2014年东城区高三二模物理试题-及答案

2014年北京东城高三二模物理试题
13．以下说法中正确的选项是
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．对必定质量的气体加热，其内能必定增添
C．物体的温度越高，分子热运动越强烈，分子的均匀动能越大
D．分子间的引力与斥力同时存在，斥力老是小于引力
14．原子核23892U经放射性衰变①变成原子核90234Th，既而经放射性衰变②变成原子核23491 Pa 。

放射性衰变①、②挨次为
A．衰变、衰变B．衰变、衰变
C．衰变、衰变D．衰变、衰变
15．人造卫星以第一宇宙速度围绕地球运动。

对于这个卫星的运动状况，以下说法正确的选项是
A．卫星的周期比以其余速度围绕地球运动的人造卫星都小
B．卫星一定在赤道平面内运动
C．卫星所受的万有引力大于它围绕地球运动所需的向心力
D．卫星的运转周期一定等于地球的自转周期
16．起重机的钢索将重物由地面起吊到空中某个高度，重物
起吊
过程
0 t1t2t t 中的
速度
0 t1t2t t0 t1t2t t0 t1t0 t1t2 t3
A B C D—时
3333
间图象如图甲所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图乙中的
17．A、B是两个完整同样的电热器，A 通以图甲所示的方波交变电流， B 通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比P A: P B等于
A．5:4
B．3:2
i /A i /A
I 0I 0
C．2:1
-10T/2 T t /s0T/2 T t /s D．2:1
I 0
2
-I0
甲乙
18．地面邻近水平虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，
电场强度为 E，磁感觉强度为 B，以下图。

一带电微粒自距MN为 h
的高处由静止着落，从P 点进入场区，沿半圆圆弧POQ运动，经圆
弧的最低点 O从 Q点射出。

重力加快度为g，忽视空气阻力的影响。

以下说法中错误的是
．．
A．微粒进入场区后遇到的电场力的方向必定竖直向上
B．微粒进入场区后做圆周运动，半径为
E2h
B g
C．从P点运动到Q点的过程中，微粒的电势能先增大后减小
D．从P点运动到O点的过程中，微粒的电势能与重力势能之和越来越小
R P
19．以下图，电源的电动势为E、内阻为 r ，定值电阻 R的阻值也为 r ，滑动变阻器的最大阻值是 2r。

当滑动变阻器的滑片P由a端向 b 端滑动过程中，以下说法中正确的选项是
A．电压表的示数变大
B．电流表的示数变小
C．滑动变阻器耗费的功率变小
D．定值电阻R耗费的功领先变大后变小
20．如图甲所示，质量为 2kg 的绝缘板静止在粗拙水平川面上，质量为 1kg、边长为1m、电阻为 0.1 Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上，E、F分别为BC、AD的中点。

某时辰起在 ABEF地区内有竖直向下的磁场，其磁感觉强度 B1的大小随
时间变化的规律如图乙所示，AB 边恰在磁场边沿之外； FECD地区内有竖直向上的匀强磁场，磁感觉强度B2，CD边恰在磁场边沿之内。

假定金属框遇到的
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两磁场均有理想界限，取g＝10m/s2。

则
A．金属框中产生的感觉
电动势大小为 1V
B．金属框遇到向左的安培力大小为1N C．金属框中的感觉电流方向沿ADCB方向
D．假如金属框与绝缘板间的动摩擦因数为0.3 ，则金属框能够在绝缘板上保持静止
21．（18 分）⑴（ 6 分）“用双缝干预丈量光的波长”的实验装置如图
甲所示。

丈量头由分划
板、目镜、手轮等组成，
已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为 d。

① 如图乙所示，挪动丈量头上的手轮，使分划板的
中心刻线瞄准第 1 条亮纹的中心，记下此时手轮
上螺旋测微器的读数x1。

转动丈量头，使分划板的中心刻线向右挪动瞄准第 4 条亮纹的中心，此时手轮上螺旋测微器的读数x2如图丙所示，则读数 x2=________mm；
②已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为 d。

计算波长的公式λ=_________；（用
题目中给出的字母表示）
③对于某种单色光，为增添相邻亮纹间的距离，可采纳_________________或
_________________的方法。

（2）（12 分）为了测定木块与长木板之间的动摩擦因数，实验室能够供给以下器械： A 端固定、 B 端高度能够调节的长木板一块、小木块一个、计时器一个、米尺一把。

已知重力加快度为g。

①填入适合的公式或文字，完美以下实验步骤：
a.调理长木板 B 端高度，让木块从板上 C点由静止开始下滑到板的底端 A 处，用
计时器记下木块下滑所用的时间 t 。

b. 用米尺丈量C与A之间的距离s，则木块下滑的加快度a＝。

c. 用米尺丈量长木板 B 端相对于水平桌面的高度h和长木板的总长度l 。

依据牛顿第二定律，可求得木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式＝____________。

（用实验的丈量量表示）
d. 改变，重复上述丈量和计算，求出的均匀值。

②在上述实验中，为减小实验偏差，某同学经过改变斜面的倾角θ，测出了多个加
速度 a 、a 、a ，并计算出加快度的均匀值
a ，用该均匀值计算出动摩擦因数。

123
你以为该同学的方法能否正确，并说明理
由。

22．（16 分）已知儿童与雪橇的总质量为m= 20 kg，静止于水平冰面上，雪橇与冰面间的动摩擦因数为= 0.1 。

已知 sin37 ° = 0.6 ，cos37° =0.8 ，g取 10m/s2。

（1）大人用F1=30N的水平恒力推雪橇，求经过4s 秒雪橇运动的距离L；
（2）以下图，若大人用大小为F2=50N，与水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由静止开始运动1m，以后撤去拉力，求儿童与雪橇在冰面上滑
F
行的总距离。

θ
23．（18 分）以下图，两根相距为 d 的足够长的、圆滑的平行金属导轨位于水平的xoy 平面内，左端接有阻值为R的电阻，其余部分的电阻均可忽视不计。

在x>0的一
侧存在方向竖直向下的磁场，磁感觉强度大小按 B=kx变
化
（式中k＞0，且为常数）。

质量为m的金属杆与金属导轨垂直架在导轨上，二者接触优秀。

在x＜0的某地点，金属杆遇到一刹时冲量，获取速度大小为v0，方向沿x 轴正方向。

求：
（1）在金属杆运动过程中，电阻R上产生的总热量；
（2）若从金属杆进入磁场的时辰开始计时，一直有一个方向向左的变力 F 作用于金属杆上，使金属杆的加快度大小恒为a，方向向来沿 x 轴负方向。

求：a．闭合回路中感觉电流连续的时间；
b．金属杆在磁场中运动过程中，外力 F 与时间 t 关系的表达式？
24.（ 20 分）传递带被宽泛应用于各行各业。

因为不一样的物体与传递带之间的动摩擦因数不一样，物体在传递带上的运动状况也有所不一样。

以下图，一倾斜搁置的传递
带与水平面的倾角θ=370，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。

、为传递带的两个端点，两点间的距离M N MN
L=7m。

N端有一离传递带很近的挡
板P 可将传递带上的物块挡住。

在传递带上的O 处先后由静止释P放金属块 A 和
木块 B，金属块与木块质量均为1kg，且均可视为质点，OM间距离L=3m。

sin37 ° = 0.6 ，cos37°=0.8 ，g取 10m/s2。

传递带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩
擦。

（1）金属块A由静止开释后沿传递带向上运动，经过2s 抵达M端，求金属块与传递带间的动摩擦因数μ1。

（2）木块B由静止开释后沿传递带向下运动，并与挡板P发生碰撞。

已知碰撞时间极短，木块 B 与挡板 P碰撞前后速度大小不变，木块 B 与传递带间的动摩擦因数μ2。

求：
a.与挡板 P 第一次碰撞后，木块 B所达到的最高地点与挡板 P 的距
离；
b.经过足够长时间，电动机的输出功率恒定，求此时电动机的输出功
率。

2014 年北京东城区高三物理二模参照答案
第一部分共 20 小题，每题 6 分，共 120 分。

第二部分共 11 小题，共 180 分。

21.（18 分）（1）（6 分）
①②( x
2
x
1
)d③减小双缝间距离，
增大双缝到屏的距离(每问
3L
2 )
2b.2s c.h2sl d .Bh
t 2l 2h 2gt 2 l 2h2
22.16
1
F1mg ma 2
a 2 1
1 at
2 2
L =
2
L = 4 m 1
2 f 1s1
F2 sin 37 0N1mg 1
f1N1 1
f 1= 17N 1
f 2S2
N 2mg 1
f2N 2 1分
解得 f 2= 20N 1分
由动能定理有FS1 cos37 0f1S1 f 2 S20 2 分
解得S2=1.15 m 1分儿童与雪橇在冰面上滑行的总距离S S1S2 1分
23.（18 分）
分析：
（1）金属杆向右运动切割磁感线产生感觉电流，同时金属杆受安培力，做减
速运动，直到停下。

在此过程中，金属杆的动能转变成电能再转变成电阻R
的焦耳热。

依据能量转变与守恒，电阻R上产生的热（4 分）Q
1
mv02
2
（2）a．金属杆在磁场中做切割磁感线的运动，产生感觉电流，金属杆受安
培力和变力 F 的作用做匀变速直线运动，加快度为a方向向左（沿 - x方向）。

它先向右运动，速度由 v0减到0；而后向左运动，速度再由0增大到 v0，金属杆回到 x=0处，以后金属杆走开磁场。

金属杆向右或向左运动时，都切割磁
感线，回路中都有感觉电流。

感觉电流连续的时间为 T 2v
0 。

（4 分）a
b ．设金属杆的速度和它的坐标分别为v 和 x，由运动学公式有金属杆切割磁感线产生感觉电动势
E BLv k(v0t 1
at 2 )(v0 at ) d(3分) 2
因为在 x<O地区不存在磁场，故只有在时间t < T =2v
0范围内，上述关系式才建立。

a
由欧姆定律可得回路中的电流为
k (v0t 1
at 2 )(v0 at) d
(3分)
i2
R 金属杆所受的安培力为
k 2 (v0t 1
at 2 ) 2 (v0at) d 2
(2分)
F安 iBd2（向左为正方向）
R
金属杆受安培力和变力 F 做匀变速运动，以向左方向为正方向，由牛顿第二定律有
k 2 (v0t 1
at 2 ) 2 ( v0at)d 2
分)
可得 F ma2(2
R
24.（20 分）
分析：（1）金属块A在传递带方向上受摩擦力和重力的下滑分力，先做匀加快运动，并设其速度能达到传递带的速度v=2m/s，而后做匀速运动，达到M点。

金属块由 O运动到 M有L 1
at
2vt2
即
1
at122t2 3① 1分
1
2
2
且t 1+t 2＝ t即t 1+t 2＝2② 1分
v=at 1即2=at1③ 1分
依据牛顿第二定律有1mg cos370mg sin370ma④ 1分
由①②③式解得t2 1
=1s<t =2s 切合题设要求，加快度a=2m/s
1
分
由①式解得金属块与传递带间的动摩擦因数μ1=1 1
分
（2）a. 由静止开释后，木块 B 沿传递带向下做匀加快运动，其加快度为a1，运动距离 L ON=4m，第一次与 P碰撞前的速度为v1
a1g sin g cos 2 m / s2 1分
v12a1 L ON4m / s 1分
与挡板 P 第一次碰撞后，木块B以速度 v1被反弹，先沿传递带向上以加快度a2做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s1；以后以加快度a1连续做匀减速运动直到速度为0，此时上涨到最高点，此过程运动距离为s2。

a2g sin g cos10 m / s2
v12v2
s1
2a2
s2v2
1m
2a1
1分
1分
1分
所以与挡板P 第一次碰撞后，木块 B 所达到的最高地点与挡板P 的距离s s1s2
1分
b.木块 B 上涨到最高点后，沿传递带以加快度a1向下做匀加快运动，与挡板
P 发生第二次碰撞，碰撞前的速度为v2
v22a1 ( s1 s2 ) 6.4m / s 1分
与挡板第二次碰撞后，木块 B 以速度 v2被反弹，先沿传递带向上以加快度a2做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s3；以后以加快度a1连续做匀减速运动直到速度为0，此时上涨到最高点，此过程运动距离为s4。

v22v2
s3
2a2
s4
v2
1m
2a1
1分
1分
木块 B上涨到最高点后，沿传递带以加快度a1向下做匀加快运动，与挡板P
发生第三次碰撞，碰撞前的速度为v3
v32a1 (s3s4 ) 4.48m / s 1分
与挡板第三次碰撞后，木块 B 以速度 v3被反弹，先沿传递带向上以加快度a2做匀减速运动直到速度为v，此过程运动距离为s5；以后以加快度a1连续做匀减速运动直到速度为0，此时上涨到最高点，此过程运动距离为s6。

s5
v32v2
2a2
v2
s61m
2a1 1分 1分
以此类推，经过多次碰撞后木块 B 以2m/s的速度被反弹，在距N点1m的范
围内不停以加快度a2做向上的减速运动和向下的加快运动。

木块 B 对传递带有一与传递带运动方向相反的阻力
F f mg cos 1分
故电动机的输出功率P mgvcos
解得 P=8w 1分2020-2-8。