2013北京朝阳一模理综物理部分及答案

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习物理试卷 2013．4

13．关于物体的内能，下列说法中正确的是

A ．温度高的物体一定比温度低的物体内能大

B ．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零

C ．物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大

D ．做功和热传递都能改变物体的内能

14．放射性元素在衰变过程中，有些放出α射线，有些放出β射线，有些在放出α射线或β射线的同时，

还以γ射线的形式释放能量。例如23490Th 核的衰变过程可表示为2342340

90911Th Pa e γ-→++，这个衰变

A ．是β衰变，产生的23491Pa 核从高能级向低能级跃迁

B ．是β衰变，产生的23491Pa 核从低能级向高能级跃迁

C ．是α衰变，产生的23491Pa 核从高能级向低能级跃迁

D ．是α衰变，产生的23491Pa 核从低能级向高能级跃迁

15．如图甲为t =0时刻沿x 轴方向传播的简谐横波，图乙是横波上P 质点的振动图线，则该横波

A ．沿x 轴正方向传播，波速为0.2m/s

B ．沿x 轴正方向传播，波速为20m/s

C ．沿x 轴负方向传播，波速为0.2m/s

D ．沿x 轴负方向传播，波速为20m/s 16．国防科技工业局预定“嫦娥三号”于2013年下半年择机发射。“嫦娥三号”将携带有一部“中华牌”月球车，实现月球表面探测。若“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n 圈所用的时间为t 1，已知“嫦娥二号”探月卫星在环月圆轨道绕行n 圈所用的时间为t 2，且t 1

线圈中的电流为I 1，输入功率为P 1，副线圈中的电流为I 2，输出功率为P 2。当可变电阻的滑片向下移动时

A ．I 2增大，P 2增大

B ．I 2增大，P 2减小

C ．I 1减小，P 1增大

D ．I 1减小，P 1减小

18．在水面下同一深处的两个点光源P 、Q 发出不同颜色的光，在水面上P 光照亮的区域大于Q 光照亮的

区域，下列说法正确的是 A ．P 光的频率大于Q 光

B ．P 光在水中的传播速度小于Q 光

C ．若P 光照射某金属能发生光电效应，则Q 光照射该金属也一定能发生光电效应

D ．让P 光和Q 光通过同一双缝干涉装置，P 光的条纹间距小于Q 光

19．如图1所示，一长木板静止放在光滑水平面上，一滑块（可视为质点）以水平初速度v 0由左端滑上木

板，滑块滑至木板的右端时恰好与木板相对静止。已知滑块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。若将木板分成长度和质量均相同的甲、乙两段后，紧挨着静止放在光滑水平面上，让滑块仍以相同的初速度v 0由甲的左端滑上木板，如图2所示。则滑块

A ．滑到乙板的左端与乙板相对静止

B ．滑到乙板中间某一位置与乙板相对静止

C ．滑到乙板的右端与乙板相对静止

D ．将从乙板的右端滑离

20．空间存在着平行于x 轴方向的静电场，其电势?随x 的分布如图所示，A 、M 、O 、N 、B 为x 轴上的点，

|OA |＜|OB |，|OM |=|ON |。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M 点由静止开始沿x 轴向右运动，

/cm -

/s

-

则下列判断中正确的是 A ．粒子一定带正电

B ．粒子从M 向O 运动过程中所受电场力均匀增大

C ．粒子一定能通过N 点

D ．粒子从M 向O 运动过程电势能逐渐增加 21．（18分）

（1）某同学用刻度尺测金属丝的长度l ，用螺旋测微器测金属丝的直径d ，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度l =________cm ，金属丝直径d = mm 。他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R =_________Ω。

图1

图3

（2）某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，想

出了很多方法。

①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上。实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动，图5为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器电源的频率为50Hz 。

根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a =_____m/s 2（保留两位有效数字）。

若当地的重力加速度大小为9.8m/s 2，则物块与桌面的动摩擦因数μ1=_____（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值_____（填“偏大”或“偏小”）。

图 5

②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验，使物块A 位于水平桌面的O 点时，重物B 刚好接触地面。将A 拉到P 点，待B 稳定后由静止释放，A 最终滑到Q 点。分别测量OP 、OQ 的长度h 和s 。改变h ，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据。

4 5

乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s-h关系图线。

实验中测得A、B的质量之比m A:m B=4:5，则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=___________。

22．（16分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD 为水平粗糙轨道。一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至M点恰好静止，CM间距为4R。已知重力加速度为g。

（1）求小滑块与水平面间的动摩擦因数；

（2）求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小；

（3）现使小滑块在M点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰能通过最高点A，求小滑块在M 点获得的初动能。

23．（18分）如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一匀强电场，场强的大小E=1.0N/C。一带电油滴在xOy平面内，从P点与x轴成30°的夹角射出，该油滴将做匀速直线运动，已知油滴的速度v=2.0m/s 射出，所带电荷量q=1.0×10-7C，重力加速度为g=10m/s2。

（1）求油滴的质量m。

（2）若在空间叠加一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，使油滴通过Q点，且其运动轨迹关于y 轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0T，求：

a．油滴在磁场中运动的时间t；

b．圆形磁场区域的最小面积S。

24．（20分）用电阻率为ρ、横截面积为S的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′。金属方框水平

放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行，如图1、2所示。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B。当t=0时，方框从静止开始释放，与底面碰撞后弹起（碰撞时间极短，可忽略不计），其速度随时间变化的关系图线如图3所示，在下落过程中方框平面保持水平，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）求在0~15t0时间内，方框中的最大电流I m；

（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，写出必要的文字说明和证明过程（设磁场区域足够长，写出一种措施即可）；

（3）估算在0~15t0时间内，安培力做的功。

图3 方框速度随时间变化的关系

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习参考答案 2013．4

21．（18分）

（1）40.25±0.01 …………………………………………………………………………（2分） 0.227±0.002 …………………………………………………………………………（2分） 9 ………………………………………………………………………………………（2分） （2）① 2.0 …………………………………………………………………………………（2分） 0.2 …………………………………………………………………………………（2分） 偏大 ………………………………………………………………………………（2分） ② 如图所示 …………………………………………………………………………（3分）

0.40…………………………………………………………………………………（3分） 22．（16分） 解答：

（1）从B 到M 的过程中，根据动能定理：

400mgR mgR -=-μ

所以 0.25=μ ……………………………………………………………………（4分） （2）设小滑块到达C 点时的速度为v C ，根据机械能守恒定律：

2

12

C mgR mv v =?

设小滑块到达C 点时圆轨道对它的支持力为F ，根据牛顿第二定律：

23C

v F mg m F mg R

-=?=

根据牛顿第三定律，小滑块到达C 点时，对圆轨道压力的大小'3F F mg ==…（6分）

（3）根据题意，小滑块刚好到达圆轨道的最高点A ，此时，重力充当向心力，设小滑块达到A 点时的速

度为v A ，根据牛顿第二定律：

2

A

A v mg m v R

=?=设小滑块在M 点获得的初动能为k E ，又根据能的转化和守恒定律：

k p k A E E E Q =++

即

2

k 124 3.52

A E mgR mv mgR mgR μ=++= ……………………………………（6分）

23．解答：

（1）对带电油滴进行受力分析，根据牛顿运动定律有

0qE mg -=

所以

81.010qE m g

-==?kg ………………………………………………………（4分） （2）带电油滴进入匀强磁场，其轨迹如图所示，设其做匀速圆周

运动设圆周运动的半径为R 、运动周期为T 、油滴在磁场中运动的时间为t ，根据牛顿第二定律：

所以 20.10mv mv

qvB R R qB =?==m 所以 20.1R

T v

==ππs

设带电油滴从M 点进入磁场，从N 点射出磁场，由于油滴的运动轨迹关于y 轴对称，如图所示，根据几何关系可知60MO N '∠= ，所以，带电油滴在磁场中运动的时间

20.166

T t ==

π

s 由题意可知，油滴在P 到M 和N 到Q 的过程中做匀速直线运动，且运动时间相等。根据几何关系可

知，sin 302cos30d

R PM NQ -===

所以 油滴在P 到M 和N 到Q

过程中的运动时间13PM t t v === 则油滴从P 到Q

运动的时间1230.1

)s 6

t t t t π=++=0.17≈s ………………（8分）

（3）连接MN ，当MN 为圆形磁场的直径时，圆形磁场面积最小，如图所示。根据几何

关系圆形磁场的半径

sin 300.05r R == m

其面积为20.0025S r ==ππm 2827.910m -≈? m 2

………………（6分）

24．（20分） 解答：

（1）222E BLv BvS

E BLv I R ρ

ρS

=?=

==

当v =v m =8v 0时，I 有最大值，00

m 842B v S BSv I ρρ??=

= ……………………………（6分）

（2）设金属线框的密度为d 。当方框速度v =v m 时，根据牛顿第二定律有

m 20mg BI L -= 因为 m m m

m 242E BLv BSv I L R ρρS

=

==

44m dV d L S dLS ==??= 所以

m 2

4d ρg

v B =

可采取的措施有 a ．减小磁场的磁感应强度B ；

b ．更换材料，使d 和ρ的乘积变大 ……………………………………………（6分）

（3）设方框开始下落时距底面的高度为h 1，第一次弹起后达到的最大高度为h 2。

在下落过程中，根据动能定理有：

()2

101182

mgh W m v +=?安

在上升过程中，根据动能定理有：

()2

2021072

mgh W m v -+=-?安

又因为 20

m 82B SLv mg BI L m ρg

=?=

由图3可知：10087h v t = 00(86v t ~0088v t 均可)

2006h v t = 00(5v t ~006v t 均可)

且 12W W W =+安安安

所以

22

0000815(81)2

B SLv W gv t v ρg =--安 （应与h 1、h 2的值对应） ………（8分）