2012北京市朝陽區(qū)高三(二模)物理

12/10解法：解法一解法：解法一由于彈簧的彈力F與位移x成正比，所以甲同學先求

出0?當內(nèi)的平均彈力p=kA+OT由于運動時間是-p4所以I吊評譽關(guān)于以上兩種解法，下列判斷準確的是（）解法二乙同學查閱資料后得到彈性勢能的表達式是：E^kx2（x為彈簧的形變量）.p2設(shè)滑塊到達平衡位置時的速度為v,根據(jù)機械能守恒定律:kA2=mv222所以：v=A.世又根據(jù)動量定理：I=mv-O=Almk刁1?顧艇&網(wǎng)A?只有解法一正確B?只有解法二正確C.解法一和解法二都正確D.解法一和解法二都不正確二、解答題（共4小題，滿分76分）（18分）（1）某物理學習小組在“驗證機械能守恒定律”的實驗中（g取9.8m/s2）：他們拿到了所需的打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要—（填字母代號）0a■V璉E'I.l-k0a■V璉E'I.l-k1，打點計昨器接電遁直流電源B.交流電源C.游標卡尺D.毫米刻度尺E.天平及砝碼F.秒表先接通打點計時器的電源，再釋放重物，打出的某條紙帶如下圖所示，0是紙帶靜止時打出的點，A、B、C是標出的3個計數(shù)點，測出它們到0點的距離分別為X]=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm，其中有一個數(shù)值在記錄時有誤，代表它的符號是—（選填“x「、“x2”或“x「）.已知電源頻率是50Hz,利用②中給出的數(shù)據(jù)求出打B點時重物的速度vb=m/s.重物在計數(shù)點0、B對應的運動過程中，減小的重力勢能為mgx2，增加的動能為號mw|，通過計算發(fā)現(xiàn)，mgx?m肩，（選填“〉”、“V”或“=”），其原因是—.

2）另一個物理學習小組利用圖甲所示的裝置和頻閃相機來探究碰撞中的不變量．其實驗步驟如下：步驟1：用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量m、m（m>m）；ABAB步驟2：安裝好實驗裝置，使斜槽末端保持水平，調(diào)整好頻閃相機的位置并固定；步驟3：讓入射小球從斜槽上某一位置P由靜止釋放，小球離開斜槽后，用頻閃相機記錄下小球相鄰兩次閃光時的位置，照片如圖乙所示；步驟4：將被碰小球放在斜槽末端，讓入射小球從位置P由靜止開始釋放，使它們碰撞.兩小球離開斜槽后，用頻閃相機記錄兩小球相鄰兩次閃光時的位置，照片如圖丙所示．經(jīng)多次實驗，他們猜想碰撞前后物體的質(zhì)量和速度的乘積之和不變．實驗中放在斜槽末端的小球（選填“A”或“B”）；若要驗證他們的猜想，需要在照片中直接測量的物理量有—（選填“x”、“y”、“x”、“y”、“x”、“y”）.寫001122出該實驗小組猜想結(jié)果的表達—（用測量量表示）.IVn-YiI他們在課外書中看到“兩物體碰撞中有彈性碰撞和非彈性碰撞之分，碰撞中的恢復系數(shù)定義為e=lv20_v10I其中V和V分別是碰撞前兩物體的速度，V和V分別是碰撞后兩物體的速度，彈性碰撞恢復系數(shù)e=1，非彈性碰102012撞恢復系數(shù)eV1.”于是他們根據(jù)照片中的信息求出本次實驗中恢復系數(shù)的值。=—.（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位數(shù)字）2)求滑塊位移為L時速度2)求滑塊位移為L時速度V的大小;求撤去電場后滑塊滑行的距離x.（18分）如圖所示，空間有一場強為E、水平向左的勻強電場，一質(zhì)量為m、電何量為+q的滑塊（可視為質(zhì)點）在粗糙絕緣水平面上由靜止釋放，在電場力的作用下向左做勻加速直線運動，運動位移為L時撤去電場.設(shè)滑塊在運動過程中，電荷量始終保持不變，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為1)畫出撤去電場前滑塊運動過程中的受力示意圖，并求出該過程中加速度a的大小;

1)（20分）如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導軌，間距L=2.0m,R是連在導軌一端的電阻，質(zhì)量m=1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連.導軌所在空間有磁感應強度B=0.50T、方向豎直向下的勻強磁場.從t=0開始對導體棒ab施加一個水平向左的拉力，使其由靜止開始沿導軌向左運動，電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，其中OA、BC段是直線，AB段是曲線.假設(shè)在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不變.導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計，導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直，且接觸良好.不計電壓傳感器對電路的影響.g取10m/s2.求:（1）導體棒ab最大速度v的大小；m（2）在1.2s?2.4s的時間內(nèi)，該裝置總共產(chǎn)生的熱量Q；（3）導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)卩和電阻R的值.■:-r1■:-r17胚■1/KX|：!<QX屮（20分）某同學用一個光滑的半圓形軌道和若干個大小相等、可視為質(zhì)點的小球做了三個有趣的實驗，軌道固定在豎直平面內(nèi)，且兩端同高?第一次，他將一個小球從離軌道最低點的豎直高度h處由靜止沿軌道下滑（h遠小于軌道半徑），用秒表測得小球在軌道底部做往復運動的周期為T；第二次，他將小球A放在軌道的最低點，使另一個小球B從軌道最高點由靜止沿軌道滑下并與底部的小球碰撞，結(jié)果小球B返回到原來高度的當，小球A也上滑到同樣的高度；第三次，用三個質(zhì)量之比為m1：m2：m3=5：3：2的小球做實驗，如圖所示，先將球m?和m3放在軌道的最低點，球m：從某一高度由靜止沿軌道下滑，它們碰后上升的最大高度分別為％、丸和丸，不考慮之后的碰撞.設(shè)實驗中小球間的碰撞均無能量損失.重力加速度為g.t-圓形軌道nn求：（1）半圓形軌道的半徑R；（2）第二次實驗中兩小球的質(zhì)量之比m：m；AB（3）第三次實驗中三個小球上升的最大高度之比％：h2：h3.

物理試題答案一、選擇題(共8小題，每小題3分，滿分24分)1.【解答】該核反應中質(zhì)量虧損Am二(m+m-m-m).根據(jù)△E=^mc2，得二(m+m-m-m)C2.故C正確，A、12341234B、D錯誤．故選C.2【解答】A、根據(jù)光線在三棱鏡中的折射知，b光線偏折比較厲害，則b光的折射率大，根據(jù)v=±知，b光在介質(zhì)11中傳播的速度較小.故A錯誤.B、b光的折射率大，根據(jù)sinC丄，知b光發(fā)生全反射的臨界角較小.故B錯誤.C、b光折射率大小，則頻率大，波長小，根據(jù)入知，b光的條紋間距較小.故C錯誤.UD、根據(jù)光電效應方程E=hv-W知，b光的頻率較大，則b光照射金屬產(chǎn)生光電子的最大初動能較大.故D正確.km0由題知，R相同，由題知，R相同，B相同，而2不同，則m3【解答】粒子在空腔中做勻速圓周運動，故滿足qvB=m得：v=v不同，即有vMv；Ha據(jù)周期公式有T據(jù)周期公式有T空旦知R相同，v不同，則TMTPa故選A4【解答】A、將P沿順時針方向移動時，變壓器的原線圈的匝數(shù)增大，副線圈的匝數(shù)減少，燈泡兩端的電壓將減小，所以燈泡變暗，A錯誤.B、將P沿逆時針方向移動時，變壓器的原線圈的匝數(shù)減少，副線圈的匝數(shù)增多，燈泡兩端的電壓將增大，所以燈泡變亮，B正確.C、D：當將Q向上移動或?qū)向下移動時，改變的是連入電路的電阻大小變化，而燈泡兩端的電壓副線圈的匝數(shù)比決定，現(xiàn)在匝數(shù)不變，輸入電壓不變，所以燈泡兩端電壓不變，CD錯誤；故選B5【解答】由乙圖可知，振動周期為2s，經(jīng)過4s鐘，波從0點傳到P點，所以v所以入=vT=2.5X2=5m，由乙圖可知，P點向y軸正方向運動，P點起振時方向沿與軸正方向，故t=0時刻振源0的振動方向沿y軸正方向.故選C6【解答】A：小球在斜面上向上運動的過程，電場力做的正功和重力做的負功大小相等，但是不知道電場強度的方向，由此即使是勻強電場，則場強大小不一定輕，故A錯誤；QBD：由于電場力做的正功和重力做的負功大小相等，即qU=W=mgh=mgLsin9,所以AB之間的電勢差：gq與是否是勻強電場無關(guān)，故B錯誤，D正確；C：由于電場力做的正功，A到B的過程電勢能減小，故小球在B點的電勢能一定小于在A點的電勢能，C錯誤.故選：D7【解答】圖甲中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，ab棒速度減小，當ab棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，ab棒靜止，最終速度變?yōu)榱悖粓D乙中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流而使電容器充電，當電容器C極板間電壓與導體棒產(chǎn)生的感應電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒不受安培力，向右做勻速運動；圖丙中，導體棒先受到向左的安培力作用向右做減速運動，速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動，當導體棒產(chǎn)生的感應電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，ab棒向左做勻速運動，即導體棒先做減速運動，速度減為零后，反向做加速運動，最后做勻速運動；由以上分析可知，圖乙所示圖象是圖2中導體棒ab的v-t圖象，故B正確；故選B．8【解答】彈簧振子的彈力并不會隨時間成正比增加，而是隨位移均勻增加，在F--t圖象中，圖線形狀呈現(xiàn)正弦規(guī)律變化，因此不可以取平均力計算，故解法一不妥，故選B二、解答題（共4小題，滿分76分）9.【解答】（1）①“驗證機械能守恒定律”的實驗中除所需的打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要交流電源和毫米刻度尺，故還需要BD．毫米刻度尺應估讀到0.01cm，所以藍上的讀數(shù)有誤.由珥二一得，打B點時的速度為卩號=，代入數(shù)據(jù)解得Vg=1-90m/s.下落過程中重物減少的重力勢能大于增加的動能，即mgx>￡m”右其原因是紙帶和限位孔之間有摩擦力以及重物受到空氣阻力．（2）①由碰撞理論可知，為使碰撞小球不被碰回應使碰撞小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量，所以放在斜槽末端的小球是B．碰撞時應有叫”口二叫卩］+叫卩2，由平拋規(guī)律有X］二2］1：，七二匕^，代入上式可得叫訂二叫冷十叫\(zhòng)，所以需要在照片中直接測量的物理量有孔、“、七，該實驗小組猜想結(jié)果的表達式為叫1V叫篤+卬護2根據(jù)碰撞中的恢復系數(shù)定義為e='，可變形為e===0.88v20_vlolf8故答案為(1)①BD，②/2,③1.90，④〉，紙帶和限位孔間有摩擦力以及重物受到空氣的阻力(2)①B,②Ka、M［、工2，叫K口=叫莖］+叫K『0.8810【解答】解：(1)滑塊沿軌道向左運動過程中滑塊受到重力、電場力、地面的支持力和滑動摩擦力，受力如圖所示．根據(jù)牛頓運動定律：mg-N=0qE-f=ma又因為：f=uN所以：a=--klgiri物塊向左做勻加速直線運動，根據(jù)運動學公式：v2=2aL所以：v=.；'2(；-^-^g)L滑塊在導軌運動的整個過程中，根據(jù)動能定理有：qEL-ymg(L+x)=0-0解得:x=(1)L答：(1)畫出撤去電場前滑塊運動過程中的受力示意圖如圖所示，該過程中加速度a的大小為-Pg；KI滑塊位移為L時速度v的大小是亜_p.g)L撤去電場后滑塊滑行的距離x為(■-1)L.叢mgA'【解答】解：1)從乙圖可知,t=2.4s時R兩端的電壓達到最大,U=1.0V,由于導體棒內(nèi)阻不計，故U=E=BLv=1.0V,mmmm所以f二甘=lni/s①(2)因為E=U=BLv，而B、L為常數(shù)，所以，在0?1.2s內(nèi)導體棒做勻加速直線運動.設(shè)導體棒在這段時間內(nèi)加速度為a.設(shè)t=1.2s時導體棒的速度為v,由乙圖可知此時電壓U=0.90V.111因為E=U=BLv②所以9w/s在1.2s?2.4s時間內(nèi)，根據(jù)功能原理所以Q=5.3J(3)導體棒做勻加速運動的加速度a=^7~=0.75ro/s2當t=1.2s時，設(shè)拉力為.，則有打#-二5H同理，設(shè)t=2.4s時拉力為F2，則有根據(jù)牛頓第二定律有F-f-F=ma④TOC\o"1-5"\h\z1安1F-f-F=0⑤2安2mg-N=0⑥BLUi又因為⑦BLUn⑧f=uN?由④⑤⑥⑦⑧⑨，代入數(shù)據(jù)可求得:R=0.4Q,卩=0.2答：(1)導體棒ab最大速度v的大小為1m/s；m(2)在1.2s?2.4s的時間內(nèi)，該裝置總共產(chǎn)生的熱量Q為5.3J；(3)導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)卩為0.2；電阻R的值為0.4Q.

【解答】解：(1)第一次實驗中，小球的運動可以看做擺長為R的單擺,由單擺周期公式得：T=2n(2)第二次實驗中，球B從高為R處釋放，設(shè)球B與球A碰撞前瞬間的速度大小為v,B碰撞后瞬間它們速度的大小分別為vB，和v.由題意知，球B與A碰撞后瞬間它們速度的大小分別為vB，A由機械能守恒定律得：-j^-m3v-j^-m3v2=rngR，(3)根據(jù)題意設(shè)球1、2/r/