2014年海淀区高三一模物理
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海淀区高三第一学期期中练习 物 理 201.11 一、本题共1小题,每小题3分,共分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是的,有的小题有多个选项是的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
二、本题共小题,共15分。
(1)C(2); (3)平衡摩擦力过度砂和小砂桶的总质量m不远小于车和砝码的总质量M 12.(8分)(1)BC (2分) (2)mA·OP=mA·OM+ mB·ON (2分);OP+OM=ON (2分) ()+ (2分) 三、本题包括小题,共55分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
解:设物体受到的滑动摩擦力为Ff,加速度为a,则Ff=μmg 根据牛顿第二定律,物块力F作用,有FFf=ma1 (分) 解得a1=m/s2 (分) (2)设撤去力F时物块的速度为v,由运动学公式v(分)解得 v=.0m/s(分)(3)设撤去力F根据牛顿第二定律,Ff=ma2 解得m/s2 (分)由匀变速直线运动公式得 解得 t=s (分)解:(1)设为vmgLsinθ=解得v=6.0m/s (2)vy=vsinθ 解得 vy=3.6m/s 重力对物体做功的瞬时功率P=mgv解得P=(), mgsinθ=ma 解得 t=1.0s 在整个下滑过程中重力对滑块的冲量大小IG=mgt 解得 IG=1.0N·s (3分) 15.(9分)解: (1) (2分) 得 (2)在地球表面附近满足=mg 得 解得地球的质量 M= (3分) 地球的体积 V=解得地球的密度 (2分) 16.解: (1)(设滑块从C点飞出时的速度为vC,从C点运动到A点时间为t滑块从C点飞出后,做平抛运动竖直方向:2R=gt2 (分) 水平方向:x=vCt (分) 解得:vC=10m/s (分) (设滑块通过B点时的速度为vB,根据机械能守恒定律 mv=mv+2mgR (分) 设滑块在B点受轨道的支持力为FN,根据牛顿第二定律 FN-mg=m解得:FN=9N (分) 依据牛顿第三定律,滑块在B点对轨道的压力F(N=FN=9N (1分) ()若滑块恰好能够经过C点,设此时滑块的速度为v(C,依据牛顿第二定律有 mg=m 解得v(C===5m/s (1分) 滑块由A点运动到C点的过程中,由动能定理 Fx- mg(2R≥ (分) Fx≥mg(2R+ 解得水平恒力F应满足的条件 F≥0.625N (分) 17.解:(1)设动车组在运动中所受阻力为Ff ,动车组的牵引力为F, 动车组最大速度匀速运动时,F=FfP=Fvm=Ff vm ,P=4Pe (分) 解得 Ff=设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为F?由牛顿第二定律 F? - Ff=8ma(分) 解得 F?=1.(分)(2)设动车组在匀加速阶段所能达到的最大速度为v,匀加速时间为t1, 由P=F? 解得 v=25m/s(分) 由运动学公式 v=at1 解得t1=50s 动车在非匀加速运动的时间 t2=t-t1=500s(分) 动车组在加速过程中每动车的平均功率 入数据解得=W(或约为W)(分) (3)设动车组在加速过程中所通过的路程为s,由动能定理 (分) 解得 s=28(分)18.(10分)解:()对于A、B与轻质弹簧组成的系统,当烧断细线后动量守恒,B运动的最大速度为vB,有AvA+mBvB=0 vB=-=- 由图乙可知,当t=时,物体A的速度vA达到最大,vA=-4m/s 则vB=2m/s 即物体B运动的最大速度为2m/s (2分) (2) 由于系统动量守恒,则在任何时刻有 mAv(A-mBv(B=0 则在极短的时间Δt内有 mAv(AΔt-mBv(BΔt=0 mAv(AΔt=mBv(BΔt 累加求和得: mA∑v(AΔt=mB∑v(BΔt mAxA=mBxB xB=xA=xA 依题意 xA+xB=L1- L 解得 xB=0.1m (4分) (3)因水平方向系统不受外力,故系统动量守恒不论A、C两何时何处相碰,三速度是一个定值,总动能是一定值。
海淀区高三年级第二学期期中练习物理学科参考答案 2014.4(共120分)选择题(共48分,13题~20题每题6分)13.B 14.D 15.B 16.A 17.D 18.C 19.D 20.A21.(18分)(1)(共6分)①bda (2分,说明:没有排序扣1分,漏选、错选不得分)②B (2分) ③9500(2分)(2)(共12分)① A .adf (3分) B .2224t L n π (3分) C .偏小(2分) ② A .2.0 (2分) B .9.76(2分)22.(16分)解:(1)滑动摩擦力 f=μmg (1分)设滑块的加速度为a 1,根据牛顿第二定律F-μmg =ma 1 (1分)解得 a 1=9.0m/s 2 (1分)设滑块运动位移为0.50m 时的速度大小为v ,根据运动学公式v 2=2a 1x (2分)解得 v =3.0m/s (1分)(2)设滑块通过B 点时的动能为E kB从A 到B 运动过程中,依据动能定理有 W 合=ΔE kF x -fx 0= E kB , (4分)解得 E kB =4.0J (2分)(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为W f ,根据动能定理 -mgh -W f =0-E kB (3分)解得 W f =0.50J (1分)23.(18分)解:(1)烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用,电场力F=qE (1分) 又因为 hU E = (1分) 设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a ,根据牛顿第二定律有 ma hqU =(2分) 解得 22m/s 100.4⨯=a ,方向竖直向下 (2分)(2)若通道最上方的颗粒能通过通道,则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离这些颗粒在水平方向的位移 L=vt (2分) 在竖直方向的位移 221at h =' (2分) 解得 m 10.0m 08.0=<='h h 可确定这些颗粒能通过通道 因此,除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm (1分)(3)设每立方米有烟尘颗粒为N 0时间t 内进入除尘器的颗粒N 1= N 0hLvt (1分) 时间t 内吸附在底面上的颗粒N 2= N 0h ʹLvt (1分) 则除尘效率 hh hLvt N Lvt h N '='=00η=80% (1分) 因为2222121vL m h qU at h ==' 当h ʹ<h 时,22221v L mh qU h h ='=η 当h ʹ≥h 时,η=1 (2分)因此,在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下,可以通过适当增大两金属板间的电压U ,或通过适当减小颗粒进入通道的速度v 来提高除尘效率。
北京市海淀区2014届高三下学期期中练习理科综合生物部分2014.41. 下列生命活动过程中,不消耗ATP的是A. 叶绿体基质中将C3还原为糖B. 突触前膜向胞外释放神经递质C. 线粒体内膜上[H]与氧结合生成水D. 植物根细胞逆浓度吸收矿质离子2. 在细胞的生命历程中,不可能发生的是A. 细胞通过表面的蛋白质接收来自其他细胞的信号B. 基因的选择性表达使分化的细胞遗传物质发生改变C. 以亲代DNA为模板合成相同的两个子代DNAD. 细胞的生理功能减退和紊乱引起细胞衰老3. 研究者探究不同光照条件下,两种不同浓度CO2对某种蓝藻生长的影响,结果如下图所示。
下列关于实验的叙述,不正确的是A. “●”和“▲”分别表示高浓度和低浓度CO2下的测量结果B. 若相同条件下测量O2的释放量,可得到相似的实验结果C. 低光强时,不同的CO2浓度对干重增加的影响不显著D. 高浓度CO2时,不同的光强对干重增加的影响不显著4. 沟酸浆属植物中有两个亲缘关系很近的物种,一种开粉红花,被红色的蜂鸟传粉,另一种开黄花,被大黄蜂传粉。
将两物种控制花色的一对基因互换,两物种的传粉者也会随之互换。
由此无法推断出的是A. 花色是其传粉者长期自然选择的结果B. 传粉者在传粉时被捕食的概率较低C. 传粉者不同是两种植物间隔离的形式之一D. 两物种的性状差异一定不是少数基因决定的5. 下列生物学实验操作,能够顺利达到实验目的的是A. 在固体培养基上涂布稀释的大肠杆菌培养液获得单菌落B. 在接种酵母菌的新鲜葡萄汁中通入无菌空气制作果酒C. 土壤浸出液接种于牛肉膏蛋白胨培养基上筛选分解尿素的细菌D. 将切下的胡萝卜外植体直接接种在培养基上获得愈伤组织29. (16分)为研究某种蛇毒阻遏神经递质的机理,研究者进行了如下实验。
(1)该蛇毒的主要成分是蛋白质,其基本组成单位是________________。
(2)大鼠的呼吸中枢发出两条传出神经M和N支配膈肌收缩。
2014年海淀区高三期末物理试卷分析北京新东方中小学个性化学习部 彭宝聪一、选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确的答案填涂在答题纸上。
) 1.在物理学中常用比值法定义物理量。
下列说法中正确的是 A .用F E q =定义电场强度 B .用FB IL=定义磁感应强度 C .用4πS C kdε=定义电容器的电容 D .用lR sρ=定义导体的电阻 答案:AB考点:物理量的定义式 考点难易度:简单失分原因:对物理量的定义式(计算式)和决定式分不清楚。
复习建议:在老师的帮助下对高中物理中一些重要物理量的定义式和决定式进行梳理、记忆2.如图1所示,图中以点电荷Q 为圆心的虚线同心圆是该点电荷电场中球形等势面的横截面图。
一个带正电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,M 和N 是轨迹上的两点。
不计带电粒子受到的重力,由此可以判断 A .此粒子在M 点的加速度小于在N 点的加速度 B .此粒子在M 点的电势能大于在N 点的电势能 C .此粒子在M 点的动能小于在N 点的动能 D .电场中M 点的电势低于N 点的电势 答案:AD考点: 电场力的性质、能的性质的应用。
考点难易度:简单失分原因: 对带电粒子在电场中运动时所涉及的加速度、电势能、动能和电势的大小比较把握不准或者不熟练。
复习建议:翻看之前的笔记,再找三五道类似的题目,掌握带电粒子在电场中运动时所涉及的场强、电场力、加速度、电势能、动能、动量、电势、电场力做功的正负如何判断。
3.如图2所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A 、B 下部的金属箔均是闭合的。
下列关于实验现象描述中正确的是A .把带正电荷的物体C 移近导体A 稳定后,A 、B 下部的金属箔都会张开B .把带正电荷的物体C 移近导体A 稳定后,只有A 下部的金属箔张开C .把带正电荷的物体C 移近导体A 后,再把B 向右移动稍许使其与A 分开,稳定后A 、B 下部的金属箔都还是张开的D .把带正电荷的物体C 移近导体A 后,再把B 向右移动稍许使其与A 分开,稳定后A 、B 下部的金属箔都闭合 答案:AC考点: 起电的三种方式之一——感应起电 考点难易度:简单失分原因: 对感应起电的原因认识不清复习建议:该题是课本上的一个演示实验,建议在老师的帮助下把课本上的一些重要的演示实验所涉及的知识、现象、实质、外延等等弄清楚。
2014北京市海淀区高三(一模)物理一、选择题1.(6分)关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是()A.液体分子的无规则运动称为布朗运动B.物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加D.气体的温度升高,气体的压强一定增大2.(6分)下列表示重核裂变的方程是()A.H+H→He+nB.P→S i+ eC.N+He→O+HD.U+n→S i Xe+10n3.(6分)如图为双缝干涉的实验示意图,光源发出的光经滤光片成为单色光,然后通过单缝和双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹.若要使干涉条纹的间距变大,在保证其他条件不变的情况下,可以()A.将光屏移近双缝B.更换滤光片,改用波长更长的单色光C.增大双缝的间距D.将光源向双缝移动一小段距离4.(6分)一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示,已知波速为20m/s,图示时刻x=2.0m处的质点振动速度方向沿y轴负方向,可以判断()A.质点振动的周期为0.20sB.质点振动的振幅为1.6cmC.波沿x轴的正方向传播D.图示时刻,x=1.5m处的质点加速度沿y轴正方向5.(6分)如图所示,边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从ab边中点N点射出磁场.忽略粒子受到的重力,下列说法中正确的是()A.该粒子带负电B.洛伦兹力对粒子做正功C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大6.(6分)如图所示,在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,固定着两根水平金属导轨ab和cd,导轨平面与磁场方向垂直,导轨间距离为L,在导轨左端a、c间连接一个阻值为R的电阻,导轨电阻可忽略不计.在导轨上垂直导轨放置一根金属棒MN,其电阻为r,用外力拉着金属棒向右匀速运动,速度大小为v.已知金属棒MN与导轨接触良好,且运动过程中始终与导轨垂直.则在金属棒MN运动的过程中()A.金属棒MN中的电流方向为由M到NB.电阻R两端的电压为BLvC.金属棒MN受到的安培力大小为D.电阻R产生焦耳热的功率为7.(6分)如图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示.关于此实验,下列说法中正确的是()A.上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能守恒,动量守恒B.上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能不守恒,动量不守恒C.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同8.(6分)理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零.现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体,O为球心,以O为原点建立坐标轴Ox,如图所示.一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示,则选项图所示的四个F随x的变化关系图正确的是()A.B.C.D.二、填空题(共5小题,每小题6分,满分72分)9.(6分)某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表.(1)该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻R g,图中R1、R2为电阻箱.他按电路图连接好电路,将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后,他应该正确操作的步骤是.(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)a.记下R2的阻值b.调节R1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度c.闭合S2,调节R1和R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半d.闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半(2)如果按正确操作步骤测得R2的阻值为500Ω,则R g的阻值大小为;(填写字母代号)A.250ΩB.500ΩC.750ΩD.1000Ω(3)为把此电流表G改装成量程为2.0V的电压表,应选一个阻值为Ω的电阻与此电流表串联.10.(12分)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度.①甲组同学采用图甲所示的实验装置.A.为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用;(用器材前的字母表示)a.长度接近1m的细绳b.长度为30cm左右的细绳c.直径为1.8cm的塑料球d.直径为1.8cm的铁球e.最小刻度为1cm的米尺f.最小刻度为1mm的米尺B.该组同学先测出悬点到小球球心的距离L,然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g= .(用所测物理量表示)C.在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值.(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)②乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示.将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v﹣t图线.A.由图丙可知,该单摆的周期T= s;B.更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2﹣L(周期平方﹣摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035.由此可以得出当地的重力加速度g= m/s2.(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)11.(16分)如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向.质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F.已知A、B之间的距离x0=1.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2.求:(1)在撤去力F时,滑块的速度大小;(2)滑块通过B点时的动能;(3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功.12.(18分)为减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L=0.20m的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口.使用时底面水平放置,两金属板连接到U=2000V的高压电源两极(下板接负极),于是在两金属板间产生一个匀强电场(忽略边缘效应).均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左向右通过除尘器,已知每个颗粒带电荷量q=+2.0×10﹣17C,质量m=1.0×10﹣15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力.在闭合开关后:(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;(2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;(3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数.除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值.试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法.13.(20分)根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动,已知电子的电荷量为e,质量为m,电子在第1轨道运动的半径为r1,静电力常量为k.(1)电子绕氢原子核做圆周运动时,可等效为环形电流,试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小;(2)氢原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足r n=n2r1,其中n为量子数,即轨道序号,r n为电子处于第n轨道时的轨道半径.电子在第n轨道运动时氢原子的能量E n为电子动能与“电子﹣原子核”这个系统电势能的总和.理论证明,系统的电势能E p和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:E p=﹣k(以无穷远为电势能零点).请根据以上条件完成下面的问题.①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量E n和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式E n=②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离,即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围.不考虑电离前后原子核的动能改变,试求氢原子乙电离后电子的动能.物理试题答案一、选择题1.【解答】A、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动,不是液体分子的运动,而是液体分子的运动的间接反映.故A错误;B、温度是分子平均动能的标志,温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大,故B正确;C、做功和热传递都可以改变物体的内能.物体从外界吸收热量,其内能不一定增加,与做功情况有关,故C错误;D、由气态方程=c知,气体的温度升高,压强不一定增大,还与体积的情况有关.故D错误.故选:B.2.【解答】重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核,A为聚变,B为β衰变,C为发现质子的方程,D是重核裂变,故D正确.故选:D.3.【解答】实验中用激光通过双缝,双缝的作用是形成相干光源;由条纹间距干涉△x=λ,知,为了增大光屏上干涉条纹的间距,应使得双缝间距离d缩小,或者增大L与λ;A、将光屏移近双缝,则L减小,不符合要求,故A错误;B、换滤光片,改用波长更长的单色光,符合要求,故B正确;C、增大双缝的间距,导致条纹间距变小,故C错误;D、光源向双缝移动一小段距离,不会影响条纹间距,故D错误;故选:B.4.【解答】A、由波动图象读出波长λ=4m,则质点振动的周期为 T===0.2m/s,故A正确;B、质点振动的振幅为 A=0.8cm,故B错误;C、根据图示时刻x=2.0m处的质点振动速度方向沿y轴负方向,根据波形的平移法可知:波沿x轴负方向传播,故C错误;D、图示时刻,x=1.5m处的质点沿y轴正方向,因为简谐运动中质点的加速度方向与位移方向总是相反,则x=1.5m 处的质点加速度沿y轴负方向.故D错误.故选:A.5.【解答】A、粒子垂直射入匀强磁场中,做匀速圆周运动,进入磁场时,速度向右,磁场向内,洛伦兹力向上,故粒子带正电,故A错误;B、根据左手定则,洛伦兹力与速度垂直,一定不做功,故B错误;C、洛伦兹力提供向心力,指向圆心;粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场,圆心在射线Ma上;正好从ab边中点N点射出磁场,故圆心在MN的连线的垂直平分线撒谎能够;故圆心在a点,故半径为,故C错误;D、根据牛顿第二定律,有:qvB=m,解得:R=;速度越大,轨道半径越大,故D正确.故选:D.6.【解答】A、由右手定则判断得知金属棒MN中的电流方向为由N到M,故A错误;B、MN产生的感应电动势为 E=BLv,回路中的感应电流大小为 I==则电阻R两端的电压为U=IR=,故B错误;C、金属棒MN受到的安培力大小为 F=BIL=B L=,故C正确;D、电阻R产生焦耳热的功率为 P=I2R=()2R=,故D错误.故选:C.7.【解答】A、B、球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,由分析知说明该过程,每两个小球碰撞的过程机械能守恒、动量守恒,不是5个小球的系统,故A错误,B错误;C、D、如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放,则3与4碰后,3停止4具有向右的速度,4与5碰撞交换速度,4停止5向右摆起;3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度,然后3与4碰撞,使4向右摆起;2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度,然后2与3碰撞交换速度,使3向右摆起;故经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同;故D正确,C错误;故选:D.8.【解答】令地球的密度为ρ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:g=由于地球的质量为M=,所以重力加速度的表达式可写成:g=.根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力,g′=当r<R时,g与r成正比,当r>R后,g与r平方成反比.即质量一定的小物体受到的引力大小F在地球内部与r 成正比,在外部与r的平方成反比.故选:A.二、填空题(共5小题,每小题6分,满分72分)9.【解答】(1)半偏法测电流表内阻的实验步骤是:闭合开关S1,调节R1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度,然后再闭合S2,调节R1和R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半,记下R2的阻值,则合理的实验步骤为:bda.(2)由实验步骤可知,滑动变阻器阻值不变,电路总电阻不变,电路总电流不变,电流表半偏时流过电阻箱电流等于电流表电流,由于它们两端电压相等,则它们电阻阻值相等,由此可知,电流表内阻R g=R2=500Ω,故选B.(3)把G改装成电压表,需要串联电阻的阻值R=﹣Rg=﹣500=9500Ω.故答案为:(1)bda;(2)B;(3)9500.10.【解答】①A、根据T=得:g=,知需要测量摆长,摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和,所以选择长近1m的细线,直径为1.8cm的铁球,需要测量摆长和摆球的直径,所以需要最小刻度为1mm的米尺和螺旋测微器.故选:adf.B、因为T=,则g=.C、测量周期时,摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,则摆长的测量值偏小,测得的重力加速度偏小.②A、根据简谐运动的图线知,单摆的周期T=2.0s;B、根据T=得:,知图线的斜率:k==4.04,解得:g=9.76m/s2.故答案为:①A.adf;B.; C.偏小②A.2.0; B.9.76.11.【解答】解:(1)滑动摩擦力 f=μmg设滑块的加速度为a1,根据牛顿第二定律F﹣μmg=ma1解得 a1=9.0m/s2设滑块运动位移为0.50m时的速度大小为v,根据运动学公式v2=2a1x解得 v=3.0m/s;(2)设滑块通过B点时的动能为E kB从A到B运动过程中,依据动能定理有 W合=△E kF x﹣fx0=E kB,解得 E kB=4.0J(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为W f,根据动能定理﹣mgh﹣W f=0﹣E kB解得 W f=0.50J;答:(1)撤去力F时,滑块的速度大小为3.0m/s;(2)B点的动能为4.0J;(3)滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功为0.50J.12.【解答】解:(1)烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用,电场力F=qE又因为 E=设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a,根据牛顿第二定律有=ma解得a=4.0×102m/s2,方向竖直向下;(2)若通道最上方的颗粒能通过通道,则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离这些颗粒在水平方向的位移 L=vt在竖直方向的位移 h′=at2解得 h′=0.08m<h=0.10m 可确定这些颗粒能通过通道因此,除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm;(3)设每立方米有烟尘颗粒为N0时间t内进入除尘器的颗粒N1=N0hLvt时间t内吸附在底面上的颗粒N2=N0hʹLvt则除尘效率η===80%因为h′=at2=当hʹ<h时,η==×当hʹ≥h时,η=1因此,在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下,可以通过适当增大两金属板间的电压U,或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率.答:(1)加速度为4.0×102m/s2,方向竖直向下;(2)烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm;(3)通过适当增大两金属板间的电压U,或通过适当减小颗粒进入通道的速度v来提高除尘效率.13.【解答】解:(1)设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T1,形成的等效电流大小为I1,根据牛顿第二定律有:则有:又因为:有:(2)①设电子在第1轨道上运动的速度大小为v1,根据牛顿第二定律有电子在第1轨道运动的动能:电子在第1轨道运动时氢原子的能量 E1=﹣k同理,电子在第n轨道运动时氢原子的能量 E n=﹣k又因为 r n=n2r1则有 E n=﹣k=﹣k=命题得证.②由①可知,电子在第1轨道运动时氢原子的能量 E1=﹣k电子在第2轨道运动时氢原子的能量 E2==﹣k电子从第2轨道跃迁到第1轨道所释放的能量△E=E2﹣E1=电子在第4轨道运动时氢原子的能量 E4==﹣k设氢原子电离后电子具有的动能为E k,根据能量守恒有E k=E4+△E 解得E k=﹣k +=;答:(1)电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期:,及形成的等效电流的大小:;(2)①证明如上所示;②氢原子乙电离后电子的动能.11 / 11。
2014年北京各城区物理一模力学大题汇编海淀区39.在生产玻璃过程中,常用位于天车上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组和真空吸盘提升玻璃,如图22甲所示。
当卷扬机通过滑轮组提升质量为 的玻璃并使玻璃以速度 匀速上升时,卷扬对滑轮组绳端的拉力为 ,天车对卷扬机的支持力为 ,拉力 的功率为 ,滑轮组的机械效率为 ;当卷扬机通过滑轮组提升质量为 的玻璃并使玻璃以速度 匀速上升时,卷扬机对滑轮组的拉力 ,天车对卷扬机的支持力为 。
已知拉力所做功随时间变化的图像如图22乙所示,卷扬机的质量为,滑轮 、的质量均为 , , ,吸盘和绳的质量及滑轮与轴的摩擦均可忽略不计, 取 。
求: (1) 的大小; (2) 的大小; (3) 与 的比值。
60kg 1v 1F 1N 1F P η80kg 2v 2F 2N 1F 120kg A B 4kg 1235v v =75%η=g 10N/kg P 2v 1N 2N朝阳区相等,绳子质量和滑轮轮与轴的摩擦不计。
质量不计的杠杆AOBO为支点,BO=4AO,B点用绳子系住一个配重G1=500N,配重与水平楼顶的接触面积为S=0.2m2。
当把重为G2=2000N的建筑材料匀速竖直向上提起时5m,拉力F1=700N,此时杠杆AOB保持水平平衡。
求滑轮组的机械效率和配重对楼顶的压强。
为保持杠杆AOB始终水平平衡,用此装置最多能匀速竖直向上拉起多重的建筑材料?东城区39.如图19所示,体重为600N的小明利用滑轮组匀速提升重物时,他使用的最省力的绕绳方式,绕在滑轮组上的绳子(图中未画出)能承受的最大拉力为1000N,动滑轮总重300N,连接重物与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N。
不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg。
求:(1)小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面,则物体的最大物重不能超过多少?0.05m的圆柱体A,(2)小明用此滑轮组匀速提升一个高为2m,底面积为2若此过程中A始终不露出水面,则A的密度不能超过多少?(3)现有一个与圆柱体A形状完全相同的圆柱体B,其下表面距水面10m。
北京市东城区2014届高三一模物理试题2014.0413.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。
下列说法中正确的是A .此介质的折射率等于1.5B .此介质的折射率等于2C .入射角小于45°时可能发生全反射现象D .入射角小于30°时可能发生全反射现象14.氢原子能级如图所示。
大量处于n =4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光,其中a 光是从n =3能级向n =1能级跃迁时发出的,b 光的频率大于a 光的频率,则b 光可能是 A .从n =4能级向n =3能级跃迁时发出的 B .从n =4能级向n =2能级跃迁时发出的 C .从n =4 能级向n =1能级跃迁时发出的D .从n =3能级向n =2能级跃迁时发出的15.图甲为一简谐横波在t =0时刻的波形图像,图乙为横波中x =2m 处质点A 的振动图像,则下列说法正确的是A .波的传播方向沿x 轴负方向B .波的传播速度大小为2m/sC .在t =0时刻,图甲中质点A 的振动速度大小为0D .在t =1s 时刻,图甲中质点A 的位置坐标为(0,20)16.如图所示,一理想变压器原线圈匝数n 1=1000匝,副线圈匝数 n 2=200匝,原线圈所接交流电源的电动势瞬时值表达式e =311sin100πt V ,副线圈所接电阻R =88Ω。
电流表、电压表对电路影响可忽略不计。
则A .A 1的示数约为0.10AB .V 1的示数约为311VC .V 2的示数约为62.2VD .A 2的示数约为0.75Ax/my/cm 甲20 2468-200 y/cm t/s1234-2020 乙0 30° 介质45°真空 ~A 1 V 1V 2RA 22n ∞-0.85 -1.51-3.40 -13.6 1340 E /eVA17.地面附近处的电场的电场线如图所示,其中一条方向竖直向下的电场线上有a 、b 两点,高度差为h 。
海淀区高三年级第一学期期末练习参考答案及评分标准物 理 2014.1一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是符合题意的,有的小题有多个选项是符合题意的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 AB AD AC AD CD BD B BCAD C 二、本题共2小题,共15分。
11.(8分) (1)①C (2分); D (2分) ②见答图1 (2分)(2)C (2分)12.(7分)(1)如答图2 (2分);1.48±0.01 (2分); 0.59±0.02 (1分) (2)将路端电压和电流分两次测量。
(2分) (说明:表达出测量的电流、电压不是同一个状态即可得分) 三、本题包括6小题,共55分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. (8分)解: (1)小球在A 点静止,其受力情况如答图3所示。
小球带负电。
(2分)(2)根据共点力平衡条件有 mg tan37︒=qE 解得 E=q mg 43 (3分) (3)设小球到达最低点时的速度为v ,小球从水平位置运动到最低点的过程中,根据动能定理有:mgl –qEl =21mv 2 (2分) 解得:v =)37tan 1(2︒-gl =22gl (1分) 14.(8分)解: (1)电子在加速电场中,根据动能定理eU 1=E k解得E k =4.0×10-16J (2分) A 2R 1 VE S 答图1 答图2I 2/A I 1/mA1.15 1.30 1.40 1.45 1.35 1.251.501.20 1.10 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 37︒mg答图3 qET F 合(2)设电子在偏转电场中运动的时间为t电子在水平方向做匀速运动,由l = v 1t ,解得 t =1v l 电子在竖直方向受电场力 F=e dU 2⋅ 电子在竖直方向做匀加速直线运动,设其加速度为a依据牛顿第二定律 e d U 2⋅=ma ,解得a =mdeU 2 (1分) 电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量 y =221at =1224dU l U (1分) 解得 y =0.36cm (1分)(3)电子射出偏转电场的位置与射入偏转电场位置的电势差 U =y dU ⋅2(1分) 电场力所做的功W =eU (1分) 解得W =5.76×10-18J (1分)15.(9分)解:(1)设线圈ab 边的边长l 1,bc 边的边长l 2。
海淀区高三年级第一学期期末练习 物 理 2014.1 说明:本试卷共8页,共100分。
考试时长90分钟。
考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
题号一二三总分131415161718分数 一、本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项是正确的,有的小题有多个选项是正确的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
把你认为正确的答案填涂在答题纸上。
1.用比值法定义物理量。
下的是 A.E=定义电场强度 B.定义磁感应强度 C.定义电容器的电容 D.R=定义导体的电阻 2.如图1所示,图中以点电荷Q为的虚线同心圆是该点电荷电场中等势面。
一个带正电的粒子经过该电场,它的运动轨迹如图中实线所示,M和N是轨迹上的两点。
不计重力,由此可以判断 A.此粒子在M点的加速度小于在N点的加速度 B.此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 C.此粒子在M点的动能小于在N点的动能 D.电场M点的电势于N点的电势 3.如图2所示,取一对用绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触,起初它们不带电,分别贴在导体A、B下部的金属箔均是闭合的。
下列现象描述正确的是 A.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,A、B下部的金属箔都会张开 B.把带正电荷的物体C移近导体A稳定后,只有A下部的金属箔张开 C.把带正电荷的物体C移近导体A,把B向右移使其与A分开稳定后A、B下部的金属箔都还是张开的 D.把带正电荷的物体C移近导体A,把B向右移使其与A分开,稳定后A、B下部的金属箔都闭合 4.如图3所示电路中,灯泡A、B规格相同,电感线圈L自感系数足够大且电阻可忽略。
下列关于此电路的说法中正确的是 A.S闭合后的瞬间,A、B同时亮,然后A变暗后熄灭 B.S闭合后的瞬间,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B一样亮 C.S断开后的瞬间,A立即熄灭,B变暗后熄灭 D.S断开后的瞬间,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭 5.4所示电路,电源电动势为E,内阻r。
海淀区高三年级第二学期适应性练习理科(物理)综合能力测试 2014.3本试卷共14页,共300分。
考试时长150分钟。
考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分(选择题 共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分,在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.下列说法中正确的是A .外界对物体做功,物体的内能一定增加B .物体的温度升高,物体内所有分子的动能都增大C .在分子相互靠近的过程中,分子势能一定增大D .在分子相互远离的过程中,分子引力和斥力都减小14.下列说法中正确的是A .光是一种概率波,物质波也是概率波B .麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在C .某单色光从一种介质进入到另一种介质,其频率和波长都将改变D .紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射15.图中所示为氢原子能级示意图的一部分,则关于氢原子发生能级跃迁的过程中,下列说法中正确的是 A .从高能级向低能级跃迁,氢原子放出光子B .从高能级向低能级跃迁,氢原子核外电子轨道半径变大C .从高能级向低能级跃迁,氢原子核向外放出能量D .从4n =能级跃迁到3n =能级比从3n =能级跃迁到2n =能级辐射出电磁波的波长短16.如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O 点为平衡位置,在a 、b 两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示。
由振动图象可以得知 A .振子的振动周期等于t 1B .在t =0时刻,振子的位置在a 点C .在t =t 1时刻,振子的速度为零D .从t 1到t 2,振子正从O 点向b 点运动17. “神舟十号”飞船绕地球的运行可视为匀速圆周运动,其轨道高度距离地面约340km ,则关于飞船的运行,下列说法中正确的是 A .飞船处于平衡状态B .地球对飞船的万有引力提供飞船运行的向心力C .飞船运行的速度大于第一宇宙速度D .飞船运行的加速度大于地球表面的重力加速度n E /eV ∞ 43 2 1 0-0.85 -1.51 -3.4-13.618.把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。
北京市海淀区2014届高三下学期期中练习理科(物理)综合能力测试 2014.4本试卷共14页,共300分。
考试时长150分钟。
考生务必将答案写在答题纸上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题纸一并交回。
第一部分(选择题 共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分,在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是 A .液体分子的无规则运动称为布朗运动 B .物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大 C .物体从外界吸收热量,其内能一定增加 D .气体的温度升高,气体的压强一定增大14.下列表示重核裂变的方程是A .n He H H 10423121+→+ B .e S P 01i 30143015+→C .H O He N 1117842147+→+ D .n 10Xe S n U 101365490381023592++→+r15.右图为双缝干涉的实验示意图,光源发出的光经滤光片成为单色光,然后通过单缝和双缝,在光屏上出现明暗相间的条纹。
若要使干涉条纹的间距变大,在保证其他条件不变的情况下,可以 A .将光屏移近双缝B .更换滤光片,改用波长更长的单色光C .增大双缝的间距D .将光源向双缝移动一小段距离16.一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻波的图象如图所示,已知波速为20 m/s ,图示时刻x =2.0m 处的质点振动速度方向沿y 轴负方向,可以判断 A .质点振动的周期为0.20s B .质点振动的振幅为1.6cm C .波沿x 轴的正方向传播y /cmx/m0 2.0 4.0 1.0 3.0 5.00.8 -0.8D .图示时刻,x =1.5m 处的质点加速度沿y 轴正方向17.如图所示,边长为的L 的正方形区域abcd 中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。
一带电粒子从ad 边的中点M 点以一定速度垂直于ad 边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从ab 边中点N 点射出磁场。
忽略粒子受到的重力,下列说法中正确的是 A .该粒子带负电B .洛伦兹力对粒子做正功C .粒子在磁场中做圆周运动的半径为L /4D .如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大18.如图所示,在磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中,固定着两根水平金属导轨ab 和cd ,导轨平面与磁场方向垂直,导轨间距离为L ,在导轨左端a 、c 间连接一个阻值为R 的电阻,导轨电阻可忽略不计。
在导轨上垂直导轨放置一根金属棒MN ,其电阻为r ,用外力拉着金属棒向右匀速运动,速度大小为v 。
已知金属棒MN 与导轨接触良好,且运动过程中始终与导轨垂直。
则在金属棒MN 运动的过程中 A .金属棒MN 中的电流方向为由M 到NB .电阻R 两端的电压为BLvC .金属棒MN 受到的安培力大小为r R vL B 22D .电阻R 产生焦耳热的功率为Rv L B 22219.右图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高。
用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球。
当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球间的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示。
关于此实验,下列说法中正确的是A .上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能守恒,动量守恒B .上述实验过程中,5个小球组成的系统机械能不守恒,动量不守恒C .如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度D .如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同B a bc dN Mv vM B NR a cbd20.理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。
现假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的实心球体,O 为球心,以O 为原点建立坐标轴Ox ,如图甲所示。
一个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在x 轴上各位置受到的引力大小用F 表示,则图乙所示的四个F 随x 的变化关系图正确的是第二部分(非选择题 共180分)本部分共11小题,共180分。
21.(18分)(1)某同学欲将量程为200μA 的电流表G 改装成电压表。
①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻R g ,图中R 1、R 2为电阻箱。
他按电路图连接好电路,将R 1的阻值调到最大,闭合开关S 1后,他应该正确操作的步骤是 。
(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)a .记下R 2的阻值b .调节R 1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度c .闭合S 2,调节R 1和R 2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半d .闭合S 2,保持R 1不变,调节R 2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半 ②如果按正确操作步骤测得R 2的阻值为500Ω,则R g 的阻值大小为 ;(填写字母代号)A. 250ΩB. 500ΩC. 750ΩD. 1000Ω③为把此电流表G 改装成量程为2.0V 的电压表,应选一个阻值为 Ω的电阻与此电流表串联。
(2)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。
①甲组同学采用图甲所示的实验装置。
A .为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用 ;(用器材前的字母表示)a .长度接近1m 的细绳 b. 长度为30cm 左右的细绳 c .直径为1.8cm 的塑料球 d .直径为1.8cm 的铁球Ox甲RS1 E rR 2 R 1S 2Ge .最小刻度为1cm 的米尺f .最小刻度为1mm 的米尺B .该组同学先测出悬点到小球球心的距离L ,然后用秒表测出单摆完成n 次全振动所用的时间t 。
请写出重力加速度的表达式g = 。
(用所测物理量表示) C .在测量摆长后,测量周期时,摆球振动过程中悬点O 处摆线的固定出现松动,摆长略微变长,这将会导致所测重力加速度的数值 。
(选填“偏大”、“偏小”或 “不变”)② 乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器,如图乙所示。
将摆球拉开一小角度使其做简谐运动,速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系,如图丙所示的v-t 图线。
A .由图丙可知,该单摆的周期T = s ;B .更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T 2-L (周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T 2=4.04L +0.035。
由此可以得出当地的重力加速度g = m/s 2。
(取π2=9.86,结果保留3位有效数字) 22.(16分)如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B 端的切线沿水平方向。
质量m=1.0kg 的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N 的作用下,从A 点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=0.50m 时撤去力F 。
已知A 、B 之间的距离x 0=1.0m ,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g =10m/s 2。
求:(1)在撤去力F 时,滑块的速度大小; (2)滑块通过B 点时的动能;(3)滑块通过B 点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h =0.35m ,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。
23.为减少烟尘排放对空气的污染,某同学设计了一个如图所示的静电除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L =0.20m 的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h =0.10m 的通道口。
使用时底面水平放置,两金属板连接到U =2000V 的高压电v /cm·s -1t/s0 0.5 2.5 1.0 1.5 2.0 10 -103.0丙ABC Fh源两极(下板接负极),于是在两金属板间产生一个匀强电场(忽略边缘效应)。
均匀分布的带电烟尘颗粒以v =10m/s 的水平速度从左向右通过除尘器,已知每个颗粒带电荷量 q =+2.0×10-17C ,质量m =1.0×10-15kg ,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。
在闭合开关后:(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向; (2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离; (3)除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。
除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。
试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出在保持除尘器通道大小不变的前提下,提高其除尘效率的方法。
24.(20分)根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动,已知电子的电荷量为e ,质量为m ,电子在第1轨道运动的半径为r 1,静电力常量为k 。
(1)电子绕氢原子核做圆周运动时,可等效为环形电流,试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小;(2)氢原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足r n =n 2r 1,其中n 为量子数,即轨道序号,r n 为电子处于第n 轨道时的轨道半径。
电子在第n 轨道运动时氢原子的能量E n 为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。
理论证明,系统的电势能E p 和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r 存在关系:E p =-k re 2(以无穷远为电势能零点)。
请根据以上条件完成下面的问题。
①试证明电子在第n 轨道运动时氢原子的能量E n 和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E 1满足关系式;21n E E n②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n =4的氢原子乙吸收并使其电离,即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。
不考虑电离前后原子核的动能改变,试求氢原子乙电离后电子的动能。
物理学科参考答案 2014.4(共120分)选择题(共48分,13题~20题每题6分)13.B 14.D 15.B 16.A 17.D 18.C 19.D 20.A 21.(18分)(1)(共6分)①bda (2分,说明:没有排序扣1分,漏选、错选不得分) ②B (2分) ③9500(2分) (2)(共12分)① A .adf (3分) B .2224tLn π (3分) C .偏小(2分) ② A .2.0 (2分) B .9.76(2分)22.(16分)解:(1)滑动摩擦力 f=μmg (1分)设滑块的加速度为a 1,根据牛顿第二定律F-μmg =ma 1 (1分)解得 a 1=9.0m/s 2 (1分) 设滑块运动位移为0.50m 时的速度大小为v ,根据运动学公式v 2=2a 1x (2分)解得 v =3.0m/s (1分) (2)设滑块通过B 点时的动能为E kB从A 到B 运动过程中,依据动能定理有 W 合=ΔE k F x -fx 0= E kB , (4分) 解得 E kB =4.0J (2分) (3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为W f ,根据动能定理 -mgh -W f =0-E kB (3分) 解得 W f =0.50J (1分) 23.(18分)解:(1)烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用,电场力F=qE (1分) 又因为 hUE =(1分) 设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a ,根据牛顿第二定律有ma hqU=(2分)解得 22m/s 100.4⨯=a ,方向竖直向下 (2分) (2)若通道最上方的颗粒能通过通道,则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离这些颗粒在水平方向的位移 L=vt (2分) 在竖直方向的位移 221at h =' (2分) 解得 m 10.0m 08.0=<='h h 可确定这些颗粒能通过通道 因此,除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm (1分) (3)设每立方米有烟尘颗粒为N 0时间t 内进入除尘器的颗粒N 1= N 0hLvt (1分) 时间t 内吸附在底面上的颗粒N 2= N 0h ʹLvt (1分) 则除尘效率 hh hLvt N Lvt h N '='=00η=80% (1分)因为2222121v L mh qU at h ==' 当h ʹ<h 时,22221v L mh qU h h ='=η 当h ʹ≥h 时,η=1 (2分) 因此,在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下,可以通过适当增大两金属板间的电压U ,或通过适当减小颗粒进入通道的速度v 来提高除尘效率。