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(jì)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(xué)家對(duì)物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，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(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出了引力常量G的數(shù)值B盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C伽利略用實(shí)驗(yàn)證明了力是使物體運(yùn)動(dòng)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(jí)的氫原子自發(fā)躍遷發(fā)光時(shí)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(diǎn)為中心點(diǎn)，在C、D之間做周期為T的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。已知在t1時(shí)刻物塊的動(dòng)量為p、動(dòng)能為Ek。下列說法中正確的是 （ ）A如果在t2時(shí)刻物塊的動(dòng)量也為p，則t2-t1的最小值為TB如果在t2時(shí)刻物塊的動(dòng)能也為Ek，則t2-t1的最小值為TC當(dāng)物塊通過O點(diǎn)時(shí)，其加速度最小D物塊運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，其加速度最小圖2甲乙tvOAB17如圖2甲所示，直線AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，若在A點(diǎn)放置一初速度為零的質(zhì)子，質(zhì)子僅在電場(chǎng)力作用下，沿直線AB由A運(yùn)動(dòng)到B過程中速度隨時(shí)間變化的圖象如圖2乙所示。則下列說法中正確的是 （ ）AA點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B電場(chǎng)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(shí)間間隔內(nèi)，電場(chǎng)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(shí)間間隔內(nèi)，電場(chǎng)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(gè)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?fàn)顟B(tài)，物塊B以一定的初速度向物塊A運(yùn)動(dòng)，并通過彈簧與物塊A發(fā)生彈性正碰。對(duì)于該作用過程，兩物塊的速率變化可用速率時(shí)間圖象進(jìn)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(gè)圖象中可能正確的是 （ ）圖4vtoB1vtoA122vtoC12vtoD1212圖5甲乙19. 某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，O點(diǎn)為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)。用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)分別拉細(xì)繩OB和OC，使橡皮條伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度，并記下橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)被拉至的位置；再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，使橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)被拉至同一位置。下列因素對(duì)實(shí)驗(yàn)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(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小 D彈簧測(cè)力計(jì)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(dòng)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(dǎo)航、雷達(dá)、微波加熱、射電天文學(xué)、遙感遙測(cè)也都與電磁波有關(guān)。頻率是電磁波的一個(gè)重要參量，不同頻率的電磁波在空中互不干擾，保證了各項(xiàng)無線電應(yīng)用的順利開展。 例如，我國自主建立的北斗導(dǎo)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(duì)于家用5GWi-Fi的信號(hào)，下列說法中正確的是（ ） A一定不會(huì)產(chǎn)生偏振現(xiàn)象 B從一個(gè)房間穿越墻壁進(jìn)入另一個(gè)房間后，頻率保持不變 C與北斗導(dǎo)航信號(hào)疊加時(shí)，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(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將實(shí)驗(yàn)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(cè)量頭像屏甲圖6已知測(cè)量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺（游標(biāo)尺）上有20分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測(cè)量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對(duì)齊，如圖6乙所示，此時(shí)測(cè)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(dòng)手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對(duì)齊，測(cè)得A到B條紋間的距離為8.40mm。利用上述測(cè)量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長(zhǎng)= m（保留2位有效數(shù)字）。另一同學(xué)按實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)裝置作了一下改動(dòng)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(dòng)可能實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(yuǎn)離雙縫移動(dòng)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(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖7所示的裝置。實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(cè)得A、B間距離為y1，B、C間距離為y2，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，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(cè)量小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度h，之后再由機(jī)械能守恒定律求出根據(jù)上述直接測(cè)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(dá)式為v0_。(用題中所給字母表示)實(shí)驗(yàn)完成后，該同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)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(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與打在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量的差值為p1，小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與打在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的差值為p2，則應(yīng)有p1：p2=1:1B小球打在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與打在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量的差值為p1，小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量與打在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)量的差值為p2，則應(yīng)有p1：p2=1:2Oyx2圖8C小球打在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與打在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能的差值為Ek1，小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與打在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的差值為Ek2，則應(yīng)有Ek1：Ek2=1:1D小球打在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與打在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能的差值為Ek1，小球打在C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與打在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的差值為Ek2，則應(yīng)有Ek1：Ek2=1:3另外一位同學(xué)根據(jù)測(cè)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(zhǎng)L=0.20m，每邊的電阻R=5.010-2。將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T的有界水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)方向垂直，且cd邊始終與磁場(chǎng)的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，（1）線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小；（2）線框所受安培力的大小；（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(diǎn)的重力加速度的大?。唬?）若“天宮二號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道可視為圓周，其軌道距地面的高度為h，求“天宮二號(hào)”繞地球運(yùn)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(qǐng)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(shí)，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(chǎng)對(duì)電荷的作用力，使灰塵運(yùn)動(dòng)到指定的區(qū)域進(jìn)行收集。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可認(rèn)為每個(gè)灰塵顆粒的質(zhì)量及其所帶電荷量均相同，設(shè)每個(gè)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(dá)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(jiǎn)化計(jì)算，灰塵顆粒在空氣中受電場(chǎng)力作用后達(dá)到電場(chǎng)力與空氣阻力相等的過程所用的時(shí)間及通過的位移均可忽略不計(jì)，同時(shí)也不計(jì)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(jì)方案是這樣的，需要除塵的空間是一個(gè)高為H的絕緣圓桶形容器的內(nèi)部區(qū)域，將一對(duì)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(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），便可以在一段時(shí)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(dá)到除塵的作用。求灰塵顆粒運(yùn)動(dòng)可達(dá)到的最大速率；（2）對(duì)于一個(gè)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(jì)另一種靜電除塵的方案：沿圓桶的軸線有一根細(xì)直導(dǎo)線作為電極，緊貼圓桶內(nèi)壁加一個(gè)薄金屬桶作為另一電極。在直導(dǎo)線電極外面套有一個(gè)由絕緣材料制成的半徑為R0的圓桶形保護(hù)管，其軸線與直導(dǎo)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(chǎng)強(qiáng)度的大小恰好等于第（1）問的方案中圓桶內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，且已知此方案中沿圓桶半徑方向電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的分布情況為E1/r，式中r為所研究的點(diǎn)與直導(dǎo)線的距離。試通過計(jì)算分析，帶電灰塵顆粒從保護(hù)管外壁運(yùn)動(dòng)到圓桶內(nèi)壁的過程中，其瞬時(shí)速度大小v隨其與直導(dǎo)線的距離r之間的關(guān)系；對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v - t圖象下的面積求位移的方法。請(qǐng)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(hù)管外壁運(yùn)動(dòng)到圓桶內(nèi)壁的時(shí)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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)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(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(diǎn)時(shí)所受地面的支持力為N0，根據(jù)萬有引力定律和共點(diǎn)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(diǎn)時(shí)所受的重力F=N0=GMm0/R2（1分）設(shè)北極點(diǎn)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(hào)”的質(zhì)量為m1，其繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)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(duì)于物體A在赤道處地面上隨地球運(yùn)動(dòng)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(shí)所受重力的大小W0=N=（1分） 所以=310-3（2分）這一計(jì)算結(jié)果說明，由于地球自轉(zhuǎn)對(duì)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(chǎng)強(qiáng)度E=U/H（1分）灰塵顆粒所受的電場(chǎng)力大小 F=qU/H，（1分）電場(chǎng)力跟空氣的阻力相平衡時(shí)，灰塵達(dá)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(chǎng)強(qiáng)度隨其與直導(dǎo)線距離的增大而減小，且桶壁處的電場(chǎng)強(qiáng)度為第（1）問方案中場(chǎng)強(qiáng)的大小E1=U/H，設(shè)在距直導(dǎo)線為r處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E2，則，解得E2=（3分）故與直導(dǎo)線越近