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2012顺义二模物理


顺义区 2012 届高三第二次统练 理科综合试卷
本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分,第一部分 1 至 5 页,第 二部分 6 至 13 页,共 300 分。考试时间 150 分钟。

第一部分
(选择题共 20 题,每题 6 分,共 120 分) 13.下列说法正确的是 A.射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半

数发生衰变需要的时间 B.放当氢原子从 n=2 的能级跃迁到 n=6 的能级时,发射出光子 C.同一元素的两种同位素具有相同的中子数 D.中子与质子结合成氘核时吸收能量 14.a、b 两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空,光路如图所示,则以下描述正确 的是 A.如果 b 光能使某种金属发生光电效应,a 光也一定能使该金属发生光电效应 B.b 光在介质中的传播速度大于 a 光在介质中的传播速度 C.b 光在真空中的波长大于 a 光在真空中的波长 D.b 光的频率大于 a 光的频率 15.2011 年 11 月 1 日“神舟八号”飞船发射升空后,先后经历了 5 次变 轨,调整到处于“天宫一号”目标飞行器后方约 52 公里 处,并与“天宫一号”处于同一离地面高 343 公里的圆形 轨道上,与“天宫一号”实施首次交会对接,完成浪漫的 “太空之吻”。在实施对接前“神舟八号”飞船与“天宫 一号” 目标飞行器轨道示意图如图所示,忽略它们之间 的万有引力,则此时 A.“神舟八号”飞船比“天宫一号” 飞行器的速度大 B.“神舟八号”飞船与“天宫一号” 飞行器的加速度大小相等 C.“神舟八号”飞船与“天宫一号”飞行器受到地球的吸引力大小相等 D.“神舟八号”飞船与“天宫一号” 飞行器速度一样大,但比地球同步卫星速度小 16. 如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的 u--t 图像。 副线圈匝数比 n1 : n2 = 10 :1 , 原、 串联在原线圈电路中电流表的示数为 1 A, 下列说法中不正确的 不正确 ... 是 A.变压器的输出功率为 200 W B.变压器副线圈中的电流为 0.1A C.变压器输出端的交流电的频率为 50 Hz D.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为

20 2 Wb/s n2

17.2011 年春节期间,按照公安部统一部署,全国各大中城市进行了大规模集中整治酒驾 行动。据统计,酒驾违法者比往年同期下降了 40%,人们的安全驾车意识明显增强。执 法交警所使用的酒精测试仪主要元件是一种氧化物半导体传感器,这种具有 N 型导电性 的氧化物的电阻会随其周围待测气体浓度的变化而变化。 设这种传感器的电阻与酒精气体 的浓度 c 成反比,在如图所示的简化原理图中,电压表示数 U 与酒精气体浓度 c 之间的 对应关系正确的是 A.U 越大,表示 c 越小,但 c 与 U 不成反比 B.U 越大,表示 c 越小,c 与 U 成反比 C.U 越大,表示 c 越大,但 c 与 U 不成正比 D.U 越大,表示 c 越大,c 与 U 成正比 18.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,在 t 秒与(t+0.2)秒两个时刻,x 轴上(-3m,3m)区 间的波形完全相同,如图所示。并且图中 M、N 两质
y/m

a 点在 t 秒时位移均为 2 。下列说法中正确的是

a
N

MO -3 A.该波的最大波速为 20m/s -a B.(t+0.1)秒时刻,x=-2m 处的质点位移一定是 a C.从 t 秒时刻起,x=2m 处的质点比 x=2.5m 处的质点先回到平衡位置

2 3

x/m

D.在从 t 秒时刻起,质点 M 第一次到达平衡位置时,质点 N 恰到波峰 19. 如图所示, 一根轻弹簧竖直直立在水平地面上, 下端固定, 在弹簧的正上方有一个物块, 物块从高处自由下落到弹簧上端 O,将弹簧压缩,弹簧被压缩了 x0时,物块的速度变为 零。 从物块与弹簧接触开始, 物块的加速度的大小随下降的位移 x 变化的图象可能 D ) ( a O x0 g g g g a a a

x0/2 A

·

x0 x

x0/2 B

·

x0 x

x0/2 C

·

x0 x

x0/2 D

·

x0 x

20.光滑水平面上有一边长为 l 的正方形区域,处在电场强度为 E 的匀强电场中,电场方向 与正方形的某一边平行。一质量为 m、带电荷量为+q 的小球由某一边的中点,以垂直于 该边的水平初速度进入该正方形区域。 当小球再次运动到该正方形区域的边缘时, 动能的 增量不可能为 C A.0 B. qEl

1 3

C.

2 qEl 3

D. qEl

第Ⅱ部分
(非选择题 共 180 分。 本部分共 11 小题,180 分。在答题卡内作答,在试卷上作答无效。 小题, 在答题卡内作答,在试卷上作答无效。 )

21.(18 分) (1)用螺旋测微器测量某一方钢的厚度,如图甲所示,钢板的厚度为________ mm;用 游标为 20 分度的卡尺测方钢的边长,如图乙所示,钢板的长度为________ cm。

甲 10 11 12 13



(2)某电阻元件的阻值 R 随温度 t 变化的图像如图甲所示。一个同学进行了如下设计:将 一电动势 E=1.5V(内阻不计)的电源、量程 5mA 内阻为 100Ω 的电流表、电阻箱 R′以及用 该电阻元件 R,串联成如图乙所示的电路。如果把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度, 就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。 ①电流刻度较小处对应的温度刻度 ;(选填“较高”或“较低”) ②若电阻箱阻值 R′=2500Ω,图丙中 3mA 刻度处对应的温度数值为 ℃。
R/ ?
180 160 140 120 100 80 0 20 40 60 80 100

t/℃


(3)某同学为了测量电流表 A1 的内阻精确值,有如下器材: 电流表 A1(量程 300 mA,内阻约为 5Ω); 电流表 A2(量程 600 mA,内阻约为 1Ω); 电压表 V(量程 15 V,内阻约为 3 kΩ);

滑动变阻器 R1(0~5Ω,额定电流为 1 A); 滑动变阻器 R2(0~50Ω,额定电流为 0.01A); 电源 E(电动势 3 V,内阻较小); 定值电阻 R0 (5Ω); 单刀单掷开关一个、导线若干。 ① 要求待测电流表 A1 的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差,以上给 。在答题卡的方框内画 定的器材中滑动变阻器应选 出测量用的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号。 ②若选测量数据中的一组来计算电流表 A1 的内阻 r1,则 r1 的表 达 式 为 r1 = ;上式中各符号的物理意义 是 ________________________ _______ 。

22.(16 分) 如图所示,用一小段圆弧(其弧长可忽略不计) 一个质量为 m=1.0kg 的物块 (可视为质点) 将水平面 AB 与倾角为 θ=370 的斜面平滑相连。 静止在 A 点。 现用水平恒力 F=10N 作用在物块上, 使物块从静止开始做匀加速直线运动, 经时间 t=1.0s 到达 B 点,此时撤去力 F,物块以在 B 点的速度大小冲上斜面。已知物块 与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为 ?=0.2,重力加速度 g 取 10m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8。求: (1)物块运动到 B 点时速度的大小 v; (2)物块在斜面上运动时加速度的大小 a; (3)物块沿斜面向上运动的最大距离 s。
A F B θ

23.1930 年 Earnest O. Lawrence 提出回旋加速器的理论,1932 年首次研制成功。它的 主要结构是在磁极间的真空室内有两个半圆形半径为 R 的金属扁盒(D 形盒)隔开 相对放置,D 形盒上加交变电压,其间隙处产生交变电场。置于中心 A 处的粒子源 产生带电粒子射出来(带电粒子的初速度忽略不计) ,受到两盒间的电场加速,两盒 间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。 在 D 形盒内不受电场, 仅受磁极间磁感应强度为 B 的匀强磁场的洛伦兹力,在垂 直磁场 平面内 作 圆 周运动。粒子的质量为 m、电荷量为+q,在加速器中 被加速,加速电压为 U, 加速过程中不考虑相对论效应 和重力作用。回旋加速器的工作原理如图。求: (1)粒子第 2 次经过两 D 形盒间狭缝后和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后的轨道半径之比 r2∶r1;? (2)粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 t.;? (3)实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和 加速电场频率的最大值分别为 Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能 Ekm。 24.(20 分)如图甲所示,足够长的平行倾斜导轨 NM、PQ,两轨道间距为 d,其导轨平面 与水平面的夹角为 θ,上端 M、P 之间用导线相连,处于方向垂直导轨平面斜向上的均匀 变化的磁场中,磁场的磁感应强度大小随时间按如图乙所示的规律变化(Bm、T 已知)。质 量为 m 的导体棒 ab 垂直导轨放在与 M、P 相距为 l0 的位置,其与导轨间的动摩擦因数为 ?(?>tanθ) 。在磁感应强度从 0 开始不断增大以后,ab 棒将从静止开始沿导轨上滑,到

t1 时刻(t1<T) ,ab 棒沿导轨通过的路程为 l 时,其速度达到最大值。已知 ab 棒上滑过程 中始终与导轨垂直,且接触良好,ab 棒在导轨间部分的电阻为 R,导轨和电线的电阻及 空气阻力可忽略不计,重力加速度为 g,从 t=0 时刻开始计时,求: (1)ab 棒开始运动的时刻 t0(最大静摩 M 擦力可以认为等于滑动摩擦力) ; l P B B 0 (2) ab 棒开始运动之前, 在 通过 ab 棒的 Bm 电荷量 q; a θ (3)ab 棒达到的最大速度 vm。 N b Q θ O t
T 图甲 图乙

顺义区 2012 届高三第二次统练 理科综合答案
13. A; 14. D; 15. B; 16.B; 17. C; 18. C;19. D; 20. C

第二部分
(非选择题 小题, 本部分共 11 小题,180 分。 ) 21.(18 分) (1)8.530(2 分); 10.980(2 分); (2)较高(3 分) 50℃(3 分) ; 。 (3)①R1(2 分);原理图见右图(2 分) 。 ② r1 =

I 2 ? I1 R0 (2 分); I2、I1 分别为某次实验时电流表 A2、A1 的示数,RO 是定值 I1

电阻的电阻大小(2 分) 。 22.(16 分)解: (1)从 A 到 B,根据动量定理: (F-?mg)t = mv 解得
v= Ft ? ?gt =8m/s m

(3 分) (2 分)
N

(2)物块在斜面上受力如右图所示 根据牛顿第二定律 mgsinθ + ?N = ma (2 分) N = mgcosθ (2 分) 2 解得 a = g(sinθ +?cosθ)=7.6m/s (2 分) 2 (3)根据 v = 2as (2 分) 2 ( Ft ? ?mgt ) 解得 =4.2m (3 分) s= 2m 2 g (sin θ + ? cos θ )

f θ mg

[其他方法同样得分] 其他方法同样得分] 23. (16 分)解: (1)设粒子第 1 次经过狭缝后的半径为 r1,速度为 v1,则:

? Uq =

1 2 mv1 2

(2 分)

进入磁场, 粒子在运动过程中有:Bqv1 =

mv12 ? r1

(2 分)

解得: r1 =

1 2mU B q

?

同理,粒子第 2 次经过狭缝后的半径: r2 =

1 B

4mU q

解出:

r2 2 = r1 1 1 2 mv ? 2

(2 分)

(2)设粒子到出口处被加速了 n 圈, 则:2nUq = 洛仑兹力提供向心力,则: Bqv =

(1 分)

mv 2 r

(1 分)

粒子运动的周期:T =

2πm Bq

(1 分)

时间与周期的关系:t=nT ? 解得: = t

(1 分)

πBR 2
(2 分)

2U
Bq 2πm

(3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率,即: f = 当磁感应强度为 Bm 时,加速电场的频率应为: f Bm = 粒子的动能: E K =

Bm q 2πm
(2 分)

1 2 mv 2 mv 2 r

当 fBm≤fm 时,粒子的最大动能由 Bm 决定,则: Bm qv =
2 q 2 Bm r 2 2m

解得: E Km =

(2 分)

当 fBm≥fm 时,粒子的最大动能由 fm 决定,则: v m = 2πf m R
2

2

?

解得: E Km = 2π mf m R
2 2

2

(2 分)

[其他方法同样得分] 其他方法同样得分]

24.解: (1)ab 棒开始运动时,受力有: FA = mg sin θ + ?mg cos θ 安培力: FA = B



B KS d = m l0 d R TR Bm t0 T



设 ab 棒开始运动的时刻 t0,则有: B =



联立①②③式,解出:t0 = (2)电量:q=It0 电流平均值: I =

mgRT 2 ( ? cos θ + sin θ ) 2 d 2l0 Bm





Bm l 0 d TR
mgT ( ? cos θ + sin θ ) dBm Bm t1 T



联立④⑤⑥式,解出:q=



(3)当 ab 棒达到的最大速度 vm 时,磁感应强度: B =



Bm B (i0 ? l )d ? m t1 dv m T 此时电流: I = T R
ab 棒沿斜面方向受力平衡,有: mg sin θ + ?mg cos θ = BId





联立⑧⑨⑩式,解出:v m =

l0 ? l mgT 2 R(sin θ ? ? cos θ ) ? t1 (dBmt1 )2

11

第(1)问 6 分,第(2)问 6 分,第(3)问 8 分。[其他方法同样得分] [其他方法同样得分]


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