北京市大兴区2014年高三统一练习

物理部分

13．近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。其中主要污染物是大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物（该颗粒肉眼不可见，仅能在显微镜下观察到），也称为可入肺颗粒物，北京市PM2.5监测数据已于2012年10月开始全面发布。以下对该颗粒的说法中正确的是

A．在无风的时候，颗粒悬浮在空中静止不动

B．该颗粒的无规则运动是布朗运动

C．颗粒越大，无规则运动越剧烈

D．该颗粒的无规则运动反映了颗粒分子的无规则运动

14．下列说法正确的是

A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构

B． 光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

C．一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短

D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

15．下列说法正确的是

A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应

B．
是核裂变反应方程

C．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子放出光子，能量增加

D．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期会发生改变

16．如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s。则以下说法正确的是

A．质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向

B．P点振幅比Q点振幅小

C．经过Δt=0.5s，质点Q的加速度最大

D．经过Δt＝4 s，质点Q通过的路程是0.4 m

17．2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”从西昌卫星发射中心成功发射，首先进入地月转移轨道1；随后“嫦娥三号”进行了近月制动，准确进入距月面高约为100千米、周期约为2小时的环月圆轨道2；最后“嫦娥三号”开始实施变轨控制，由圆轨道2成功进入椭圆轨道3。已知月球半径约为1700km，引力常量
N·m2/kg2，忽略地球对“嫦娥三号”的引力作用。由以上数据不能估算出的物理量有

A．“嫦娥三号”的质量????????? B．月球的质量

C．月球的平均密度??????? D．月球表面的重力加速度

18．如图所示，为现代人在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图。实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放，它将冲上右侧斜面，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球间的距离依次减小；如果右侧斜面变成水平，频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球间的距离几乎相等。对于这个实验，以下叙述正确的是

A．小球冲上右侧斜面后做减速运动，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的

B．小球最终也会在右侧水平面上停下来，表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的

C．因为没有绝对光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的

D．上述实验表明“如果没有摩擦阻力，小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的

19．如图所示，倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时，将质量m=1kg的小物块（可视为质点）轻放在传送带上，物块速度随时间变化的图象如图所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g=10m/s2。则

A．1~2s内，物块的加速度为1m/s2

B．小物块受到的摩擦力的方向始终沿传送带向下

C．传送带的倾角θ=30o

D．小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5

20．静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m、带电量为＋q的粒子（不计重力），以初速度v0从O点（x=0）进入电场，沿x轴正方向运动。下列叙述正确的是

A．粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐增大

B．粒子从x1运动到x3的过程中，电势能先减小后增大

C．若v0＝
，粒子在运动过程中的最大速度为

D．要使粒子能运动到x4处，粒子的初速度v0至少为

21．（18分）

（1）为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学设计的实验装置如图甲所示。

①其设计方案如下：让质量为m的立方体小铁块从电磁铁下端自由下落，测出电磁铁下端至光电门的高度差h，则此过程中小铁块重力势能的减少量为 ；测出小铁块通过光电门时的速度v，则此过程中小铁块动能增加量为 ；比较这两个量之间的关系就可得出此过程中小铁块的机械能是否守恒。（已知当地重力加速度大小为g）

②具体操作步骤如下：

A．用天平测定小铁块的质量m；

B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；

C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h（h＞＞d）；

D．电磁铁先通电（电源未画出），让小铁块吸在电磁铁下端；

E．断开电源，让小铁块自由下落；

F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间t，计算出相应速度v；

G．改变光电门的位置，重复C、D、E、F等步骤，得到七组（hi，vi2）数据；

H．将七组数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点，拟合得到如图乙所示直线．

上述操作中有一步骤可以省略，你认为是______ （填步骤前的字母）。计算小铁块经过光电门的速度表达式v= 。

③根据v2-h图线计算出直线斜率k的值与________比较，在误差允许的范围内二者相等，则可得出小铁块在下落过程中机械能守恒。

（2）某同学欲测定一个电池的电动势E和内阻r。给定器材如下：

A．待测水果电池E

B．电流表G（量程10mA，内阻约40Ω）

C．电流表A（量程0.6A，内阻10?）

D．滑动变阻器R′（5?，1A）

E．电阻箱R（0～999.9Ω）

F．低压电源

G．开关S及导线

① 因为电流表G内阻的准确值未知，所以他先用如图甲所示的电路测量其内阻rG。已知图中电流表A的内阻为rA。读出电流表A、电流表G的读数分别为IA、IG，则内阻rG = _________ 。（用给定的字母的表示）

②若电流表G内阻的测量值rG = 40.0Ω。现采用图乙所示的电路测量该电池的电动势E和内阻r。 根据实验数据绘出的
–R图象如图丙所示，则图线斜率表示的物理意义是 。

③根据图象求出该电池的电动势E = V、内阻r = Ω。（结果保留整数）

22．（16分）AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧形轨道，圆轨道半径R=1.25m，如图所示。一质量 m = 1 kg的小球自A点起由静止开始沿轨道下滑至 B点水平抛出，落在地上的C点，B 点距离地面高度 h = 0.8 m．重力加速度 g 取10 m/s2。。求

（1）小球从B点抛出时的速度大小；

（2）小球在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小；

（3）小球落地点C距离抛出点B的水平距离x。

23．（18分）有人设计了一种可测速的跑步机。测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，理想伏特表和电阻R并联后接在电极的两端。绝缘橡胶带上固定有间距为d的平行细金属条，橡胶带在电动机带动下运动时，金属条将随着橡胶带进入磁场区域，金属条跟电极接触良好，金属条的电阻均为r，其他部分的电阻均可忽略不计。

（1）写出橡胶带运动速度v跟伏特表示数U之间的表达式；

（2）橡胶带以速度v1匀速运动时，每根金属条穿过磁场区域克服安培力做的功；

（3）关闭电动机，运动员在跑步机上跑步时对橡胶带的静摩擦力也可以带动橡胶带运动，这种跑步机被称为机械式跑步机。假定橡胶带在此种情况下运动时受到的机械阻力跟速度的平方成正比，即
，k为比例常数，并且运动员消耗的体能全部用来维持橡胶带匀速运动。求橡胶带以速度v2匀速运动时运动员消耗的功率。

24.（20分） 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，MN为其左边界。磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒，圆心O到MN的距离OO1=2R，金属圆筒轴线与磁场平行。金属圆筒用导线通过一个电阻r0接地，最初金属圆筒不带电。现有一电子枪对准金属圆桶中心O射出电子束，电子束从静止开始经过加速电场后垂直于左边界MN向右射入磁场区，已知电子质量为m，电量为e。电子重力忽略不计。求：

（1）最初金属圆筒不带电时，则

a．当加速电压为U时，电子进入磁场时的速度大小；

b．加速电压满足什么条件时，电子能够打到圆筒上；

（2）若电子束以初速度
进入磁场，电子都能打到金属圆筒上（不会引起金属圆筒内原子能级跃迁），则当金属圆筒上电量达到相对稳定时，测量得到通过电阻r0的电流恒为I，忽略运动电子间的相互作用和金属筒的电阻，求此时金属圆筒的电势φ和金属圆筒的发热功率P。（取大地电势为零）

北京市大兴区2014年高三统一练习

物理参考答案及评分标准

13. B 14.A 15.C 16.D 17.A 18.D 19.D 20.C

21．实验题（18分）

（1） ① mgh 【2分】；
【2分】；

② A 【2分】；
【2分】

③2g 【2分】

（2） ①
rA 【2分】；

② 电动势的倒数或
【2分】；

③ 6 【2分】 20 【2分】；

22．（16分）

解：（1）小球从A到B，根据机械能守恒定律

……………………………………3分

=5m/s ……………………………………2分

（2）由牛顿第二定律知：FN - mg = m
……………………………………3分

解得：FN = 30 N ……………………………………2分

（3）物块从B点到C点做平抛运动

由h =
gt2  ……………………………………2分

和
……………………………………2分

解得x=2m ……………………………………2分

23．（18分）

解：（1）金属条做切割磁感线运动产生的电动势大小

……………………………………2分

回路中的电流大小为
……………………………………2分

伏特表的示数
……………………………………2分

解得
……………………………………1分

（2）金属条中的电流
……………………………………2分

金属条受的安培力大小
……………………………………2分

金属条克服安培力做功
……………………………………2分

（3）

运动员对橡胶带的摩擦力大小F=f+F2 ……………………………………1分

…………………………………… 1分

F2=BI2L=
…………………………………1分

运动员消耗的最小功率
…………………………… 1分

解得
……………………………………1分

24．（20分）

解：（1）a.设电子经过电场加速后的速度为v1

由动能定理
? ……………………………………2分

得
? ……………………………………2分

b.令电子恰好打在圆筒上时，加速电压为U0，

设电子进入磁场时速度为v2，轨道半径为r，做出电子的轨迹如图所示，O2为轨道的圆心。

由几何关系得：
………………………………1分

解得：
………………………………1分

根据
………………………………2分

………………………………1分

得
………………………………2分

所以当
时，电子能够打到圆筒上。 ………………………………1分

（2）当圆筒上的电量达到相对稳定时，圆筒上的电荷不再增加，此时通过r0的电流方向向上。

圆筒跟地面间的电压大小
………………………………1分

由
………………………………1分

可得
………………………………1分

单位时间内到达圆筒的电子数：
………………………………1分

单位时间内到达圆筒上的电子的总能量
………………………………1分

单位时间内电阻消耗的能量
………………………………1分

所以圆筒的发热功率


………………………………2分