北京市西城区高考理综第二次模拟(物理部分)(2012西城二模).doc

北京市西城区2012年高三二模试卷
物 理 试 题

13．关于从空气射入玻璃中的一束单色光，下列说法正确的是
A．若入射角足够大，则能发生全反射现象
B．光在玻璃中的波长小于在空气中的波长
C．光子在玻璃中的能量大于在空气中的能量
D．光在玻璃中的传播速度大于在空气中的传播速度

14．下列过程吸收能量的是
A．重核裂变 B．轻核聚变
C．原子从较高能级跃迁到较低能级 D．原子从较低能级跃迁到较高能级

v
B
E
15．如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直。一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转。则这些粒子一定具有相同的
A．质量m B．电量q
C．运动速度v D．比荷

16．已知甲、乙两个绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为h1和h2，月球半径为R。甲、乙的运动速度大小分别用v1和v2表示。则v1和v2的比值为
A． B． C． D．

17．一简谐横波沿x轴正方向传播。波源的位移y随时间t的变化规律可以用表达式表示，式中位移y的单位是m，时间t的单位是s。该简谐横波的波速为v=4.0m/s。则
A．这列波的波长λ=2.0m
B．这列波的波长λ=0.20m
C．在一个周期内，任一质点振动时的路程s=0.2m
D．在一个周期内，任一质点振动时的路程s=0.4m

18．如图所示，P、Q、A、B四个点在同一条直线上，分别把两个正、负点电荷置于P、Q两点。A、B两点间的电势差用U表示，A点的电场强度用E表示。若只把Q点的点电荷的电荷量减半，则
Q
P
B
A
A．U变大，E变大
B．U变小，E变小
C．U变小，E变大
D．U变大，E变小

-i0
i0
O
2t0
t0
i
t
A
D
C
B
图1
图2
B
B0
O
2t0
t0
t
A.
B

B0
O
2t0
t0
t
B.
B
-B0
B0
O
2t0
t0
t
C.
B
-B0
B0
O
2t0
t0
t
D.
19．如图1所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为

A
B
O′
O
甲
乙
20．如图所示，一半径为R的圆弧形轨道固定在水平地面上，O为最低点，轨道末端A、B两点距离水平地面的高度分别为h和2h，h<<R。分别从A、B两点同时由静止释放甲、乙两个完全相同的小球。不计轨道与球之间的摩擦及空气阻力，不计两球碰撞过程中的机械能损失。则
A．碰撞后乙球经过的时间再次回到点O
B．碰撞后乙球落到水平地面上时的速度大小为
C．碰撞后甲球落到水平地面上时的速度大小为
D．碰撞的瞬间前后相比较，轨道对地面的压力变小

21．实验题（18分）
打点计时器
小车
砝码盘
（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示。
①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响。他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做____________运动。另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m 小车的质量M。（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系。
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm。
0
1
2
3
4
3.86
8.05
12.59
17.47
图2

实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据，可以算出小车的加速度a= m/s2。（结果保留三位有效数字）

③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a ~图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲。于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象。那么，该同学的修正方案可能是
A．改画a与的关系图线 B．改画a与的关系图线
C．改画 a与的关系图线 D．改画a与的关系图线

（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图1所示的电路。
R
S
图1
A
V
图2
+
—
①请根据图1在图2中进行实物连线。

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U/V
0.05
0.10
0.20
0.30
0.40
1.00
1.50
2.00
3.00
I/A
0.05
0.08
0.10
0.11
0.12
0.16
0.19
0.22
0.27

图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐 ；这表明灯丝的电阻率随温度升高而 。（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
2.00
U/V
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
1.00
3.00

0
I/A
图3

③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为________W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为________W。（以上两空的结果均保留两位有效数字）

EO
A
B
22．（16分）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球。整个装置处于水平向右，场强大小为的匀强电场中。
（1）求小球在电场中受到的电场力大小F；
（2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态。若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小a；
（3）现把小球置于图中位置B处，使OB沿着水平方向，轻绳处于拉直状态。小球从位置B无初速度释放。不计小球受到的空气阻力。求小球通过最低点时的速度大小v。
上游水库
下游水库
H
d
23. （18分）十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源，改善首都供电质量的重要任务。抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高出蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电。电站利用十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库。电站的年发电量约为10亿kW·h，年抽水用电量约为14亿kW·h。如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容量为V，蓄水后上游水库的平均水深为d，蓄水后水位高出下游水面高度为H。已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量。
（1）求十三陵抽水蓄能电站的总效率η；
（2）求能用于发电的水的最大重力势能EP；
（3）若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区。已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R。要使输电线路上损耗的功率小于ΔP，
a．求输电电压的最小值U；
b．在输电功率P一定的情况下，请提出两种能够降低输电过程中功率损耗的方法，
并加以评述。

24．（20分）如图所示，一个木板放置在光滑的水平桌面上， A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连，并且跨过轻滑轮，A物体放置在木板的最左端，滑轮与物体A间的细绳平行于桌面。已知木板的质量m1=20.0kg，物体A的质量m2=4.0kg，物体B的质量m3=1.0kg，物体A与木板间的动摩擦因数，木板长L=2m，木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。为了使A、B两个物体以及木板均保持静止状态，需要对木板施加水平向左的力F1，加以维持
（1）求这个力F1的大小；
A
F1
B
（2）为了使物体A随着木板一起向左运动，并且不发生相对滑动，现把力F1替换为水平向左的力F2，求力F2的最大值；
（3）现在用一个水平向左的力瞬间击打木板，并同时撤去力F1，使得物体B上升高度hB=1.0m（物体B未碰触滑轮）时，物体A刚好经过木板的最右端。求打击木板的这个力的冲量大小I。
北京市西城区2012年高三二模试卷
物理试题评分细则 2012.5
一、选择题（共8*6=48分）
13．B 14．D 15．C 16．D 17．A 18．B 19．B 20．C

二、实验题①答图
+
—
21．（共18分）
（1）①匀速直线···········1分
远小于· ··········1分
② 0.343 ··············2分
③ A ··················2分
（2）①如图所示 ··························3分
② 增 大 ··························2分
增 大 ·····························2分
③ 0.81（0.80—0.82） ·········2分
0.62（0.60—0.64）···········3分·
评分说明：本题共18分。
第（1）题，共6分。
第（2）题，共12分。在第（1）题的连线中，只有滑动变阻器的滑动触头端的两个接线柱上的连线可以互相代换位置。

22．（共16分）
（1）小球所受的电场力  ···························· 2分
·····························2分
（2）根据平行四边形定则,小球受到的重力和电场力的的合力
· ····························2分
根据牛顿第二定律 ·····························2分
所以，小球的加速度 ·····························2分
（3）根据动能定理有 ：
················4分
解 得： ······································2分
23．（共18分）
（1）总效率 ····························2分
···························2分
（2）能用于发电的水的总质量 ；
能用于发电的水的平均下落高度
所以，能用于发电的水的最大重力势能：
···················6分
说明：上式中取1000kg/m3 , g取9.8m/s2或10 m/s2均可。
（3）a．当输电电压为U时，输电电流···················1分
所以，损失功率 ···················2分
所以，输电电压的最小值···················2分
b．提高输电电压U (最经济) ··································2分

增大输电导线的横截面积（或采用电阻率小的输电导线材料）
(不经济) ················································1分；
说明：本题共18分。第（1）问4分；第（2）问6分；第（3）问8分。

24．（20分）
（1）对物体B受力分析如图1所示，
根据共点力平衡条件 T1=m3g ①··················1分
对物体A和木板组成的整体受力分析如图2所示
根据共点力平衡条件得 F1=T1 ②···················1分
代入数据，由①、②得 F1=10N · ··················1分
T1
m3g
B
图1

T1
F1
图2

（2）运动过程中，三个物体的加速度大小相等，设加速度大小为a。
T2
f
图4
a
T2
m3g
B
图3
对物体B受力分析如图3所示，
根据牛顿第二定律 T2–m3g= m3a ③··········1分
a
对物体A受力分析如图4所示，
根据牛顿第二定律 f–T2 = m2a ④············1分
此时，f =μm2g ⑤············1分
代入数据，由③、④、⑤式得
f
F2
图5
a
a =2.0m/s2 ············2分
对木板受力分析如图5所示，
根据牛顿第二定律 F2–f= m1a ⑤····1分
将加速度代入⑤式得 F2= 60N········1分

（3）由于木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A、B运动的加速度与（2）中的加速度相等。即a =2.0m/s2
设物体B上升高度hB=1.0m，所用时间为t，满足
···········1分
代入数据，解得 t =1.0s ············1分
a´
f
图6
设木板减速运动过程中的加速度为，
对木板受力分析如图6所示
根据牛顿第二定律 ············1分
代入数据，解得 ············1分
根据题意，物体B上升高度hB=1.0m过程中，木板向左运动的位移
x=L+hB=3m ···········1分
设：打击木板后的瞬间，木板的速度为v0，
则：物体A刚好经过木板最右端时，木板的速度
············1分
对木板，根据运动学公式又有：
···········1分
代入数据，解得 v0=3.5m/s ················1分
根据动量定理，有：I=m1v0-0 ············1分
代入数据，解得 I=70N·s············1分

评分说明：本题共20分。第（1）问3分；第（2）问7分；第（3）问10分

- 9 -
用心 爱心 专心