北京西城高三物理二模试卷（含解析）新人教版(1).doc

西城区2014年高三二模理综物理部分13放射性同位素衰变的快慢有一定的规律。氡222衰变为钋218的规律如图所示。纵坐标表示的是任意时刻氡222的质量m与t = 0时的质量m0的比值。下列说法正确的是（）a氡222的半衰期是7.6天b氡222的半衰期是3.8天c若升高温度，氡222的半衰期将变长d若升高温度，氡222的半衰期将变短答案：b解析过程：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做这种元素的半衰期，放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。14如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心o时，下列情况不可能发生的是（）oaobodoc答案：a解析过程：光线由光疏介质射向光密介质在界面同时发生反射和折射，反射角等于入射角，折射角小于入射角；当光线由光密介质射向光疏介质，入射角小于临界角时，在界面同时发生反射和折射，反射角等于入射角，折射角大于入射角，入射角大于等于临界角时，在界面发生全反射，反射角等于入射角，没有折射光线射出。15如图，一列简谐横波向右传播，质点a和b的平衡位置相距0.5m。某时刻质点a运动到波峰位置时，质点b刚好处于平衡位置向上运动。这列波的波长可能是（）a1mab左右b2mc0.5md0.67m答案：b解析过程：按题意描绘波形图，可知a、b平衡位置之间的距离可能为（n=0,1,2.）由，可得（n=0,1,2.），当n取0时，。16在水平桌面上有一个倾角为的斜面体。一个质量为m的物块，在平行于斜面的拉力f作用下，沿斜面向上做匀速运动。斜面体始终处于静止状态。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列结论正确的是（）fma斜面对物块的摩擦力大小是fb斜面对物块的摩擦力大小是mgc桌面对斜面体的摩擦力大小是0d桌面对斜面体的摩擦力大小是fcos答案：d解析过程：将物块的重力沿平行斜面和垂直斜面方向分解，可得物块对斜面体的压力，所以斜面对物块的摩擦力大小为；将物块和斜面体看做一个整体，整体处于平衡状态，整体在任意方向上所受合力为零，整体水平方向仅受桌面摩擦力和f在水平方向上分力的作用，所以有。r0avr17如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，假设负载变化时输入电压保持不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用r0表示，变阻器r代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于r的值减小。忽略变压器上的能量损失，不计电压表、电流表的内阻对电路的影响。当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（） a电压表读数增大，电流表读数增大 b电压表读数减小，电流表读数增大 c电压表读数不变，电流表读数增大 d电压表读数不变，电流表读数减小答案：c解析过程：理想变压器的输入端电压和输出端电压之间满足，、分别为变压器输入端和输出端线圈的匝数，因输入端电压保持不变，所以输出端电压也保持不变，即电压表读数不变；当用户的用电器增加时，变压器输出功率增大，所以变压器的输入功率也将增大，输入端电流增大，电流表读数增大。18如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场。玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是（）励磁线圈（前后各一个）电子枪玻璃泡电子束的径迹a增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变b增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小c增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变d增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小答案：d解析过程：设电子的比荷为，做匀速圆周运动的线速度为，轨道半径为，匀强磁场磁感应强度为，洛伦兹力提供向心力有，化简可得，增大电子枪的加速电压，电子做匀速圆周运动的线速度将增大，其轨道半径将变大；增大励磁线圈中的电流，匀强磁场磁感应强度将增大，电子做匀速圆周运动的轨道半径将变小。19如图所示，水平桌面上有一小车，装有砂的砂桶通过细绳给小车施加一水平拉力，小车从静止开始做直线运动。保持小车的质量m不变，第一次实验中小车在质量为m1的砂和砂桶带动下由静止前进了一段距离s；第二次实验中小车在质量为m2的砂和砂桶带动下由静止前进了相同的距离s，其中m1m2m。两次实验中，绳对小车的拉力分别为t1 和t2，小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为e1和e2，若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变，不计绳、滑轮的质量，则下列分析正确的是（）砂桶小车a(m1g-t1)(m2g-t2)，e1=e2b(m1g-t1)=(m2g-t2)，e1=e2c(m1g-t1)(m2g-t2)，e1e2d(m1g-t1)=(m2g-t2)，e1e2答案：a解析过程：设空气阻力和摩擦阻力的合力为，因小车与砂桶具有相等的加速度，对小车与砂桶应用牛顿第二定律有，因，所以，进而。由牛顿第三定律可知，两次实验中，绳对砂桶的拉力也分别为t1 和t2，方向竖直向上，再对砂桶单独应用牛顿第二定律有=，所以(m1g-t1)(m2g-t2)。两次实验中，小车和砂桶的位移均为s，克服空气阻力和摩擦阻力做的功相同，机械能的变化相等。20如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小b随时间t的变化关系为bb0+kt，其中b0、k为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是（）a从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkrb从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkrc从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr2d从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr2答案：c解析过程：由法拉第电磁感应定律和楞次定律可知，从上往下看，圆柱形区域内有顺时针方向的感生电场，因小球带正电，所以小球将在管内沿顺时针方向运动；感应电动势，所以小球转动一周的过程中环形电场对小球做功。21（18分）（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6ml的油酸溶于酒精中制成104ml的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1ml。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为_m（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为_m（保留两位有效数字）。答案：1.110-21.210-22分7.310-106.710-102分解析过程：在数小方格的个数时，填充面积大于半个小方格面积的小方格算一个，小于半个小方格面积的小方格舍去不计，数得小方格的个数为115个，油酸膜的面积约为，保留两位有效数字，油酸膜的面积约为，填写也算正确；一滴油酸溶液中油酸的体积，因，将带入，解得，或将带入，解得也算正确。rse ra图1v（2）几位同学通过实验研究水果电池的电动势和内电阻。他们了解到水果电池的内电阻可能比较大，因此设计了一个如图1所示的电路进行测量。图中电压表和电流表的量程分别为1v和0.6ma。他们制作了一个苹果电池组进行研究。请将图2中的实物按图1所示电路图连接成实验所用的电路。图3vmavma图2利用图1所示电路，调节滑动变阻器的位置，测量出相应的电流i和电压u，并将电流i和相应的电压u用“”标注在如图4所示的坐标纸上。其中一组电流和电压读数如图3所示，电压表的读数为_ v，电流表的读数为_ ma。 请将图3所示的电流表、电压表的读数也用“”标注在图4的坐标纸上，并画出这个苹果电池组的ui图线。图4i/ma00.20.40.41.01.2u/v0.60.80.6根据图4的ui图线可求得该电池组的电动势e_v（保留三位有效数字），内电阻r_（保留三位有效数字）。关于该实验的误差，下列说法正确的是_。a由于电压表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏大b由于电压表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏小c由于电流表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏大d由于电流表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏小答案：答图2i/ma00.20.40.41.01.2u/v0.60.80.6答图1vma 如答图1所示2分 0.781分，0.261分 如答图2所示2分 1.141.183分，1.421031.531033分 c2分解析过程：略；略；略；图象中图线在纵轴上的截距即为电源的电动势，图线斜率的绝对值即为电源内阻；由闭合电路欧姆定律有，当电流等于0时，所以电动势的测量是准确的；电源内阻计算式为，而本实验当中，所以由于电流表内阻的影响，会使电源内电阻的测量值偏大。22.（16分）如图所示，一个匝数n=100、边长l=0.1m的正方形导线框abcd，以v=1m/s的速度向右匀速进入磁感应强度b=0.5t的匀强磁场，在运动过程中线框平面始终与磁场垂直，已知线框的总电阻r=25。求在进入磁场的整个过程中：cdbab（1）导线中感应电流的大小；（2）ab边所受安培力的大小；（3）线框中产生的热量。答案：（1）0.2a；（2）1n；（3）0.1j解析过程：（1）ab边切割磁感线产生的感应电动势 3分 导线中的感应电流 3分（2）ab边所受安培力 4分（3）线框进入磁场的过程中，所用时间 2分产生的热量 4分23.（18分）我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。 2013年12月2日，“嫦娥三号”发射，经过中途轨道修正和近月制动之后，“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道i。12月12日卫星成功变轨，进入远月点p、近月点q的椭圆形轨道ii。如图所示。2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在q点附近制动，由大功率发动机减速，以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障，之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处，为避免激起更多月尘，关闭发动机，做自由落体运动，落到月球表面。已知引力常量为g，月球的质量为m，月球的半径为r，“嫦娥三号”在轨道i上运动时的质量为m， p、q点距月球表面的高度分别为h1、h2。（1）求“嫦娥三号”在圆形轨道i上运动的速度大小；（2）已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时，引力势能为（取无穷远处引力势能为零），其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道ii上运动的过程中，动能和引力势能相互转化，它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过q点的速度大小为v，请根据能量守恒定律求它经过p点时的速度大小；（3）“嫦娥三号”在p点由轨道i变为轨道ii的过程中，发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体，已知喷出的气体相对喷气后“嫦娥三号”的速度大小为u，求喷出的气体的质量。oqpiii答案：（1）；（2）；（3）解析过程：（1）“嫦娥三号”在轨道i上运动的过程中 3分解得 3分（2）“嫦娥三号”在轨道ii上运动的过程中，由机械能守恒定律 3分 解得 3分（3）设喷出的气体质量为m，由动量守恒定律 3分 解得 3分24.（20分）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量e相对应：，其中c为真空中光速。（1）已知某单色光的频率为，波长为，该单色光光子的能量，其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义：动量=质量速度，推导该单色光光子的动量。（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用i表示。一台发光功率为p0的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为s。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。（3）设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行星对探测器的引力。一个质量为m的探测