2019丰台一模物理

丰台区2023年一模理科综合 (物理) 2011/4/1

13．下列关于电磁波的说法正确的是。

a．麦克斯韦提出了电磁波理论，并用实验证实了电磁波的存在。

b．各种电磁波在真空中的传播速度与光速一样，为3×108m/s

c．经过调幅后的电磁波是横波，经过调频后的电磁波是纵波。

d．红外线是波长为可见光波长还长的电磁波，常用于医院和食品消毒。

14．2023年哈恩用中子轰击铀核，发现产物中有原子核钡(ba)、氪(kr)、中子和一些γ射线。下列关于这个实验的说法正确的是

a．这个实验的核反应方程是u+n→ba+kr+n

b．这是一个核裂变过程，反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和。

c．这个反应中的释放出的能量可以用爱因斯坦的光电效应方程来计算。

d．实验中产生γ射线，其穿透能力极强，比x射线还强很多倍。

15．如图所示，a、b两种单色光，平行地射到平板玻璃上，经平板玻璃后射出的光线分别为a′、b′。下列说法正确的是

a．光线a的折射率比光线b的折射率大，光线a的波长比光线b的波长短。

b．光线a进入玻璃后的传播速度小于光线b进入玻璃后的传播速度。

c．若光线a能使某金属产生光电效应，光线b也一定能使该金属产生光电效应。

d．光线a的频率的比光线b的频率高，光线a光子电量比光线b光线光子能量大。

16．一个π+介子由一个μ夸克和一个反d夸克组成，二者的电荷分别是2e/3和-e/3。如果将夸克按经典带电粒子处理，两夸克间的距离约10-15m，基本电荷e=1.6×10-19c，静电力常量k=9×109 nm2/c2，则介子中两个夸克的库仑力约为。

a．5×10-14n b．5×105n c．50n d．5×1020n

17．科学家在研究地月组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返时间为t，若已知万有引力常量为g，月球绕地球运动（可视为匀速圆周运动）的周期为t，光速为c，地球到月球的距离远大于它们的半径。则可求出地球的质量为。

a． b． c． d．

18．一质点以坐标原点o为中心位置在y轴上做简谐振动，其振**象如图所示，振动在介质中产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波速为1.0m/s。此质点振动0.

2s后立即停振动，再经过0.1s后的波形图是。

abcd．19．示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况。图甲为示波器的原理结构图，电子经电压uo加速后进入偏转电场。竖直极板ab间加偏转电压uab、水平极板间cd加偏转电压ucd，偏转电压随时间变化规律如图乙所示。

则荧光屏上所得的波形是。

abcd．20. 如图所示，长为s的光滑水平面左端为竖直墙壁，右端与半径为r光滑圆弧轨道相切于b点。一质量为m的小球从圆弧轨道上离水平面高为h（h

21．⑴用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kω的电阻rx，以下给出的是可能的操作步骤：

a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔。

b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出rx的阻值后，断开两表笔。

c．旋转选择开关，对准欧姆档1k的位置。

d．旋转选择开关，对准欧姆档100的位置。

e．旋转选择开关，对准交流“off”档，并拔出两表笔。

请把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上。

根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为 ω。

某实验小组采用如图所示的装置**“合外力做功与速度变化的关系”。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。小车所受到的拉力f为0.

20n，小车的质量为200g。

实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动。这样做的目的是。

a．为了平衡摩擦力。

b．增大小车下滑的加速度。

c．可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功。

d．可以用质量较小的砝码就可以拉动小车，以满足砝码质量远小于小车质量的要求。

同学甲选取一条比较理想的纸带做分析。小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点o，在点迹清楚段依次选取七个计数点a、b、c、d、e、f、g，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。

测量起始点o至各计数点的距离，计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与o点之间的速度平方差、起始点o到计算点过程中细绳对小车做的功。其中计数点d的三项数据没有计算，请完成计算并把结果填入**中。

以w为纵坐标、以δv2为横坐标在方格纸中作出w-δv2图象。b 、c、e、f四点已经在图中描出，请在图中描出d点，并根据描点合理画出图象。

根据图象分析得到的结论：

同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理。如图所示是打点计时器打出的小车在恒力f作用下做匀加速直线运动的纸带，测量数据已用字母表示在图中。小车质量为m，打点计时器的打点周期为t。

利用这些数据可以验证动能定理。

请你判断这种想法是否可行？如果不行，说明理由。如果可行，写出必要的分析与推理。

22．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距l=1m。导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为r的电阻。匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为b=0.

4t。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为μ=0.

25。金属棒沿导轨由静止开始下滑，当金属棒下滑速度达到稳定时，速度大小为10m/s。（取g=10m/s2，sin 37=0.

6，cos 37=0.8）。求：

金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；

当金属棒下滑速度达到稳定时电阻r消耗的功率；

电阻r的阻值。

23．2023年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图为俯视图乙。

回旋加速器的核心部分为d形盒，d形盒装在真空容器中，整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与d形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。d形盒半径为r，磁场的磁感应强度为b。

设质子从粒子源a处射入加速电场的初速度不计。质子质量为m、电荷量为+q。加速器接一定频率的高频交流电源，其电压为u。

加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

求质子第1次经过狭缝被加速后进入d形盒运动轨道的半径r1；

求质子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；

如果使用这台回旋加速器加速α粒子，需要进行怎样的改动？请写出必要的分析及推理。

24．如图所示，p为质量为m=1kg的物块，q为位于水平地面上的质量为m=4kg的特殊平板，平板与地面间的动摩因数μ=0.02。在板上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为mn。

p刚从距高h=5m处由静止开始自由落下时，板q向右运动的速度为vo=4m/s。当物块p进入相互作用区域时，p、q之间有相互作用的恒力f=kmg，其中q对p的作用竖直向上，k=21，f对p的作用使p刚好不与q的上表面接触。在水平方向上，p、q之间没有相互作用力，板q足够长，空气阻力不计。

（取g=10m/s2，以下计算结果均保留两位有效数字）求：

p第1次落到mn边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间t；

p第2次经过mn边界时板q的速度v；

从p第1次经过mn边界到第2次经过mn边界的过程中，p、q组成系统损失的机械能δe；

当板q速度为零时，p一共回到出发点几次？

参***。21(1) ①cabe （2分）

11kω （2分）

21(2) ①ac （2分）

.07343分）

③描点，将五点连成通过原点的直线（3分）

w与△v2成正比2分）

可行1分）

从a到b的过程中，恒力做的功为wmn＝fxmn （1分）

物体动能的变化量为。

ekn－ekm＝mvm2－mvn2＝m()2－m()2＝（1分）

有fxmn=，说明合外力做功等于物体动能变化，即验证了动能定理。（1分）

22. （16分）（1）a＝4 m/s2（4分）（2）p=0.8×10w=8w（6分）（3）r= 2ω （6分）

23. （18分）(1) （6分）设质子第1次经过狭缝被加速后的速度为v1

2分2分）联立①②解得：（2分）

2) （8分）设质子从静止开始加速到出口处被加速了n圈，质子在出口处的速度为v

2分1分）2分1分）

联立③④⑤解得（2分）

3) （4分）回旋加速器正常工作时高频电压的频率必须与粒子回旋的频率相同。设高频电压的频率为f, 则当速α粒子时α粒子的比荷为质子比荷的2倍，，所以不用直接使用。（2分）改动方法一：

让回旋磁场的磁感应强度加倍。（2分）改动方法二：让加速高频电压的频率减半。

24. 解：(1) （8分）

p自由落下第一次到达边界mn时。

s （2分）

p到达边界mn时速度m/s （2分）

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