北京市朝阳区2009年高三2月统一考试

物理试卷2009.  2     

(考试时间100分钟   满分100分)   

题号

总分

17

18

19

20

21

分数

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。

1.为了解决人类能源之需,实现用核能代替煤、石油等不可再生能源,很多国家都在研制全超导核聚变“人造太阳”,它是从海水中提取原料,在上亿度的高温下发生的可控核聚变反应,科学家依据的核反应方程是   

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   A.6ec8aac122bd4f6e

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   B.6ec8aac122bd4f6e

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   C.6ec8aac122bd4f6e

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   D.6ec8aac122bd4f6e

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2.氢原子从n=2的激发态跃迁到基态时辐射的光子为a,从n=3的激发态跃迁到基态时辐射的光子为b,下列说法正确的是  

   A.b光子的波长大于a光子的波长

   B.b光子的频率小于a光子的频率

   C.若b光子不能使某金属发生光电效应,则a光子一定不能使该金属发生光电效应

   D.在同种介质中b光的速度大于a光的速度

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3.如图所示,一单色激光束沿着半圆形玻璃砖的半径射到直边上,此时入射角i=30°,折射角r=45°,要使光在玻璃砖的直边上发生全反射,需将玻璃砖绕过O点且垂直于纸面的轴  

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A.     6ec8aac122bd4f6e顺时针转动15°

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B. 顺时针转动7.5°

C.     逆时针转动15°

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D.逆时针转动7.5°     

 

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4.关于光波和声波,下列说法正确的是

A.光波和声波都是横波

B.光波和声波的传播都需要介质

C.光波和声波从空气射入水中时,速度都变小

D.由空气射入水中时,光波的波长变小,声波的波长变大

 

 

 

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5.一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为0.5m/s,在某时刻波形如图中实线所示,经过一段时间后波形如图中虚线所示,在这段时间里,图中P点处的质元通过的路程可能是  

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6ec8aac122bd4f6eA.0.4m         B.0.5m        C.0.6m         D.0.7m

 

 

 

 

 

 

 

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6ec8aac122bd4f6e6.英国物理学家卢瑟福进行了α粒子的散射实验,他用α粒子轰击金箔,发现了α粒子的散射现象,观察到飞过金原子核附近的α粒子由于受到金原子核的库仑力作用而发生偏转,以下四张图是α粒子运动轨迹的示意图,其中正确的是

 

 

 

 

 

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6ec8aac122bd4f6e7.右侧方框内为某台电风扇的铭牌,如果已知该电风扇在额定电压下工作时,转化为机械功率等于电动机消耗的电功率的95%,则在额定电压下工作时,通过电机的电流I及电机线圈的电阻R分别是 

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A.I=0.3A    R=36.7Ω

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B.I=0.3A    R=733Ω

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C.I=3.3A    R=36.7Ω

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D.I=3.3A    R=733Ω

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6ec8aac122bd4f6e

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8.如图所示,等腰直角三角形ABC,O为斜边AC边的中点。在A、B、C三个顶点处分别放置三根通电长直导线,导线中的电流大小相等,方向均垂直纸面向里。则三根通电直导线在O点共同产生的磁场的方向为图中  

A.①所示的方向

B.②所示的方向

C.③所示的方向

D.④所示的方向

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6ec8aac122bd4f6e

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9.如图所示,在O点处放置一孤立点电荷+Q,以O点为球心的同一球面上有a、b、c、d、e、f六个点。以下说法正确的是  

A.a、c两点的电场强度相同,电势不同

B.b、d两点的电场强度不同,电势相同

C.e、f两点的电场强度、电势均相同

D.以上各点的电场强度各不相同、电势也各不相同

 

 

 

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10.不计重力的带电粒子以某一速度垂直射入匀强磁场,磁场的磁感应强度大小是随时间变化的。粒子的运动轨迹如图所示,不计由于磁场变化产生的电场对粒子的影响。以下说法正确的是 

A. 磁感应强度变小,粒子的速率变

B. 磁感应强度变小,粒子的速率不变

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6ec8aac122bd4f6e11.如图所示,在匀强电场中有M、N、P三点,它们的电势分别为φM=10V、φN=6V、φP=2V,则以下四个图中正确表示电场方向的是 

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6ec8aac122bd4f6e 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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6ec8aac122bd4f6e12.如图所示是一磁控管的横截面示意图,管内有平行于管轴线的匀强磁场,磁感应强度大小为B。假设一群电子在垂直于管的某截面内做匀速圆周运动,这群电子的数量为n,每个电子的电荷量为e,质量为m,则这群电子的运动等效为一个环形电流,该电流I大小为  

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A.6ec8aac122bd4f6e      B.6ec8aac122bd4f6e

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C.6ec8aac122bd4f6e      D.6ec8aac122bd4f6e

 

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13.如图所示,空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面。现有一个带电粒子(不计重力)以某一初速度从A点进入这个区域恰沿直线运动,并从O点离开场区;如果撤去磁场,则粒子从B点离开场区;如果撤去电场,则粒子从C点离开场区,设粒子在上述三种情况下在场区中运动的时间分别为tAB、tAO、tAC,则它们的大小关系是 

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6ec8aac122bd4f6eA.tAB=tAO=tAC       

B.tAB=tAO<tAC

C.tAB=tAO>tAC      

D.tAB>tAO>tAC

 

 

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二、本题共3小题,每小题6分,共18分。把答案填在题中的横线上或按要求画图。

14.在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下。若要计算当地的重力加速度值,应选用第________组实验数据。2

 

组别

摆球材料

摆长L/m

最大摆角

全振动次数

N/次

1

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0.40

15°

20

2

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1.00

50

3

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0.40

15°

10

4

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1.00

50

 

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6ec8aac122bd4f6e(2)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2―L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=______________(用符号表示)。

 

(3)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2―L图象为(    )

A.虚线①,不平行实线OM

B. 虚线②,平行实线OM

   C.虚线③,平行实线OM

D.虚线④,不平行实线OM

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15.一个标有“3.8V,2W”的小灯泡,要通过实验描绘出这个小灯泡的伏安特性曲线,某同学按图1所示方式连接电路,画出图2所示小灯泡的I-U图象。

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(1)电流为0.40A 时小灯泡的阻值为_________Ω,小灯泡消耗的电功率为_________W。

(2)实验中,电路的所有元件都完好,且电压表和电流表也均调好零点。a、b、c、d、e、f、g、h为连接电路所用的导线。一位同学闭合开关后,反复调节滑动变阻器,灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数无法调为零,则电路中断路的导线为__________。  

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6ec8aac122bd4f6e                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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16.某同学用如图1所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头(如图2所示)测出。测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数为0.070mm,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,如图2所示,此时手轮上的示数为      

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           mm。已知双缝的距离为d=0.400mm,测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=0.600m,求得相邻亮纹的间距为Δx,写出计算被测量波长的表达式λ=_____________,并算出其波长λ=___________nm。

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6ec8aac122bd4f6e                                     

 

 

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6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e        

图2

图1

 

 

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6ec8aac122bd4f6e三、本题共5小题,共43分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

6ec8aac122bd4f6e17.(7分)如图所示,A、B为真空中相距为d的一对平行金属板,两板间的电压为U,一带电粒子从A板的小孔进入电场,粒子的初速度可视为零,经电场加速后从B板小孔射出。已知带电粒子的质量为m,所带电荷量为q。带电粒子所受重力不计。求:

   (1)带电粒子从B板射出时的速度大小;

(2)带电粒子在电场中运动的时间。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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6ec8aac122bd4f6e18.(8分)如图所示,在倾角θ=37º的斜面上,固定着宽L=0.20m的平行金属导轨,在导轨上端接有电源和滑动变阻器,已知电源电动势E=6.0V,内电阻r=0.50Ω。一根质量m=10g的金属棒ab放在导轨上,与两导轨垂直并接触良好,导轨和金属棒的电阻忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。若金属导轨是光滑的,已知sin37º=0.6,cos37º=0.8,取g=10m/s2,求:

(1)要保持金属棒静止在导轨上,滑动变阻器接入电路的阻值是多大?

(2)金属棒静止在导轨上时,如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上,则此时导体棒的加速度是多大?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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19.(8分)真空中有A、B两个带电小球相距L=2.0m,其质量分别为m1=1.0g和m2=2.0g,将它们放在光滑的绝缘水平面上,使它们从静止开始在电场力的作用下相向运动,如图所示。开始释放的瞬间,A球的加速度大小为a,经过一段时间后A、B两球相距L',B球的加速度大小为a,速度大小v=3.0m/s,求:

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6ec8aac122bd4f6e(1)此时A球的速度大小;

(2)此过程中两球组成的系统电势能的变化量;

(3)A、B两球之间的距离L'。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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6ec8aac122bd4f6e20.(10分)如图所示xOy的区域中,x<0的区域有场强大小为E,方向沿y轴负方向的匀强电场,0<x<d的区域中有磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,y轴为两场的分界线。现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子从电场中的P点处,以初速度v0沿x轴正方向进入电场,已知PO间的距离为6ec8aac122bd4f6e。粒子的重力忽略不计。求:

(1)带电粒子进入磁场时的位置坐标;

(2)射入磁场时带电粒子的速度大小和方向;

(3)要使带电粒子穿过磁场区域不再返回电场中,磁场的宽度d应满足的条件。

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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21.(10分)如图1所示,一个质量为0.1kg、电荷量为+1.0×10-6C的小滑块B,放在足够长的粗糙绝缘板A上。用手托住A置于水平向左的匀强电场中,保持A板水平,A、B均静止。现将板A从图中位置P竖直向上托至Q处,其运动的速度随时间变化的图线如图2所示,由于板A的运动,滑块B相对于板A滑动,在板A从位置P运动到Q处的时间内,B相对于A运动了0.02m,板A静止后,滑块B继续在板A上运动了0.02m。取g=10m/s2,求:

(1)      绝缘板A从P到Q的两个运动过程中的加速度大小分别为多少?

(2)      滑块B与板A间的动摩擦因数以及电场强度的大小。

 

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6ec8aac122bd4f6e
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北京市朝阳区高三年级统一考试

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10

11

12

13

A

C

C

D

C

D

A

B

B

B

C

A

B

14.   2   6ec8aac122bd4f6e   B

15.  4.75Ω,0.76W  g

16.  4.945  6ec8aac122bd4f6e   650 

17. 解答:

(1)设带电粒子从B板射出时的速度为v,根据动能定理:

6ec8aac122bd4f6e

(2)以带电粒子为研究对象,设带电粒子在电场中运动的时间为t,根据运动学公式

  设带电粒子在电场中的加速度为a,

6ec8aac122bd4f6e    6ec8aac122bd4f6e

18. 6ec8aac122bd4f6e解答:

(1)对金属棒进行受力分析,如图所示,设滑动变阻器接入电路的阻值为R,对于闭合电路

6ec8aac122bd4f6e             6ec8aac122bd4f6e

   (2)当匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上,对金属棒进行受力分析,如图所示,

6ec8aac122bd4f6e

19.解答:

(1)对A、B两球组成的系统,设A球的速度为vA,根据动量守恒定律:

6ec8aac122bd4f6e      6ec8aac122bd4f6e   A球的速度大小为6m/s   (3分)

(2)对A、B两球组成的系统,电场力做正功,电势能减少,根据能量守恒定律,电势能的减少量等于动能的增加量:

      6ec8aac122bd4f6e      (3分)

(3)开始时:对A球:  

根据牛顿运动定律    6ec8aac122bd4f6e

         经过一段时间后,对B球:

根据牛顿运动定律     6ec8aac122bd4f6e

             所以:6ec8aac122bd4f6e     (2分)

20.解答:

(1)以带电粒子为研究对象,对带电粒子受力分析,带电粒子在电场中向上做类平抛运动,设它在+y方向上偏移量为Δy,在电场中的加速度为a,运动时间为t,所以:

     6ec8aac122bd4f6e    

坐标为:6ec8aac122bd4f6e

(2)设带电粒子进人磁场时的速度大小为v,沿y轴方向的速度为vy,所以:

6ec8aac122bd4f6e      6ec8aac122bd4f6e      (2分)

速度方向与水平方向成45°角。   (1分)

  (3)画出带电粒子进入磁场后的临界运动轨迹,设进入磁场时速度v的方向与水平方向的夹角为θ,6ec8aac122bd4f6e

画进、出磁场是速度的垂线,交点为半径,设半径为r,由几何关系得:

                  

                  6ec8aac122bd4f6e    (4分)

21.(10分)解答:

(1)设绝缘板A匀加速和匀减速运动过程中的加速度大小分别为a1和a2,由绝缘板A运动的速度随时间变化的图象2可知,加速运动的时间t1=0.8s,减速运动的时间为t2=0.2s,

所以:6ec8aac122bd4f6e  (4分)

(2)以滑块B为研究对象:

分析:当板A做匀加速运动时,滑块B处于超重状态,滑块B不会相对于A板滑动,当板A做匀减速运动时,滑块B处于失重状态而滑动,设滑块B在水平方向的加速度为a3

受力分析如图1所示:

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

板A静止后,滑块B做匀减速直线运动,设滑块B在水平方向的加速度为a4,受力分析如图2所示:

6ec8aac122bd4f6e    (2分)

联立方程(1)、(2)得:μ=0.4       (1分)

 6ec8aac122bd4f6e (1分)