2012北京市朝阳区高三物理二模试题及答案(WORD)

北京市朝阳区2011-2012学年度高三年级第二次综合练习

物理试题

2012．5

13．“国际热核聚变实验堆（ITER）计划”是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项

341目之一。某热核聚变反应方程为21H +1H2He +0n，相关的原子核或核子质量如下表，该

反应中放出的能量为

质量 21H 31H 42He m3 10n m1

m2 m4 1A．(m1m2m3m4)c2

2C．(m1m2m3m4)c2

1B．(m3m4m1m2)c2

2D．(m3m4m1m2)c2

14．如图所示，两束不同的单色细光束a、b，以不同的入射角

从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是

A．在同种介质中b光的速度较大

B．若让a、b光分别从同种玻璃射向空气，b光发生全反射的临界角较大

C．若让a、b光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则b光条纹间距

较大

D．若让a、b光分别照射同种金属，都能发生光电效应，则b光照射金属产生的光电子最

大初动能较大

15．为了科学研究的需要，常常将带电粒子储存在圆环形状空腔

中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场中，如图所示。如果磁场的磁感应强度为B，质子（11H）和α粒子（42He）在空腔中做圆周运动的轨迹相同，质子和α粒子在圆环空腔中运动的速率分别为vH和vα，运动周期分别为TH和Tα，则以下判断正确的是 A．vH≠vα；TH≠Tα B．vH=vα；TH=Tα C．vH=vα；TH≠Tα D．vH≠vα；TH=Tα

16．如图所示，一自耦变压器（可看做理想变压器）输入端AB

间加一正弦式交流电压，在输出端CD间接灯泡和滑动变阻器。转动滑片P可以改变副线圈的匝数，移动滑片Q可以改

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变接入电路电阻的阻值。则

A．只将P顺时针转动，灯泡变亮 B．只将P逆时针转动，灯泡变亮 C．只将Q向上移动，灯泡变亮 D．只将Q向下移动，灯泡变亮

17．如图甲所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，O点为振源，P点到O点的距离l=10m。

t=0时刻O点由平衡位置开始振动，图乙为质点P的振动图像。下列判断正确的是

A．该波的波长为5m，t=0时刻振源O的振动方向沿y轴负方向 B．该波的波长为2m，t=0时刻振源O的振动方向沿y轴负方向 C．该波的波长为5m，t=0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向 D．该波的波长为2m，t=0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向 18．如图所示，长为L、倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平面

上，斜面处于电场中。一电荷量为+q、质量为m的小球以速度v0由斜面底端A沿斜面上滑，到达顶端B的速度仍为v0，则

mgA．若电场是匀强电场，则场强大小一定为

qB．若电场是匀强电场，A、B两点间的电势差一定为

mgL q

C．不论电场是否是匀强电场，小球在B点的电势能一定大于在A点的电势能

mgLsinD．不论电场是否是匀强电场，A、B两点间的电势差一定为

q19．图甲中的三个装置均在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中，足够长的光滑导轨固定不

动，图2中电容器不带电。现使导体棒ab以水平初速度v0向右运动，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。某同学定性画出了导体棒ab的v-t图像，如图乙所示。则他画出的是

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A．图1中导体棒ab的v-t图像 B．图2中导体棒ab的v-t图像 C．图3中导体棒ab的v-t图像

D．图2和图3中导体棒ab的v-t图像

20．一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的滑

块相连。滑块在光滑水平面上做简谐运动，周期为T，振幅为A。滑块从最大位移向平衡位置运动的过程中，在求弹簧弹力的冲量大小时，有以下两种不同的解法：

解法一 由于弹簧的弹力F与位移x成正比，所以甲同学先求出0~解法二 乙同学查阅资料后得到弹性势能的表达式T内的平均弹力 4FkA0 21是：Epkx2（x为弹簧的形变量）。 2设滑块到达平衡位置时的速度为v，根据机11械能守恒定律：kA2mv2 22所以：vAk m由于运动时间是 IFT，所以 4TkAT 48又根据动量定理：Imv0Amk 关于以上两种解法，下列判断准确的是

A．只有解法一正确 B．只有解法二正确

C．解法一和解法二都正确 D．解法一和解法二都不正确

第二部分（非选择题 共180分）

本部分共11小题，共180分。 21．（18分） （1）某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验

中（g取9.8m/s2）：

① 他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要____________（填字母代号） A．直流电源 B．交流电源 C．游标卡尺 D．毫米刻度尺 E．天平及砝码 F．秒表

② 先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如下图所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为

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x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，代表它的符号是_______（选填“x1”、“x2”或“x3”）。

③ 已知电源频率是50Hz，利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度

vB=_________m/s。

④ 重物在计数点O、B对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx2，增加的动能为

1212

（选填“>”、“<”或“=”），其原因是mvB，通过计算发现，mgx2_____mvB

22_________________。

（2）另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频

闪相机来探究碰撞中的不变量。其实验步骤如下：

【步骤1】用天平测出A、B两个小球的质量

mA、mB（mA>mB）；

【步骤2】安装好实验装置，使斜槽末端保持

水平，调整好频闪相机的位置并固定；

【步骤3】让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机

记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；

【步骤4】将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置P由静止开始释放，使它们碰

撞。两小球离开斜槽后，用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示。

经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变。 ① 实验中放在斜槽末端的小球是__________ （选填“A”或“B”）；

② 若要验证他们的猜想，需要在照片中直接测量的物理量有_______________（选填

“x0”、“y0”、“x1”、“y1”、“x2”、“y2”）。写出该实验小组猜想结果的表达式________________________（用测量量表示）。

③ 他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，碰撞中的恢复

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系数定义为ev2v1v20v10，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别

是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞恢复系数e=1，非弹性碰撞恢复系数e<1。”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=___________。（结果保留到小数点后两位数字）

22．（16分）

如图所示，空间有一场强为E、水平向左的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在粗糙绝缘水平面上由静止释放，在电场力的作用下向左做匀加速直线运动，运动位移为L时撤去电场。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。

（1）画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图，并求出该过程中加速度a的大小； （2）求滑块位移为L时速度v的大小； （3）求撤去电场后滑块滑行的距离x。

E

Ｌ

23．（18分）

如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L=2.0m，R是连在导轨一端的电阻，质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B=0.50T、方向竖直向下的匀强磁场。从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的拉力，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA、BC段是直线，AB段是曲线。假设在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响。g取10m/s2。求：

（1）导体棒ab最大速度vm的大小；

（2）在1.2s~2.4s的时间内，该装置总共产生的热量Q； （3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。

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24．（20分）

某同学用一个光滑的半圆形轨道和若干个大小相等、可视为质点的小球做了三个有趣的实验，轨道固定在竖直平面内，且两端同高。第一次，他将一个小球从离轨道最低点的竖直高度h处由静止沿轨道下滑（h远小于轨道半径），用秒表测得小球在轨道底部做往复运动的周期为T；第二次，他将小球A放在轨道的最低点，使另一个小球B从轨道最高点由静止沿轨道滑下并与底部的小球碰撞，结果小球B返回到原来高度的1/4，小球A也上滑到同样的高度；第三次，用三个质量之比为m1:m2:m3＝5:3:2的小球做实验，如图所示，先将球m2和m3放在轨道的最低点，球m1从某一高度由静止沿轨道下滑，它们碰后上升的最大高度分别为h1、h2和h3，不考虑之后的碰撞。设实验中小球间的碰撞均无能量损失。重力加速度为g。求：

（1）半圆形轨道的半径R；

（2）第二次实验中两小球的质量之比mA:mB；

（3）第三次实验中三个小球上升的最大高度之比h１:h２:h３。

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理科综合测试

2012．5

第一部分共20小题，每小题6分，共120分。 题号 答案 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C 14 D 15 A 16 B 17 C 18 D 19 B 20 B

第二部分共11小题，共180分。 物理 21．（18分） （1）① BD 2分

② x2 2分 ③ 1.90 2分 ④ > 2分 纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力 2分

（2）① B 2分 ② x0、x1、x2 2分

mAx0mAx1mBx2

2分 2分

N qE f mg ③ 0.88

22．（16分） 解：（1）滑块沿轨道向左运动过程中的受力如图所示。

根据牛顿运动定律：

mgN0

qEfma 又因为 fN 所以 aqE g

m（2）物块向左做匀加速直线运动，根据运动学公式：

v22aL

（6分）

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所以 v2(qEg)L m （4分）

（3）滑块在导轨运动的整个过程中，根据动能定理有 qELmg(Lx)00

x(qE1)L mg （6分）

23．（18分） 解：（1）从乙图可知，t=2.4s时R两端的电压达到最大，Um=1.0V，由于导体棒内阻不计，故

Um=Em=BLvm=1.0V， 所以 vmEm① （6分） 1.0m/s

BL（2）因为EUBLv，而B、L为常数，所以，在0~1.2s内导体棒做匀加速直线运动。设

导体棒在这段时间内加速度为a。设t1=1.2s时导体棒的速度为v1，由乙图可知此时电压U1=0.90V。

因为 E1U1BLv1

②

U10.90m/s BL 在1.2s~2.4s时间内，根据功能原理

所以 v11212mv1PtmvmQ 22 所以 Q5.3J

（3）导体棒做匀加速运动的加速度

v0a10.75m/s2

t当t=1.2s时，设拉力为F1，则有

PF15.0N

v1 同理，设t=2.4s时拉力为F2，则有

P4.5N F2vm 根据牛顿第二定律有

F1fF安1ma F2fF安20 mgN0

③

（6分）

④ ⑤ ⑥

F N f mg F安

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又因为 F安1B1IL F安2BI2L fN

BLU1 RBLU2 R⑦ ⑧ ⑨

（6分）

由④⑤⑥⑦⑧⑨，代入数据可求得：

R=0.4Ω，0.2

24．（20分） 解：（1）第一次实验中，小球的运动可以看做摆长为R的单摆，根据单摆周期公式有：

T2R gT2g 所以 R2 （6分）

4（2）第二次实验中，球B从高为R处释放，设球B与球A碰撞前瞬间的速度大小为vB，碰

R和vA。由题意知，球B与A碰后达到的高度均为，撞后瞬间它们速度的大小分别为vB4根据机械能守恒定律有新课标第一网

12 mBvBmBgR

2

1R2mBg mBvB241R2mAvAmAg 241gR 2所以 vB2gR；vAvB又根据动量守恒定律有

mAvA mBvBmBvB所以

mA3 mB1 （6分）

（3）根据题意设球1、2、3的质量分别为5m、3m和2m。设球1与球2碰撞前后的速度分别，球3与球2碰撞后的速度为v3。 v2为v1、v1，球2与球3碰撞前后的速度分别为v2、球1与球2碰撞过程中动量守恒，且机械能守恒，则有xkb1.com

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5mv15mv13mv2125mv2112 125mv1223mv2 解得 v114v51，v24v1 球2与球3碰撞过程中动量守恒，且机械能守恒，则有

3mv23mv22mv3123mv21223mv212 222mv3解得： v214v31，v32v1 在三个小球的上升过程中，根据机械能守恒定律有

125mv215mgh1123mv223mgh2 122mv232mgh3 解得 h1:h2:h31:1:36 2012朝阳二模 Page 10 of 10 8分）

（