北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题20第三个计算题专题讲练__光原子天体部分含解
2019北京高三二模物理汇编
2019年北京高三二模物理试题分类汇编人大附中翠微学校2019-52019年北京高三物理二模汇编第一部分：选择题一、原子物理部分【东城二模】13．氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n =3能级的激发态，则下列说法正确的是A ．这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B ．波长最长的辐射光是氢原子从n =3能级跃迁到能级n =1能级产生的C ．辐射光子的最小能量为12.09 eVD ．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6 eV 能量的光子才能电离 【海淀二模】14. α粒子散射实验说明了 A. 原子具有核式结构 B. 原子内存在着带负电的电子 C. 原子核由质子和中子组成 D. 正电荷均匀分布在整个原子内【西城二模】15．人类一直在追求能源的开发和有效利用，太阳能的利用非常广泛，而太阳的巨大能量来源于太阳内部所发生的核聚变反应，该核反应可能是A ．23411120H +H He n →+ B ．238234492902U Th He →+C ．235114192192056360U +n Ba Kr 3n →++D ．234234090911Th Pa e -→+【朝阳二模】14．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是 A ．α射线是一种波长很短的电磁波 B ．γ射线是一种波长很短的电磁波 C ．β射线的电离能力最强 D ．γ射线的电离能力最强【丰台二模】15．中国大科学装置——“东方超环”（EAST ）近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。
由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”。
则下列说法中正确的是A ．“人造太阳”与目前核电站的核反应原理相同B ．“人造太阳”释放的能量可用E =mc 计算C ．“人造太阳”的核反应方程可能是D ．“人造太阳”的核反应方程可能是【房山二模】13．下列有关原子结构和原子核的认识，正确的是 A ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小 B ．β衰变说明原子核内有电子C ．卢瑟福用α粒子撞击氮核发现了质子的核反应方程是1441717281N+He O+H →23411120H H He n+→+235114489192056360U n Ba Kr 3n+→++D ．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核由质子和中子组成 【顺义二模】15．下列说法正确的是 A ．γ射线比α射线的贯穿本领强B ．外界环境温度升高，原子核的半衰期变大C ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应D ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子【昌平二模】13．图1所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为234112H H He+X +→。
北京市海淀区近年届高三物理二模试题(含解析)(最新整理)
7。某同学按如图 1 所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。先使开关 S 接 1, 电容器充电完毕后将开关掷向 2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏 幕上显示出电流随时间变化的 I—t 曲线，如图 2 所示.定值电阻 R 已知，且从图中可读出最大 放电电流 I0，以及图线与坐标轴围成的面积 S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知, 根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是( ）
化产生影响，故选项 B 正确；若抛出石块的角度变化,则则对物体动能的变化无影响;因时间 t
要变化，则对物体的动量变化产生影响，故选项 C 错误；若抛出石块用力的大小变化，则抛出
石块的速率 v0 变化，对物体动能的变化无影响；因时间 t 要变化，则对物体的动量变化产生影 响,故选项 D 错误；故选 B.
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北京市海淀区 2019 届高三物理二模试题（含解析）
A。 电容器放出的总电荷量
B。 电阻 R 两端的最大电压
C。 电容器的电容
D。 电源的内电阻
【答案】D
【解析】
【详解】A。根据 可知 图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即 ，
故选项 A 可求；
B。电阻 两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压
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北京市海淀区 2019 届高三物理二模试题（含解析）
4。图 1 所示为一列简谐横波在 t=0 时的波动图象，图 2 所示为该波中 x=2m 处质点 P 的振动图 象,下列说法正确的是（ )
A。 该波的波速为 2m/s
B. 该波沿 x 轴负方向传播
C。 t= 1.0s 时，质点 P 的速度最小，加速度最大
2。α 粒子散射实验说明了（ ）
2019年北京市东城区高三二模物理试卷(含答案及解析)
2019年北京东城区高三二模物理试卷一、选择题本大题共8小题，每小题6分，共48分1. A.B.C.D.氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在能级的激发态，则下列说法正确的是（）这群氢原子能辐射出种不同频率的光子波长最长的辐射光是氢原子从能级跃迁到能级能级产生的辐射光子的最小能量为处于该能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离2. A.B.C.D.已知铜的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为，下列说法中正确的是（ ）个铜原子的质量为个铜原子的质量为一个铜原子所占的体积为一个铜原子所含的体积为3.研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的极接电源正极，极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射极时，下列说法正确的是（ ）A.B.C.D.极中有无光电子射出与入射光频率无关光电子的最大初动能与入射光频率有关只有光电管加正向电压时，才会有光电流光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大4. A.B.C.D.如图，细绳一端固定于悬挂点，另一端系一小球．在悬挂点正下方点处钉一个钉子．小球从点由静止释放，摆到最低点的时间为，从点向右摆到最高点的时间为．摆动过程中，如果摆角始终小于，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ），摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变5. A. B.C. D.某行星外围有一圈厚度为的光带，简化为如图所示模型，为该行星除光带以外的半径．现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，当光带上的点绕行星中心的运动速度，与它到行星中心的距离，满足下列哪个选项表示的图像关系时，才能确定该光带是卫星群（ ）6. A.B.C.D.霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的电学元件．其结构和原理如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极、、、，它就成了一个霍尔元件．在、间通入恒定的电流，同时外加与薄片垂直的磁场，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使、间出现了电压，称为霍尔电压．当磁场方向和电流方向如图所示时，关于、极板电势的高低，下列说法正确的是（）不管载流子带电性质如何，电极的电势一定高于电极不管载流子带电性质如何，电极的电势一定低于电极只有当载流子为负电荷时，电极的电势才高于电极只有当载流子为正电荷时，电极的电势才高于电极7. A.B.图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图．其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息．如图乙所示的是一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关的瞬间，套环将立刻跳起．对以上两个实例的理解正确的是（ ）涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C.D.以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是交流电源以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是稳恒电源8. A.摩擦力的大小逐渐减小 B.摩擦力的大小逐渐增加C.摩擦力的方向是变化的D.摩擦力的方向始终不变如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速率为，乙的速率为，两者方向互相垂直．小工件（看作质点）离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与甲、乙之间的动摩擦因数相同，乙的宽度足够大．工件与乙有相对运动的过程中，下列说法正确的是（ ）二、非选择题本大题共4小题，共72分9. A.分压式连接B.限流式连接（1）A.安培表内接法B.安培表外接法（2）（3）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：小灯泡（额定电压，额定电流）电压表（量程，内阻）电流表（量程，内阻约）电阻箱（）滑动变阻器（阻值，）滑动变阻器（阻值，）学生电源（电动势，内阻不计）开关及导线若干．关于控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择 ．为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择 ．实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压，需要把电压表的量程扩大到伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至 ，并与题中所给电压表 ．（选填“串联”或“并联”）．（4）（5）（6）（7）请在方框中画出该实验的电路图．为操作方便，实验中滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）．你的选择理由是 ．实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如下图（a）所示，由实验曲线可知，随着电压的增加小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”“减小”）．现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源（电动势，内阻）和一阻值为的定值电阻连接成如图（b）所示电路．此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为 （结果保留两位有效数字）．10.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，飞机在水平跑道上的滑跑可视作初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度．已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的倍，重力加速度取，求飞机滑跑过程中：（2）（3）飞机受到平均牵引力的大小．飞机受到牵引力的平均功率．11.（1）（2）（3）直流电动机是常见的用电器，其原理可简化为如图所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，直流电源与间距为的两根足够长的光滑平行金属轨道、连接，整个装置固定在水平面内，导轨电阻不计．质量为的金属导体棒垂直放在轨道上，且与轨道接触良好．电源电动势为，内阻为，导体棒电阻为．闭合开关，导体棒从静止开始向右运动，并通过光滑定滑轮提升质量为的重物．求闭合开关的瞬间，导体棒受到的安培力．导体棒切割磁感线运动时会产生感应电动势，该电动势总是削弱电源电动势的作用，因此称为反电动势，其大小可以表示为．请选取匀速提升重物的过程，结合能量转化与守恒定律证明：电路中的电流．重物从静止开始向上提升，当重物提升高度为时，导体棒速率为，计算此过程安培力做的总功．12.（1）（2）（3）能量守恒定律和动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．如图所示，在光滑的水平面上，静止放置质量为的滑块，其左侧面固定一轻质弹簧，现有一质量为的滑块，以初速正对向右运动，在此后的运动过程中，始终在同一直线上运动．求：弹簧压缩量最大时的速率．求：滑块的最大速率．若在滑块的右侧某处固定一弹性挡板，挡板的位置不同，与相碰时的速度不同．已知滑块与碰撞时间极短，与碰后速度立刻等大反向，与碰撞的过程中，可认为的速度保持不变．与挡板相碰后立即撤去挡板 ．此后运动过程中，系统的弹性势能的最大值为，挡板位置不同，的数值不同，求的最小值．一、选择题本大题共8小题，每小题6分，共48分1. A.B.C.D.【答案】A 选项：B 选项：C 选项：D 选项：【解析】氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在能级的激发态，则下列说法正确的是（）这群氢原子能辐射出种不同频率的光子波长最长的辐射光是氢原子从能级跃迁到能级能级产生的辐射光子的最小能量为处于该能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离A大量的氢原子自发地从能级跃迁，可以辐射出种不同频率的光子，即、、，选项A正确；由跃迁规律可知，辐射出的光子能量越小，频率越低，波长越长，所以氢原子也是从能级跃迁到能级辐射出的光子对应的波长最长，选项B错误；其中，氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子能量最小，即，所以C选项错误；处在能级的氢原子发生电离，就是从该能级跃迁到处，所以至少需吸收的能量，所以D选项错误．故选 A .2.已知铜的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为，下列说法中正确的是（ ）2019年北京东城区高三二模物理试卷答案及解析A.B.C.D.【答案】【解析】个铜原子的质量为个铜原子的质量为一个铜原子所占的体积为一个铜原子所含的体积为A铜的摩尔质量的物理含义是，一摩尔铜的质量是克；密度的物理含义是，一立方厘米的铜质量是克；阿伏加德罗常数的物理含义是，一摩尔铜含有个铜原子．所以，个铜原子的质量为，选项A正确、选项B错误；一个铜原子所占的体积为，选项C、D均错误．故选A．3. A.B.C.D.【答案】【解析】研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的极接电源正极，极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射极时，下列说法正确的是（ ）极中有无光电子射出与入射光频率无关光电子的最大初动能与入射光频率有关只有光电管加正向电压时，才会有光电流光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大B AB．极中有无光电子射出，即能否发生光电效应，这个事情自然与入射频率有关；并且由爱因斯坦光电效应方程可知，入射光频率，光电子的最大初动能越大，因此，选项A错误，选项B正确；C．光电管两端所加的反向电压只要小于遏止电压，光电子就能从极到达极，将电路接通，形成光电流，所以选项C错误；D．在能发生光电效应的前提下，光电流的大小与光强成正比，和光电管所加的正向电压无关，因此选项D错误．故选B．4. A.B.C.D.【答案】【解析】如图，细绳一端固定于悬挂点，另一端系一小球．在悬挂点正下方点处钉一个钉子．小球从点由静止释放，摆到最低点的时间为，从点向右摆到最高点的时间为．摆动过程中，如果摆角始终小于，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ），摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变C因为摆角始终小于，所以此单摆的运动可以看作是简谐运动．小球被钉子挡住前后，可以看成是两个不同摆长的单摆．显然，和分别为对应单摆的四分之一周期，钉子挡住前的摆长大于挡住后的摆长，由单摆的周期公式可知．摆线被钉子挡住的前后瞬间，虽然受到钉子的作用力，但该力对小球不做功，因此小球的速率不变．故选C．5. A. B.某行星外围有一圈厚度为的光带，简化为如图所示模型，为该行星除光带以外的半径．现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，当光带上的点绕行星中心的运动速度，与它到行星中心的距离，满足下列哪个选项表示的图像关系时，才能确定该光带是卫星群（ ）C. D.【答案】【解析】D设该光带中有一个质量为的小物体，行星质量为．如果该光带是环绕行星的卫星群，则有．A．由该式得，这是幂函数中的情况，在第一象限中是一条单调递增的曲线，因此选项A错误；B．由该式得，这是幂函数中的情况，在第一象限中是一条单调递减的曲线，因此选项B错误；C．由该式得：，这是幂函数中的一种特殊（）——反比例函数，但C选项的图像不一定是反比例函数图像，即二者不是充要条件．因此选项C错误；D．由该式得：，这是一个标准的正比例函数，所以D选项正确．故选D．6.霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的电学元件．其结构和原理如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极、、、，它就成了一个霍尔元件．在、间通入恒定的电流，同时外加与薄片垂直的磁场，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使、间出现了电压，称为霍尔电压．当磁场方向和电流方向如图所示时，关于、极板电势的高低，下列说法正确的是（ ）A.B.C.D.【答案】【解析】不管载流子带电性质如何，电极的电势一定高于电极不管载流子带电性质如何，电极的电势一定低于电极只有当载流子为负电荷时，电极的电势才高于电极只有当载流子为正电荷时，电极的电势才高于电极C当载流子带电性质为正时，由左手定则可知，其所受的洛伦兹力方向为，于是．当载流子带电性质为负时，由左手定则可知，其所受的洛伦兹力方向仍然是，但电势．所以选项ABD错误，C正确．故选C．7. A.B.C.D.【答案】【解析】图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图．其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息．如图乙所示的是一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关的瞬间，套环将立刻跳起．对以上两个实例的理解正确的是（ ）涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是交流电源以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是稳恒电源BA．涡流探伤技术运用了电磁感应中的互感原理，跳环实验演示了互感现象，所以A选项错误；B．能被探测的物件必须是导电材料，如此才能在其中产生涡电流，跳环实验装置中所用的套环也必须是导电材料，这样才能在闭合开关后，在其中形成感应电流，受到安培力的作用，向上跳起．所以选项B正确；CD．涡流探伤技术中的线圈所连接的电源必须是交流电源，唯有如此，物件内的磁通量才能发生变化产生涡电流，跳环实验中的线圈所连接的电源可以是稳恒电源，闭合开关的瞬间，线圈中的磁通量增加，产生感应电流，受到安培力的作用向上跳起，所以选项C、D错误．故选B.8. A.摩擦力的大小逐渐减小 B.摩擦力的大小逐渐增加C.摩擦力的方向是变化的 D.摩擦力的方向始终不变【答案】方法一：【解析】如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速率为，乙的速率为，两者方向互相垂直．小工件（看作质点）离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与甲、乙之间的动摩擦因数相同，乙的宽度足够大．工件与乙有相对运动的过程中，下列说法正确的是（ ）D建立如图所示坐标系，以传送带乙为参考系．小工件平稳地从甲传到乙上时，有沿轴正向的速度和轴负方向的速度，合速度为，指向右下方，与轴负方向夹角为（）．小工件受到的摩擦力方向与合速度的方向相反，指向左上方，与轴正方向夹角为，大小为方法二：．于是小工件便以为初速度，在大小始终为、方向与轴正方向夹角为的摩擦力作用下，做匀减速直线运动，直到相对速度减为零，即小工件与传送带乙相对静止，沿着轴正方向，一同以对地的速率做匀速直线运动．因此，选项A、B、C错误，选项D正确．故选D．摩擦力的大小不变，始终是，这个很好理解，不做解释．那么摩擦力的方向为什么不变呢？如图，开始时，，经过一小段，，联立两式可推出，因此摩擦力的方向也不变．故选项A、B、C错误，选项D正确．故选D．二、非选择题本大题共4小题，共72分9. A.分压式连接B.限流式连接（1）A.安培表内接法B.安培表外接法（2）（3）（4）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：小灯泡（额定电压，额定电流）电压表（量程，内阻）电流表（量程，内阻约）电阻箱（）滑动变阻器（阻值，）滑动变阻器（阻值，）学生电源（电动势，内阻不计）开关及导线若干．关于控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择 ．为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择 ．实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压，需要把电压表的量程扩大到伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至 ，并与题中所给电压表 ．（选填“串联”或“并联”）．请在方框中画出该实验的电路图．（5）（6）（7）（1）（2）（3）（4）（5）【答案】为操作方便，实验中滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）．你的选择理由是 ．实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如下图（a）所示，由实验曲线可知，随着电压的增加小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”“减小”）．现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源（电动势，内阻）和一阻值为的定值电阻连接成如图（b）所示电路．此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为（结果保留两位有效数字）．AB ; 串联; 选择时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好）（6）（7）（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）【解析】增大该实验中，小灯泡两端的电压和通过的电流均要从开始，所以滑动变阻器要选用分压接法．故选A．如果采用电流表内接法，实验误差来源于电流表的分压作用；如果采用电流表外接法，实验误差来源于电压表的分流作用．因为本实验中，电压表的内阻是小灯泡电阻的倍左右，小灯泡电阻是电流表内阻的倍左右．这说明电流表的分压作用产生的误差要大于电压表的分流作用产生的误差，所以该实验要采用电流表的外接法．故选B．改装电压表，应在原电压表上串联一个定值电阻，故应将电阻箱阻值调至．故答按为：；串联．实验的电路图如答案图中所示．故答案为：分压接法，滑变应选用阻值小的，即．选用小滑变，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀，线性关系较好；如果选用大滑变，一开始小灯泡两端的电压示数没什么明显变化，接近于滑变右端时，小灯泡两端的电压示数会有一个急剧地变化，调节不便，因此要选用小滑变．故答案为：；选择时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好）．图像的斜率表示小灯泡电阻倒数（即）的变化情况，从实验曲线可以看出，图像的斜率越来越小，说明随着电压的增加，小灯泡的电阻越来越大．故答案为：增大．方法一：此时，将定值电阻等效到电源内阻中，于是电源的内阻相当于；将两个小灯泡等效成一个小灯泡，等效后的灯泡和原来一个灯泡的情况比较，相当于在原来每个状态时，电流不变，电压扩大为原来的两倍．把等效后的新电源和等效后的灯泡所对应的伏安特性曲线再分别画到图像中，找到二者的交点，读出交点纵坐标的值再除以即可得到此电路中每个小灯泡两端的实际电压，如右图所示．由图可知，．故答案为：．方法二：由闭合电路欧姆定律得：，即，代入数据得：，相当于将原来的小灯泡与一个、的等效电源接在一起．所以只要将该电源的伏安特性曲线画到图像中，找到二者的交点，读出交点纵坐标的值，即可得到答案．故答案为：．10.（1）（2）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，飞机在水平跑道上的滑跑可视作初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度．已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的倍，重力加速度取，求飞机滑跑过程中：飞机的加速度的大小．飞机受到平均牵引力的大小．（3）（1）（2）（3）【答案】（1）（2）（3）【解析】飞机受到牵引力的平均功率．飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有，解得．设飞机滑跑受到的阻力为，根据题意可得，设发动机的牵引力为，根据牛顿第二定律有；解得．设飞机滑跑过程中的平均速度为，有，在滑跑阶段，牵引力的平均功率，解得．11.（1）（2）（3）（1）（2）【答案】直流电动机是常见的用电器，其原理可简化为如图所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，直流电源与间距为的两根足够长的光滑平行金属轨道、连接，整个装置固定在水平面内，导轨电阻不计．质量为的金属导体棒垂直放在轨道上，且与轨道接触良好．电源电动势为，内阻为，导体棒电阻为．闭合开关，导体棒从静止开始向右运动，并通过光滑定滑轮提升质量为的重物．求闭合开关的瞬间，导体棒受到的安培力．导体棒切割磁感线运动时会产生感应电动势，该电动势总是削弱电源电动势的作用，因此称为反电动势，其大小可以表示为．请选取匀速提升重物的过程，结合能量转化与守恒定律证明：电路中的电流．重物从静止开始向上提升，当重物提升高度为时，导体棒速率为，计算此过程安培力做的总功．； 方向：平行导轨向右匀速运动时，任取一段时间，由能量转化关系得：（3）（1）（2）（3）【解析】，，因为，所以，即：，因为，所以开关闭合瞬间重物的加速度最大此时，，方向：平行导轨向右．故答案为：； 方向：平行导轨向右．匀速运动时，任取一段时间，由能量转化关系得：，，因为，所以，即：，因为，所以．故答案为：匀速运动时，任取一段时间，由能量转化关系得：，，因为，所以，即：，因为，所以．对棒，，对重物，，机机机机机机解得：．故答案为：．12.（1）（2）（3）（1）（2）（3）【答案】（1）（2）（3）【解析】能量守恒定律和动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．如图所示，在光滑的水平面上，静止放置质量为的滑块，其左侧面固定一轻质弹簧，现有一质量为的滑块，以初速正对向右运动，在此后的运动过程中，始终在同一直线上运动．求：弹簧压缩量最大时的速率．求：滑块的最大速率．若在滑块的右侧某处固定一弹性挡板，挡板的位置不同，与相碰时的速度不同．已知滑块与碰撞时间极短，与碰后速度立刻等大反向，与碰撞的过程中，可认为的速度保持不变．与挡板相碰后立即撤去挡板 ．此后运动过程中，系统的弹性势能的最大值为，挡板位置不同，的数值不同，求的最小值．速度相同时，弹性势能最大，由动量守恒得：，所以：．故答案为：．弹簧恢复原长时，的速度最大，根据动量守恒：，根据能量守恒：，解得：．故答案为：．与挡板碰后过程中，当共速时弹性势能最大，整个过程机械能守恒，当最大时，最小．设、碰撞前瞬间，、的速度分别为、，共。
北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题20第三个计算题专题讲练__光原子天体部分含解
专题20 第三个计算题——光原子天体部分【2019昌平二模】24．（20分）（1）如图15所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。
质量为m1的弹性小球从高h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的弹性小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向在同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。
求：a．m1球运动到B点时的速度大小v1；b．碰撞过程中，系统的弹性势能的最大值E p m。
（2）2018年诺贝尔物理学奖授予了阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）等三位科学家，以表彰他们在激光领域的杰出成就。
阿瑟·阿什金发明了光学镊子（如图16），能用激光束“夹起”极其微小的粒子。
a．为了简化问题，将激光束看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。
激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，光镊效应就是一个实例。
现有一透明介质小球，处于非均匀的激光束中（越靠近光束中心光强越强）。
小球的折射率大于周围介质的折射率。
两束相互平行且强度①＞②的激光束，穿过介质小球射出时的光路如图17所示。
若不考虑光的反射和吸收，请分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。
b．根据上问光束对小球产生的合力特点，试分析激光束如何“夹起”粒子的？【答案】：v b．。
（1）a．1（2）a ．两光束因折射对小球产生的合力的方向向右偏上； b ．激光束如何“夹起”粒子的具体分析见下面的解析。
【考点】：通过弹性碰撞和光镊效应两个现象，考查动量守恒、机械能守恒、动量定理等知识综合应用能力。
【解析】：（1）a ．m 1从初始高度h 由静止下滑，到达水平面时的速度为 v 1（2分）1v = （2分）b ．m 1球和m 2球碰撞过程中，当两球速度相同时，弹性势能最大。
由动量守恒定律和机械能守恒定律得（2分）（2分）解得：最大弹性势能1212+m m gh m m =（2分） （2）a ．由图1可知，△v 的方向即为小球对光束作用力的方向。
北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题12实验题专题讲练——光学热学部分(含解析)
专题12 实验题——光学热学部分【2019朝阳二模】（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：a．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
b．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
c．往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
d．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
①上述步骤中，正确的操作顺序是__________。
（填写步骤前面的字母）②某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大。
出现这种情况的原因可能是________。
（多选）A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开C．计算油膜面积时，将不完整的方格均视为完整方格处理【答案】：（1）① c、a、d、b…………………………………………………………………………（3分）② AB …………………………………………………………………………………（3分）【考点】：油膜法估测油酸分子的大小【解析】：（1）①“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，正确的实验操作步骤顺序为：先往浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；接下来将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；最后将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
所以正确的操作顺序是：c、a、d、b。
大，所测的分子直径偏大，A选项正确。
水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，会导致油酸分子形成的油膜面积变小，所测的分子直径偏大，B选项正确。
将不完整的方格均视为完整方格处理，会导致油酸分子形成的油膜面积变大，所测的分子直径偏小，C选项错误。
专题19 第三个计算题专题讲练——电磁学部分-2019年高考物理北京各区二模真题专题汇编(原卷版)
2019高考北京各区物理二模真题汇编专题19 第三个计算题——电磁学部分【2019海淀二模】24. （20分）利用电场可以控制电子的运动，这一技术在现代设备中有广泛的应用。
已知电子的质量为m，电荷量为-e，不计重力及电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应。
（1）在宽度一定的空间中存在竖直向上的匀强电场，一束电子以相同的初速度v0沿水平方向射入电场，如图1所示，图中虚线为某一电子的轨迹，射入点A处电势为φA，射出点B处电势为φB。
①求该电子在由A运动到B的过程中，电场力做的功W AB；②请判断该电子束穿过图1所示电场后，运动方向是否仍然彼此平行？若平行，请求出速度方向偏转角θ的余弦值cosθ（速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角）；若不平行，请说明是会聚还是发散。
（2）某电子枪除了加速电子外，同时还有使电子束会聚或发散作用，其原理可简化为图2所示。
一球形界面外部空间中各处电势均为φ1，内部各处电势均为φ2（φ2>φ1），球心位于z轴上O点。
一束靠近z轴且关于z轴对称的电子以相同的速度v1平行于z轴射入该界面，由于电子在界面处只受到法线方向的作用力，其运动方向将发生改变，改变前后能量守恒。
①请定性画出这束电子射入球形界面后运动方向的示意图（画出电子束边缘处两条即可）；②某电子入射方向与法线的夹角为θ1，求它射入球形界面后的运动方向与法线的夹角θ2的正弦值sinθ2。
【2019海淀二模反馈】24-1．（20分）利用电场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。
如图1所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝中发射出来，在金属丝和金属板之间加一电压U，发射出的电子在真空中加速后，沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动。
已知电子的质量为m,电荷量为e，不计电子重力及电子间的相互作用力。
设电子刚刚离开金属丝时的速度为零。
的大小;（1）求电子从金属板小孔穿出时的速度v（2）示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动。
北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题 计算题专题讲练 汇编全集
第一个计算题专题讲练——动力学部分【2019房山二模】 22．（16分）质量m =0.60kg 的篮球从距地板H =0.80m 高处由静止释放，与水平地板撞击后反弹上升的最大高度h =0.45m ，从释放到弹跳至h 高处经历的时间t =1.1s 。
忽略空气阻力，重力加速度g =10m/s 2，求：（1）篮球与地板接触的时间；（2）篮球与地板撞击过程中损失的机械能； （3）篮球对地板的平均撞击力。
【答案】：（1）'0.4s t =； （2） 2.1J E ∆=； （3），负号表示与初速度方向相反，即向上。
【考点】：以篮球下落反弹为例，考查匀变速直线运动规律、能量守恒、动量定理等知识。
【解析】：篮球与地板作用时间6分 （2）4分（3）落地前小球动量为 离地前小球动量 由动量定理代入数据得：，负号表示与初速度方向相反，即向上。
8分【2019东城二模】22．（16分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，飞机在水平跑道上的滑跑可视作初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103 m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s。
已知飞机质量m=7.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度g取10m/s2，求飞机滑跑过程中：（1）飞机的加速度a的大小；（2）飞机受到平均牵引力的大小；（3）飞机受到牵引力的平均功率P。
【答案】：（1）a=2m/s2；（2）F=2.1×105 N；（3）P=8.4×106W．【考点】：以飞机在水平跑道上滑跑为背景，考查匀加速直线运动规律、牛顿第二定律、牵引力功率等知识。
【解析】：（1）（4分）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有v2=2ax，解得a=2m/s2（2）（6分）设飞机滑跑受到的阻力为F阻，根据题意可得F阻=0.1mg设发动机的牵引力为F，根据牛顿第二定律有F- F阻=ma；解得F=2.1×105 N（3）（6分）设飞机滑跑过程中的平均速度为v'，有v'= v/2在滑跑阶段，牵引力的平均功率P=Fv'解得P=8.4×106W．专题14 第一个计算题——电磁学部分【2019海淀二模】22．（16分）电磁轨道炮的加速原理如图所示。
北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编含解析
北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编目录北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题01选择题专题讲练——热学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题02选择题专题讲练——光学部分创作北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题03选择题专题讲练——原子物理部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题04选择题专题讲练——振动和波部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题05选择题专题讲练——万有引力与航天部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题06选择题专题讲练——交变电流部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题07选择题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题08选择题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题09选择题专题讲练——新情景物理问题部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题10实验题专题讲练——力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题11实验题专题讲练——电学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题12实验题专题讲练——光学热学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题13第一个计算题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题14第一个计算题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题15第二个计算题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题16第二个计算题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题17第二个计算题专题讲练——光原子天体部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题18第三个计算题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题19第三个计算题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题20第三个计算题专题讲练——光原子天体部分专题01 选择题——热学部分【2019东城二模】14. 已知铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N ，下列说法中正确的是（ ）A ．1个铜原子的质量为B ．1个铜原子的质量为C ．1个铜原子所占的体积为D ．1个铜原子所占的体积为 【答案】：A 【考点】：阿伏加德罗常数及微观量的估算【解析】：铜的摩尔质量M 的物理含义是，一摩尔铜的质量是M 克；密度ρ的物理含义是，一立方厘米的铜质量是ρ克；阿伏加德罗常数N 的物理含义是，一摩尔铜含有N 个铜原子。
北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题18第三个计算题专题讲练__动力学部分含解析
专题18 第三个计算题——动力学部分【2019房山二模】24．（20分）重力加速度是物理学中的一个十分重要的物理量，准确地确定它的量值，无论从理论上、还是科研上、生产上以及军事上都有极其重大的意义。
（1）如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O点与弹簧分离，然后返回。
在O点正上方选取一点P，利用仪器精确测得OP间的距离为H，从O点出发至返回O点的时间间隔为T1，小球两次经过P点的时间间隔为T2。
（i）求重力加速度g；（ii）若O点距玻璃管底部的距离为L0，求玻璃管最小长度。
（2）在用单摆测量重力加速度g时，由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图所示．这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，问这样求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比，哪个大？试定量比较。
（3）精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，下表列出了一些地点的重力加速度。
请用你学过的知识解释，重力加速度为什么随纬度的增加而增大？【答案】：（1）（i ）； （ii ）；（2）这样求出的重力加速度偏大，理由见下面解析。
（3）具体解释见下面解析。
【考点】：重力加速度的测定、实验误差分析、地球上不同维度处g 的变化规律。
【解析】：（1）（i ）设经过P 点后小球还能上升x ，依题意可得①②联立解得 5分（ii ）经O 点后小球上升的高度为管长至少为 5分（2）正常操作单摆周期为2T =，224lT g π=圆锥摆：，，解得由于测得周期变小，所以测得g值偏大。
6分（3）①如图所示重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的向心力。
从赤道向两极变化过程中可以认为合力不变，两分力夹角增大，其中一个分力减小，另一个分力必然增大。
②物体所处的地理位置维度越高，圆周运动轨道半径越小，需要的向心力也越小，重力将随之增大，重力加速度也变大。
北京市房山区近年届高三物理下学期二模考试试题(含解析)(最新整理)
北京市房山区2019届高三物理下学期二模考试试题（含解析）第一部分(选择题共120分）1.下列有关原子结构和原子核的认识，正确的是A. 氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能减小B。
衰变说明原子核内有电子C. 卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，其核反应方程为D。
卢瑟福α粒子散射实验说明原子核由质子和中子组成【答案】C【解析】【详解】A、氢原子辐射光子后,轨道变小，动能变大，势能变小，总能量变小，故A错误；B、β衰变不能说明原子核内有电子,是中子转变成质子，而放出电子的，故B错误；C、卢瑟福用α粒子轰击氮核首次实现了原子核的人工转变，并发现了质子,其核反应方程为，故C正确；D、卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子核式结构模型，故D错误。
2。
下列说法正确的是A。
布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动B。
气体温度不变，运动速度越大，其内能越大C。
温度降低物体内每个分子动能一定减小D。
用活塞压缩气缸里空气，对空气做功4.5×105J，空气内能增加了3.5×105J,则空气向外界放出热量1×105J【答案】D【解析】【详解】A、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，故A错误；B、气体温度不变，则内能不变，运动速度增大说明宏观的机械能增大，与内能无关，故B错误；C、温度是分子热运动平均动能的标志，故温度降低了，物体内分子热运动的平均动能降低，不是每个分子的动能都减小，故C错误；D、根据热力学第一定律公式，由题意知，，，解得：，故空气向外界放出热量,故D正确。
3。
如图所示，让一束光AO沿着半圆形玻璃砖的半径射到它的平直边上，在这个玻璃与空气的界面上会发生反射和折射.逐渐增大入射角,观察反射光线和折射光线的变化.下列说法正确的是A. 反射角增大，折射角减小B. OC光线越来越弱，最终消失C。
OB光线越来越弱,但不会消失D。
反射光线和折射光线始终保持垂直【答案】B【解析】【详解】A、逐渐增大入射角,反射角增大，由折射定律知折射角也逐渐增大，故A错误；BC、在还未发生全反射过程中，入射角增大，反射光线OB越来越强，折射光线OC越来越弱，最终发生全反射，折射光线OC完全消失，故B正确，C错误。
北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题17第二个计算题专题讲练__光原子天体部分
专题17 第二个计算题——光原子天体部分【2019顺义二模】23．（18分）从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。
但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。
根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑力作用下，绕原子核做圆周运动。
已知电子质量为m ，电荷量为e ，静电力常量为k 。
氢原子处于基态（n =1）时电子的轨道半径为r 1，电势能为（取无穷远处电势能为零)。
第n 个能级的轨道半径为r n ，已知r n =n 2 r 1，氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。
（1）求氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的速度； （2）证明：氢原子处于第n 个能级的能量为基态能量的21n（n =1，2，3，…）； （3）1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做，n = 3，4，5，…。
式中R 叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式。
已知氢原子基态的能量为E 1，用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速， 求： a ．里德伯常量R 的表达式；b ．氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比。
【答案】：（1）1v =（2）证明见下面解析； （3）a ：1E R hc=-； b ：5:9。
【考点】：以玻尔模型为背景，考查牛顿运动定律、能量守恒定律等知识的综合应用。
【解析】：（1）电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动根据牛顿第二定律有22211e v k m r r =则有1v =（2）设电子在第1轨道上运动的速度大小为v 1，根据牛顿第二定律有221211v e k m r r =电子在第1轨道运动的动能电子在第1轨道运动时氢原子的能量同理，电子在第n 轨道运动时氢原子的能量，又因为21n r n r =则有，命题得证。
（3）a ：从n 能级向2能级跃迁放出光的波长为由12n E E n =1222E E = 代入得：1E R hc=- b ：由可知当n =3时波长最大，当n =∞时波长最小代入可得，最小波长与最大波长之比为5:9。
北京市西城区2019年高三物理下学期第二次模拟考试试题(含解析)
北京市西城区2019年高三物理下学期第二次模拟考试试题（含解析）一、本部分共8小题，每小题6分，共48分.在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项.1.关于一定质量的气体，下列说法正确的是A. 气体放出热量，其内能一定减小B. 气体对外做功，其内能一定减小C. 气体的温度降低，每个分子热运动的动能一定减小D. 气体的温度降低，分子热运动的平均动能一定减小【答案】D【解析】【详解】气体放出热量，若外界对气体做功，则其内能可能增大，选项A错误；气体对外做功，若吸收热量，则其内能可能变大，选项B错误；气体的温度降低，分子热运动的平均动能一定减小，但非每个分子热运动的动能都减小，选项D正确，C错误。
2.如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。
下列判断正确的是A. a光的频率大于b光的频率B. a光光子能量大于b光光子能量C. 玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D. 玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率【答案】C【解析】【详解】由图可知，b光的偏折程度较大，则b的折射率较大，b的频率较大，根据E=hγ可知，b 光的光子能量较大，故选项C 正确，ABD 错误.3.人类一直在追求能源的开发和有效利用，太阳能的利用非常广泛，而太阳的巨大能量来源于太阳内部所发生的核聚变反应，该核反应可能是 A. B. C.D.【答案】A【解析】【详解】A 反应是轻核聚变反应，是太阳内部的热核反应，选项A 正确；B 反应是α衰变方程，选项B 错误；C 反应是重核裂变反应，选项C 错误；D 反应是β衰变方程，选项D 错误。
4.如图所示，实线为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形，虚线是该波在t = 0.20s 时刻的波形，则此列波的周期可能为A. 0.10sB. 0.20sC. 0.40sD. 0.80s【答案】D【解析】 【详解】设波的周期为T 。
波沿x 轴正方向传播，则t =（n +）T ，得到（n =0，1，2，…）当n =0时，T =0.8s ；由于n 是整数，T 不可能等于0.10s 、0.20s 、040s 。
北京市朝阳区近年届高三物理下学期二模考试试题(含解析)(最新整理)
北京市朝阳区2019届高三物理下学期二模考试试题（含解析）一、选择题(本题共20小题，每小题6分，共120分。
在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。
）1。
一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大,说明A。
气体分子的平均动能增大B. 气体分子的平均动能减小C。
每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D. 每秒撞击单位面积器壁的分子数减少【答案】C【解析】试题分析:温度不变，说明气体的分子平均动能不变，A、B选项错误；体积减小,说明气体在单位体积内的分子数增加；而压强增大说明气体分子在单位时间内对单位面积的容器壁的碰撞次数增加,所以C选项正确而D选项错误。
考点：本题考查对气体参量的微观解释理解。
2. 氢原子的能级如图所示。
已知可见光的光子能量在1。
62eV～3.11eV之间，由此可推出，氢原子A。
从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光为可见光B. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光C。
从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光D. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光均为可见光【答案】B【解析】试题分析：从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光的能量为10。
2ev，不在可见光范围内，A 选项错误；从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量为1.89ev，在可见光范围内，B选项正确；从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的光的能量为2。
55ev，不在可见光范围内,更高能级向n=2能级跃迁发出光的能量都比2。
55ev大，不可能是可见光，所以C选项错误；更高能级向n=3能级跃迁时发出光的能量均小于1.51ev,也都不在可见光范围内，所以D选项错误。
考点：本题考查对原子的能级的理解。
3. 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。
由图可知该交流电电压瞬时值的表达式为A.B.C。
D.【答案】A【解析】试题分析：从图可以知道，该交变电流的电压最大值为U m=311v，该交变电流的周期为T=0.02s，则交变电流的电源线圈角速度为w=2π/T=100π，据交变电流的电压瞬时值表达式u=U m sinwt，所以A选项正确而B、C、D选项错误。
2024北京高三二模物理汇编：第三道计算题(第19题)
2024北京高三二模物理汇编第三道计算题（第19题）一、解答题1．（2024北京丰台高三二模）（1）如图甲所示，在探究平行板电容器电容的实验中，保持电容器所带电荷量Q 、两极板正对面积S 、极板间距d 都不变，在两极板间插入绝缘介质（如有机玻璃板）后，发现静电计指针张角变小.请根据实验现象推理说明两极板之间插入绝缘介质对平行板电容器电容C 的影响。
（2）绝缘介质中只有不能自由移动的束缚电子和原子实（带正电）。
把绝缘介质放入电场中，由于束缚电子和原子实的电性不同，受到静电力方向不同，因此束缚电子和原子实被“拉开”极小距离，最终的宏观效果为均匀介质表面出现正负电荷，如图乙所示。
这种现象称为介质的极化，表面出现的电荷称为极化电荷。
a.现有一长方体均匀绝缘介质，长、宽、高分别为a 、b 、c ，若沿a 方向施加场强为0E 的匀强电场，绝缘介质表面单位面积产生的极化电荷量为P 。
极化电荷分布在介质表面可视为平行板电容器，电容4πS C kd，k 为静电力常量，不考虑边缘效应，求极化电荷产生电场的场强E 的大小； b.请根据上述材料，解释（1）中插入绝缘介质（如图丙所示）后电容器的电容变化的原因.（需要的物理量可自行设定）2．（2024北京西城高三二模）传统车辆刹车时使用机械制动方式，利用刹车装置使车辆受到制动力（即阻力）而减速，将减小的动能全部转化成内能。
有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式，该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用，这些减少的动能也被称为可回收的动能。
一辆质量为m 的电动汽车在平直路面上行驶，某一时刻同时开启机械制动和再生制动，汽车的速度从1v 减为2v 的过程，位移大小为1x ；此后，只开启机械制动，直至汽车停止，汽车又向前行驶的位移大小为2x 。
假设机械制动使汽车受到的制动力恒定，空气阻力不计。
（1）求只开启机械制动的过程，汽车受到的制动力大小f ；（2）求同时开启机械制动和再生制动的过程，汽车可回收的动能E 回。
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专题20 第三个计算题——光原子天体部分【2019昌平二模】24．（20分）（1）如图15所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。
质量为m1的弹性小球从高h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的弹性小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向在同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。
求：a．m1球运动到B点时的速度大小v1；b．碰撞过程中，系统的弹性势能的最大值E p m。
（2）2018年诺贝尔物理学奖授予了阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）等三位科学家，以表彰他们在激光领域的杰出成就。
阿瑟·阿什金发明了光学镊子（如图16），能用激光束“夹起”极其微小的粒子。
a．为了简化问题，将激光束看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。
激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，光镊效应就是一个实例。
现有一透明介质小球，处于非均匀的激光束中（越靠近光束中心光强越强）。
小球的折射率大于周围介质的折射率。
两束相互平行且强度①＞②的激光束，穿过介质小球射出时的光路如图17所示。
若不考虑光的反射和吸收，请分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。
b．根据上问光束对小球产生的合力特点，试分析激光束如何“夹起”粒子的？【答案】：v ；b．。
（1）a．1（2）a ．两光束因折射对小球产生的合力的方向向右偏上；b ．激光束如何“夹起”粒子的具体分析见下面的解析。
【考点】：通过弹性碰撞和光镊效应两个现象，考查动量守恒、机械能守恒、动量定理等知识综合应用能力。
【解析】：（1）a ．m 1从初始高度h 由静止下滑，到达水平面时的速度为 v 1（2分）1v =（2分）b ．m 1球和m 2球碰撞过程中，当两球速度相同时，弹性势能最大。
由动量守恒定律和机械能守恒定律得（2分）（2分）解得：最大弹性势能1212+m m ghm m =（2分）（2）a ．由图1可知，△v 的方向即为小球对光束作用力的方向。
当强度①＞②强度相同时，作用力F 1＞F 2，由平行四边形定则知，①和②光速受力合力的方向向左偏下，则由牛顿第三定律可知，两光束因折射对小球产生的合力的方向向右偏上。
（6分）b ．如图2所示，小球受到的合力向右偏上。
此力的横向分力F y ，会将小球推向光束中心。
一旦小球偏离光速中心，就会受到指向中心的分力，实现光束对小球的约束，如同镊子一样“夹住”小球。
（4分）【2019顺义二模】24．（20分）动量守恒定律和能量守恒定律是自然界的基本规律，请结合相关知识完成下列问题：（1）如图所示质量为m和M的两个物块放置在光滑水平地面上，M的左侧连着一个轻弹簧，给m初始速度使其撞向M，在相互作用的过程中弹簧始终处于弹性限度内。
若m的初速度大小为v0，求在m通过弹簧和M相互作用过程中弹簧的最大弹性势能；（2）近期热播电影“流浪地球”引起了影迷对天文知识的关注，其中一个名词“引力弹弓”更是成为人们谈论的热点，其实“引力弹弓”是指我们发射的深空探测器在探索太阳系或太阳系以外的宇宙空间过程中可以借助星球的引力实现助推加速，从而达到节省燃料，延长探测器有效工作时间的目的。
例如1977年美国宇航局发射的旅行者一号空间探测器现已成为第一个飞出太阳系进入星际介质的探测器，它在运行的过程中就借助了木星和土星的引力助推作用从而具有了飞出太阳系的动能。
如图所示为一个最简单的“引力弹弓”模型，假设太阳系内一探测器以大小为V的速度向右飞行，同时某一行星向左以大小为U的速度运动（V与U均以太阳为参考系），探测器在靠近行星的过程中被行星引力吸引改变运动方向并最终与行星同向运动并脱离行星。
请你运用所学知识证明此时探测器获得的速度大小为2U+V（证明时可认为探测器质量远远小于行星质量，不考虑其它星体万有引力的影响）。
【答案】：（1）；（2）证明过程见下面解析。
【考点】：动量守恒定律和能量守恒定律的综合应用【解析】：（1）取m、M系统为研究对象，V0方向为正方向，由动量守恒定律有：①由能量守恒定律有：②①②联立有：（2）设探测器质量为m ，行星质量为M ，脱离时探测器速度大小为V 1，行星速度大小为V 2，取行星和探测器系统为研究对象，U 方向为正由动量守恒定律可知： ⑤探测器靠近和脱离行星时可认为系统万有引力势能没变，故由能量守恒有：⑥⑤⑥联立可知：因为M m ?，所以M m M +≈，，所以12V U V =+，证毕。
【2019丰台二模】24．（20分）在科幻电影《流浪地球》中，由于太阳急速衰老膨胀即将吞噬地球，所以人类要把地球“推”离太阳系，而要想实现这一步，首先就要让地球停止自转。
人类采用的办法是在赤道上架设若干台大功率“转向发动机”，利用核聚变反应中释放的能量将燃烧物质以极高的速度抛射到太空，利用“反冲力”使地球转动逐渐减慢。
已知每台“转向发动机”在单位时间内能将质量为m 0的物质以相对地球速度v 抛出，地球质量为M 地，半径为R 地，自转角速度为ω。
（1）如图所示，大圆周表示地球赤道，弯曲箭头表示地球自转方向，小圆圈表示转向发动机所在位置。
要想获得最大的转动力矩，使减速效果最好，请你用箭头在图中A 点标出燃烧物质的抛射方向。
例如：“→”表示向右抛射。
（2）若转向发动机都按照产生最大力矩的方向抛射燃烧物质，求每台转向发动机获得的平均反冲力F 的大小。
（说明：地球减速是个漫长的过程，但在研究反冲力时可认为地球自转速度不变）（3）为了计算在赤道上要架设多少台“转向发动机”，需用到与刚体（理想化模型，即形状和大小完全不变的物体）转动相关的物理知识。
虽然我们在高中阶段没有学习关于刚体的动力学知识，但我们可以通过“类比”的方法来认识它。
a ．我们学过质点平动的动力学方程：。
相应地，在刚体定轴转动中有：。
其中，M 为力矩，表征外力对刚体的转动效果；I 为刚体的“转动惯量”，与平动中的质量m 相对应，表征刚体转动状态改变的难易程度。
对于质量分布均匀的刚体球而言，I =225mR ，m 为球体质量、R 为球体半径，地球可视为质量分布均匀的刚体。
到目前为止，你可能还不知道β所代表的物理含义，但它也可以表示为某个物理量变化率的形式，与平动中的加速度a 对应。
请你利用所学知识并结合题目信息，猜想“”所代表的物理量，简要写出猜想理由并说明β所代表的物理含义。
b ．若要求在T 时间内使地球停止自转，求在赤道上至少要安装转向发动机的台数N 。
【答案】：（1）如图所示（2）反冲力F 的大小为v m 0。
（3）a. 根据此物理量的单位为s1再结合题目信息猜想为ω，β的物理含义是描述角速度变化的快慢。
b.。
【考点】：以科幻电影《流浪地球》为背景，综合考查动量定理、量纲、类比质点平动解决刚体定轴转动相关问题。
【解析】：（1）（4分）如图所示（2）（6分）由动量定理得，则v m F 0='；由牛顿第三定律，反冲力F 的大小为v m 0。
（3）a.（6分）根据量纲，此物理量的单位为s1；再结合题目信息猜想此物理量为ω；类比速度的变化率是加速度，而β是角速度的变化率，称为角加速度，物理含义是描述角速度变化的快慢。
b.（4分）由得【2019朝阳二模】24．（20分）做功与路径无关的力场叫做势场，在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念，场力做功可以量度势能的变化。
例如静电场和引力场。
（1）如图所示，真空中静止点电荷+Q 产生的电场中，A 、B 为同一条电场线上的两点，A 、B 两点与点电荷+Q 间的距离分别为r 1和r 2。
取无穷远处的电势为零，则在距离点电荷+Q 为r 的某点电势kQ rϕ=（式中k 为静电力常量）。
a ．现将电荷量为+q 的检验电荷放置在A 点，求该检验电荷在A 点时的电势能E p A ；b ．现将电荷量为+q 的检验电荷，由A 点移至B 点，求在此过程中，电场力所做的功W 。
（2）质量为M 的天体周围存在引力场。
已知该天体的半径为R ，引力常量为G 。
a ．请类比点电荷，取无穷远处的引力势为零，写出在距离该天体中心为r （r R >）处的引力势g ϕ的表达式；b ．天体表面上的物体摆脱该天体万有引力的束缚，飞向宇宙空间所需的最小速度，称为第二宇宙速度，又叫逃逸速度。
求该天体的第二宇宙速度v 。
（3）2019年4月10日，人类首张黑洞照片面世。
黑洞的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸。
已知黑洞的质量为M 0，引力常量为G ，真空中的光速为c ，求黑洞可能的最大半径r m 。
【答案】：（1）a ．p 1A kQq E r =；b ．； （2）a ．g GM r ϕ=-；b ．=v ； （3）0m 22GM r c =。
【考点】：保守力场（静电场和引力场）中“势”、“势能”、做功的综合计算。
【解析】：（1）a ．由题意可知，A 点的电势1A kQr ϕ=所以检验电荷+q 放置在A 点时的电势能………………（3分）b ．在检验电荷由A 点移至B 点的过程中，根据功能关系有……………………………………（3分）（2）a ．将一物体从距离该天体中心为r 的点移至无穷远处，万有引力做负功，引力势能增加，所以该点的引力势g 0ϕ<，则类比点电荷可得g GM rϕ=-。
…（4分）b ．天体表面处的引力势g GM Rϕ=-，则质量为m 的物体放在天体表面处的引力势能。
若将质量为m 的物体从天体表面处以初速度v 向外“抛出”，该物体恰能到达无穷远处。
根据机械能守恒定律有所以=v …………………………………………………………（6分）（3）因为光也不能从黑洞逃逸，设黑洞的半径为r ，则有c ≤022GM r c ≤，所以黑洞可能的最大半径0m 22GM r c =。
………………………………………（4分）。