2017年3月海淀零模物理試題加答案.doc

2017年海淀零模物理試題 3月13僅利用下列某一組數(shù)據(jù)，可以計算出阿伏伽德羅常數(shù)的是（ ） A水的密度和水的摩爾質(zhì)量 B水分子的體積和水分子的質(zhì)量 C水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積 D水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量14許多科學家對物理學的發(fā)展做出了巨大貢獻，下列說法中正確的是（）A牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律后，用實驗的方法測出了引力常量G的數(shù)值B盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C伽利略用實驗證明了力是使物體運動的原因D赫茲從理論上預(yù)言了電磁波的存在15下列說法中正確的是 （ ）A放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短B射線是原子被電離后核外電子形成的電子流C同種元素的兩種同位素具有相同的核子數(shù)D大量處于n=2能級的氫原子自發(fā)躍遷發(fā)光時只能發(fā)出一種頻率的光圖1OCD16如圖1所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端連接一物塊，物塊沿豎直方向以O(shè)點為中心點，在C、D之間做周期為T的簡諧運動。已知在t1時刻物塊的動量為p、動能為Ek。下列說法中正確的是 （ ）A如果在t2時刻物塊的動量也為p，則t2-t1的最小值為TB如果在t2時刻物塊的動能也為Ek，則t2-t1的最小值為TC當物塊通過O點時，其加速度最小D物塊運動至C點時，其加速度最小圖2甲乙tvOAB17如圖2甲所示，直線AB是某電場中的一條電場線，若在A點放置一初速度為零的質(zhì)子，質(zhì)子僅在電場力作用下，沿直線AB由A運動到B過程中速度隨時間變化的圖象如圖2乙所示。則下列說法中正確的是 （ ）AA點的電場強度一定大于B點的電場強度B電場方向一定是從B指向A C質(zhì)子從A到B的過程中，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)，電場力做功的平均功率一定相等D質(zhì)子從A到B的過程中，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)，電場力的沖量一定相等圖3BAv18. 如圖3所示，在光滑水平地面上有A、B兩個小物塊，其中物塊A的左側(cè)連接一輕質(zhì)彈簧。物塊A處于靜止狀態(tài)，物塊B以一定的初速度向物塊A運動，并通過彈簧與物塊A發(fā)生彈性正碰。對于該作用過程，兩物塊的速率變化可用速率時間圖象進行描述，在圖4所示的圖象中，圖線1表示物塊A的速率變化情況，圖線2表示物塊B的速率變化情況。則在這四個圖象中可能正確的是 （ ）圖4vtoB1vtoA122vtoC12vtoD1212圖5甲乙19. 某同學在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，實驗情況如圖5所示，在平整的木板上釘上一張白紙，用圖釘將橡皮條的一端固定在A點，OB和OC為細繩，O點為橡皮條與細繩的結(jié)點。用兩個彈簧測力計分別拉細繩OB和OC，使橡皮條伸長一定的長度，并記下橡皮條與細繩的結(jié)點被拉至的位置；再用一個彈簧測力計拉橡皮條，使橡皮條與細繩的結(jié)點被拉至同一位置。下列因素對實驗結(jié)果的精確性沒有影響的是（ ）AOB繩和OC繩之間夾角的大小BOB繩和OC繩與木板平面是否平行C兩個彈簧測力計拉力的大小 D彈簧測力計外殼與木板之間的摩擦情況20電磁波無處不在，我們身邊的廣播、電視、移動通信都與電磁波有著密不可分的聯(lián)系，Wi-Fi、非接觸式公交卡、導航、雷達、微波加熱、射電天文學、遙感遙測也都與電磁波有關(guān)。頻率是電磁波的一個重要參量，不同頻率的電磁波在空中互不干擾，保證了各項無線電應(yīng)用的順利開展。 例如，我國自主建立的北斗導航系統(tǒng)所使用的電磁波頻率約為1561MHz；家用微波爐加熱食物所使用的電磁波頻率約為2450MHz；家用5GWi-Fi所使用的電磁波頻率約為5725MHz。對于家用5GWi-Fi的信號，下列說法中正確的是（ ） A一定不會產(chǎn)生偏振現(xiàn)象 B從一個房間穿越墻壁進入另一個房間后，頻率保持不變 C與北斗導航信號疊加時，將產(chǎn)生明顯的干涉現(xiàn)象 D與微波爐所使用的微波相比，更容易產(chǎn)生明顯衍的射現(xiàn)象A乙B丙0202010121（1）（6分）如圖6甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后，接通電源使光源正常工作。光源凸透鏡濾光片單縫雙縫遮光筒測量頭像屏甲圖6已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標尺）上有20分度。某同學調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊，如圖6乙所示，此時測量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖6丙所示，此示數(shù)為 mm；接著再轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊，測得A到B條紋間的距離為8.40mm。利用上述測量結(jié)果，經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長= m（保留2位有效數(shù)字）。另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對實驗裝置作了一下改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能實現(xiàn)這個效果的是 。A僅將濾光片移至單縫和雙縫之間B僅將單縫遠離雙縫移動少許C僅將單縫與雙縫的位置互換D僅將紅色濾光片換成綠色的濾光片圖7y1y2xAxABC擋板（2）（12分）在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖7所示的裝置。實驗操作的主要步驟如下：A在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直B使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡AC將木板沿水平方向向右平移一段動距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡BD將木板再水平向右平移同樣距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上得到痕跡C若測得A、B間距離為y1，B、C間距離為y2，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間。關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是_A斜槽軌道必須盡可能光滑B每次釋放小球的位置可以不同C每次小球均須由靜止釋放D小球的初速度可通過測量小球的釋放點與拋出點之間的高度h，之后再由機械能守恒定律求出根據(jù)上述直接測量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達式為v0_。(用題中所給字母表示)實驗完成后，該同學對上述實驗過程進行了深入的研究，并得出如下的結(jié)論，其中正確的是 。 A小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為p1，小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為p2，則應(yīng)有p1：p2=1:1B小球打在B點時的動量與打在A點時的動量的差值為p1，小球打在C點時的動量與打在B點時動量的差值為p2，則應(yīng)有p1：p2=1:2Oyx2圖8C小球打在B點時的動能與打在A點時的動能的差值為Ek1，小球打在C點時的動能與打在B點時動能的差值為Ek2，則應(yīng)有Ek1：Ek2=1:1D小球打在B點時的動能與打在A點時的動能的差值為Ek1，小球打在C點時的動能與打在B點時動能的差值為Ek2，則應(yīng)有Ek1：Ek2=1:3另外一位同學根據(jù)測量出的不同x情況下的y1和y2，令y= y2y1，并描繪出了如圖8所示的yx2圖象。若已知圖線的斜率為k，則小球平拋的初速度大小v0與k的關(guān)系式為_。(用題中所給字母表示)Bhabcd圖922（16分）均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長L=0.20m，每邊的電阻R=5.010-2。將其置于磁感應(yīng)強度B=0.10T的有界水平勻強磁場上方h=5.0m處，如圖9所示。線框由靜止自由下落，線框平面始終與磁場方向垂直，且cd邊始終與磁場的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力，求當cd邊剛進入磁場時，（1）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大??；（2）線框所受安培力的大??；（3）線框的發(fā)熱功率。 23（18分）為了方便研究物體與地球間的萬有引力問題，通常將地球視為質(zhì)量分布均勻的球體。已知地球的質(zhì)量為M，半徑為R，引力常量為G，不考慮空氣阻力的影響。（1）求北極點的重力加速度的大??；（2）若“天宮二號”繞地球運動的軌道可視為圓周，其軌道距地面的高度為h，求“天宮二號”繞地球運行的周期和速率；（3）若已知地球質(zhì)量M=6.01024kg，地球半徑R=6400km，其自轉(zhuǎn)周期T=24h，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2。在赤道處地面有一質(zhì)量為m的物體A，用W0表示物體A在赤道處地面上所受的重力，F(xiàn)0表示其在赤道處地面上所受的萬有引力。請求出的值（結(jié)果保留1位有效數(shù)字），并以此為依據(jù)說明在處理萬有引力和重力的關(guān)系時，為什么經(jīng)?？梢院雎缘厍蜃赞D(zhuǎn)的影響。 圖10乙RR0甲H24（20分）用靜電的方法來清除空氣中的灰塵，需要首先設(shè)法使空氣中的灰塵帶上一定的電荷，然后利用靜電場對電荷的作用力，使灰塵運動到指定的區(qū)域進行收集。為簡化計算，可認為每個灰塵顆粒的質(zhì)量及其所帶電荷量均相同，設(shè)每個灰塵所帶電荷量為q，其所受空氣阻力與其速度大小成正比，表達式為F阻=kv（式中k為大于0的已知常量）。由于灰塵顆粒的質(zhì)量較小，為簡化計算，灰塵顆粒在空氣中受電場力作用后達到電場力與空氣阻力相等的過程所用的時間及通過的位移均可忽略不計，同時也不計灰塵顆粒之間的作用力及灰塵所受重力的影響。（1）有一種靜電除塵的設(shè)計方案是這樣的，需要除塵的空間是一個高為H的絕緣圓桶形容器的內(nèi)部區(qū)域，將一對與圓桶半徑相等的圓形薄金屬板平行置于圓桶的上、下兩端，恰好能將圓桶封閉，如圖10甲所示。在圓桶上、下兩金屬板間加上恒定的電壓U（圓桶內(nèi)空間的電場可視為勻強電場），便可以在一段時間內(nèi)將圓桶區(qū)域內(nèi)的帶電灰塵顆粒完全吸附在金屬板上，從而達到除塵的作用。求灰塵顆粒運動可達到的最大速率；（2）對于一個待除塵的半徑為R的絕緣圓桶形容器內(nèi)部區(qū)域，還可以設(shè)計另一種靜電除塵的方案：沿圓桶的軸線有一根細直導線作為電極，緊貼圓桶內(nèi)壁加一個薄金屬桶作為另一電極。在直導線電極外面套有一個由絕緣材料制成的半徑為R0的圓桶形保護管，其軸線與直導線重合，如圖10乙所示。若在兩電極間加上恒定的電壓，使得桶壁處電場強度的大小恰好等于第（1）問的方案中圓桶內(nèi)電場強度的大小，且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場強度大小E的分布情況為E1/r，式中r為所研究的點與直導線的距離。試通過計算分析，帶電灰塵顆粒從保護管外壁運動到圓桶內(nèi)壁的過程中，其瞬時速度大小v隨其與直導線的距離r之間的關(guān)系；對于直線運動，教科書中講解了由v - t圖象下的面積求位移的方法。請你借鑒此方法，利用v隨r變化的關(guān)系，畫出1/v隨r變化的圖象，根據(jù)圖象的面積求出帶電灰塵顆粒從保護管外壁運動到圓桶內(nèi)壁的時間。2017年海淀零模物理試題參考答案13D 14B 15D 16C 17A 18B 19D 20B21（1）（6分）0.25 4.810-7 D （每空2分，共6分）（2）（12分） C （3分） x （3分）A （3分）v0= （3分）22（16分）（1）設(shè)線框cd邊剛進入磁場時的速度為v，根據(jù)自由落體規(guī)律則有v=10m/s（3分）所以線框cd邊剛進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E=BLv=0.20V（3分） （2）線框每邊的電阻為R，根據(jù)歐姆定律可知，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流A（3分） 線框所受安培力也就是cd邊所受的安培力，其大小為F=BIL=0.020N （3分）（3）線框發(fā)熱的功率P=I2R總=I24R=0.20W（4分）23（18分）（1）設(shè)質(zhì)量為m0的物體靜止在北極點時所受地面的支持力為N0，根據(jù)萬有引力定律和共點力平衡條件則有 GMm0/R2=N0（2分）即質(zhì)量為m0的物體在北極點時所受的重力F=N0=GMm0/R2（1分）設(shè)北極點的重力加速度為g0，則m0g0 = GMm0/R2（1分）解得g0=GM/R2（1分）（2）設(shè)“天宮二號”的質(zhì)量為m1，其繞地球做勻速圓周運動的周期為T1，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有 （2分）解得： T1=2（1分）運行速率v=2(R+h)/T1=（3分）（3）物體A在赤道處地面上所受的萬有引力F0= GMm/R2（1分）對于物體A在赤道處地面上隨地球運動的過程，設(shè)其所受地面的支持力為N，根據(jù)牛頓第二定律有 F0-N=m42R/T2（1分）物體A此時所受重力的大小W0=N=（1分） 所以=310-3（2分）這一計算結(jié)果說明，由于地球自轉(zhuǎn)對地球表赤道面上靜止的物體所受重力與所受地球引力大小差別的影響很小，所以通常情況下可以忽略地球自轉(zhuǎn)造成的地球引力與重力大小的區(qū)別。（2分）24（20分）（1）圓桶形容器內(nèi)的電場強度E=U/H（1分）灰塵顆粒所受的電場力大小 F=qU/H，（1分）電場力跟空氣的阻力相平衡時，灰塵達到的最大速度，并設(shè)為v1，（1分）則有kv1=qU/H（2分）解得 （1分）（2）由于灰塵顆粒所在處的電場強度隨其與直導線距離的增大而減小，且桶壁處的電場強度為第（1）問方案中場強的大小E1=U/H，設(shè)在距直導線為r處的場強大小為E2，則，解得E2=（3分）故與直導線越近