丰台区高三物理二模试题及答案文档格式.docx
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5
7
6
4
3
2
1
A．质点3向上运动
B．质点5所受回复力为零
C．质点6的加速度向下
+
O
P
M
Q
N
A
-
D．质点9的振幅为零
17．如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，上极板带正电，下极板带负电；
板间存在匀强电场和匀强磁场（图中未画出）。
一个带电粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动。
粒子通过两平行板后从O点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，经过半个周期后打在挡板MN上的A点。
不计粒子重力。
则下列说法不正确的是
A．此粒子一定带正电
B．P、Q间的磁场一定垂直纸面向里
C．若另一个带电粒子也能做匀速直线运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比
D．若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动，则它一定与该粒子具有相同的荷质比
18．理论上可以证明，天体的第二宇宙速度（逃逸速度）是第一宇宙速度（环绕速度）的
倍，这个关系对于天体普遍适用。
若某“黑洞”的半径约为45km，逃逸速度可近似认为是真空中光速。
已知万有引力常量G=6.67×
10-11N·
m2/kg2，真空中光速c=3×
108m/s。
根据以上数据，估算此“黑洞”质量的数量级约为
A．1031kgB．1028kgC．1023kgD．1022kg
19．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒。
入射小球质量为
，被碰小球质量为
。
O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。
实验时，先让入射球
多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距O点的距离。
然后把被碰小球
静止于水平轨道末端，再将入射小球
从倾斜轨道上S位置静止释放，与小球
相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离。
则下列说法正确的是
A．实验中要求两小球半径相等，且满足m1<
m2
B．实验中要求倾斜轨道必须光滑
C．如果等式
成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒
D．如果等式
成立，可验证两小球发生的是弹性碰撞
20．如图所示是某电路的示意图，虚线框内是超导限流器。
超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成。
当通过超导部件的电流大于其临界电流IC时，超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制故障电流。
超导部件正常态电阻R1＝6Ω，临界电流IC＝0.6A，限流电阻R2＝12Ω，灯泡L上标有“6V，3W”字样，电源电动势E=6V，内阻忽略不
L
计，则下列判断不正确的是
A．当灯泡正常发光时，通过灯L的电流为0.5A
B．当灯泡正常发光时，通过R2的电流为0.5A
C．当灯泡L发生故障短路时，通过R1的电流为1A
D．当灯泡L发生故障短路时，通过R2的电流为0.5A
第二部分（非选择题共180分）
21.（18分）
40
45
35
mm
（1）某同学利用“双缝干涉实验装置”测定红光的波长。
已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第1亮条纹，其示数如图所示，此时的示数为mm。
然后转动测量头，使分划板中心刻线与第5亮条纹的中心对齐，读出示数，并计算第5亮条纹与第1亮条纹的中心线间距离为Δx。
由此可得该红光的波长表达式为（用字母表达）。
（2）某物理兴趣小组的同学用图甲所示装置来“验证牛顿第二定律”。
同学们在实验中，都将砂和小桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，通过改变小桶中砂的质量改变拉力。
为使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，实验中需要平衡摩擦力。
图甲
电磁打点计时器
小桶和砂
①下列器材中不必要的是（填字母代号）。
A．低压交流电源
B．秒表
C．天平（含砝码）
D．刻度尺
②下列实验操作中，哪些是正确的
（填字母代号）。
A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B．每次实验，都要先放开小车，再接通打点计时器的电源
C．平衡摩擦力时，将悬挂小桶的细线系在小车上
D．平衡摩擦力时，让小车后面连着已经穿过打点计时器的纸带
③图乙是某同学实验中获得的一条纸带。
A、B、C为三个相邻的计数点，若相邻计数点之间的时间间隔为T，A、B间的距离为x1，A、C间的距离为x2，则小车的加速度a=__________（用字母表达）。
C
B
x2
x1
图乙
④图丙是小刚和小芳两位同学在保证小车质量一定时，分别以砂和小桶的总重力mg为横坐标，以小车运动的加速度a为纵坐标，利用各自实验数据作出的a－mg图像。
a．由小刚的图像，可以得到实验结论：
。
b．小芳与小刚的图像有较大差异，既不过原点，又发生了弯曲，下列原因分析正确的是（填字母代号）。
A．图像不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过大
B．图像不过原点，可能是平衡摩擦力时木板倾角过小
C．图像发生弯曲，可能是砂和小桶的质量过大
D．图像发生弯曲，可能是小车的质量过大
图丁
小刚
小芳
a
mg
图丙
⑤正确平衡摩擦力后，小组中一位同学保持砂和小桶总重力mg不变，通过在小车上增加砝码改变小车质量，进行实验并得到实验数据。
处理数据时，他以小
车和砝码的总质量M为横坐标，
为纵坐标，作出
－M关系图像，示意图如图丁所示，发现图线在纵轴上有截距（设为b）。
该同学进行思考后预测：
若将砂和小桶总重力换成另一定值（m+Δm）g，重复上述实验过程，再作出
－M
图像。
两次图像的斜率不同，但截距相同均为b。
若牛顿定律成立，请通过推导说明该同学的预测是正确的。
22．（16分）如图所示，一质量为m=0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短）。
碰前瞬间的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向运动直至静止。
已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=10m/s2。
求：
（1）A点距墙面的距离x；
（2）碰撞过程中，墙对小物块的冲量大小I；
（3）小物块在反向运动过程中，克服摩擦力所做的功W。
v0
R
b
23．（18分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L，导轨间连接一个定值电阻，阻值为R，导轨上放一质量为m，电阻为
的金属杆ab，金属杆始终与导轨连接良好，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里。
重力加速度为g，现让金属杆从虚线水平位置处由静止释放。
（1）求金属杆的最大速度vm；
（2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，金属杆下落的位移为x，经历的时间为t，为了求出电阻R上产生的焦耳热Q，某同学做了如下解答：
①
②
③
联立①②③式求解出Q。
请判断该同学的做法是否正确；
若正确请说明理由，若不正确请写出正确解答。
（3）在金属杆达最大速度后继续下落的过程中，通过公式推导验证：
在Δt时间内，重力对金属杆所做的功WG等于电路获得的电能W电，也等于整个电路中产生的焦耳热Q。
24.（20分）如图甲所示，光滑的绝缘细杆水平放置，有孔小球套在杆上，整个装置固定于某一电场中。
以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。
沿杆方向电场强度E随位置x的分布如图乙所示，场强为正表示方向水平向右，场强为负表示方向水平向左。
图乙中曲线在0≤x≤0.20m和x≥0.4m范围可看作直线。
小球质量m=0.02kg，带电量q=+1×
10-6C。
若小球在x2处获得一个v=0.4m/s的向右初速度，最远可以运动到x4处。
（1）求杆上x4到x8两点间的电势差大小U；
（2）若小球在x6处由静止释放后，开始向左运动，求：
a.加速运动过程中的最大加速度am；
b.向左运动的最大距离sm；
（3）若已知小球在x2处以初速度v0向左减速运动，速度减为零后又返回x2处，所用总时间为t0，求小球在x2处以初速度4v0向左运动，再返回到x2处所用的时间（小球运动过程中始终未脱离杆）。
你可能不会计算，但小球向左运动过程中受力特点你并不陌生，请展开联想，通过类比分析得出结果。
x8
x7
x6
x5
x4
x3
x/m
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.15
o
E（N/C）
3.75x104
-0.4x104
-1.2x104
x
理综参考答案（物理）
第一部分选择题
13
14
15
16
17
18
19
20
D
第二部分非选择题
（1）2.430（2.428mm~2.432mm）（2分）；
（2分）
（2）①B（2分）；
②AD（2分）；
③
（2分）；
④a.小车质量一定时，小车运动的加速度与合外力成正比；
（2分）b.BC（2分）
⑤设小车受到的拉力为F，若牛顿定律成立，以小车为研究对象有F=Ma；
以砂和小桶为研究对象有mg-Ma=ma。
联立两式得：
mg=（M+m）a即：
由表达式可得，图像的斜率与砂和小桶的总质量有关，截距b是定值，其值为
（4分）
22.（16分）解：
（1）小物块由A到B过程做匀减速运动，
由动能定理：
得：
x=5m（2分）
（2）选初速度方向为正方向，由动量定理得I=-mv2-mv1（3分）
I=-6.5N·
s，即冲量大小为6.5N·
s（2分）
（3）物块反向运动过程中，由动能定理
（3分）
得W=-9J，即克服摩擦力所做的功为9J（2分）
23.（18分）
解：
（1）金属杆下落中受重力和安培力两个力作用，其运动满足：
（1分）
金属杆做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度达到最大，
解得：
（2分）
（2）该同学的做法不正确；
从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，由动能定理有：
（3）电动势E感=BLv，因金属杆达到最大速度后做匀速直线运动，
由平衡条件有：
G=F安=BIL（1分）
在Δt时间内，重力对金属杆所做的功WG=GvΔt=F安vΔt=BILvΔt（1分）
电路获得的电能W电=qE感=E感IΔt=BILvΔt（2分）
故重力对金属杆所做的功WG等于电路获得的电能W电
回路中产生的焦耳热Q=I2（R+r）Δt=I（R+r）IΔt=qE感=E感IΔt=W电（2分）
故电能W电等于整个回路中产生的焦耳热Q。
24．（20分）解：
（1）x4与x8之间为匀强电场E=4×
103V/m
U=Ed（2分）
U=1600V（2分）
（2）a．加速运动过程中，经过x3处场强最大
Fm=Emq（2分）
由牛顿第二定律：
Fm=mam；
am=0.6m/s2（1分）
b．设x2与x4之间的电势差为U2
U2=1.6×
103V（1分）
设x4与x6之间的电势差为U1：
U1=0.8×
设向左运动的最远处距x2处的距离为x′，电场强度大小为Ex′
带电小球由位置x6处到最远处的过程：
根据动能定理：
Ex
.
x′=0.08m=8cm（1分）
所以：
Sm=（0.6-0.2）+x′=0.48m（1分）
（3）如图：
设距x2处左侧距离为x处的电场强度大小为Ex
小球在距x2处左侧距离为x处所受电场力大小为F：
F=Exq
由图可知：
Ex=Kx（K为常量）
F=qKx
小球在x2处左侧所受电场力方向总指向x2（向右）
小球在x2处左侧相对于x2处的位移总背离x2（向左）
综上可知：
电场力F的大小与x成正比，方向与x方向相反。
小球向左的运动是简谐运动的一部分，振动周期与振幅无关，小球从x2处向左运动再返回的时间是简谐运动的半个周，因此以4v0为初速度的时间仍为t0。
（其他做法正确均得分）
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