理 FAt=mv vmtRvLB220 又 vt=x 所以 vmxRLB220 在整个过程中 vmxRLB220 即 vmxRLB220）（0220vvmxRLB （2 分）当 x=s 时，v=0，有0220mvsRLB 当 x=s 时，)0220vvmsRLB（解得 v=v0（1）（2 分）此时产生的感应电动势 E=B0Lv=B0Lv0（1）此时电阻 R 上消耗的功率RvLBREP2022202)1(（2 分）