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北京市东城区2020届高三一模物理试题(WORD版含答案)

来源:用户分享 时间:2025/7/11 9:02:33 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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16.(12分)

同学们想测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r。

⑴第一小组的同学用电压表、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路,如图甲所示。电路中用到的器材均完好无损。

①检查电路时,他们发现在开关闭合前电压表示数不为零,这是由于导线_____(填写表示导线的字母)连接错误造成的。改正错误连接后再次闭合开关,他们发现电压表有示数,但改变电阻箱连入电路的阻值时,电压表示数保持不变,原因可能是(写出一条即可)___________________________________________。

②排除故障后,他顺利完成实验,并根据测得的数据画出图乙所示的1-1图线,其中

UR1 /V?1UV a b a2 c d a1 O 1 /??1R e 图甲

图乙

b1

U为电压表示数,R为电阻箱连入电路的阻值。由图知:电池组的电动势E=,内阻r=。

⑵第二小组的同学用一块检查完好的灵敏电流计(满偏电流Ig已知,内阻Rg未知)、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路,如图丙所示。闭合开关后,调节电阻箱阻值为R1时灵敏电流计指针达到满偏,调节电阻箱阻值为R2时灵敏电流计指针达到半偏。请你通过推导说明,在这种测量方法中由于灵敏电流计的内阻Rg未知是否会对电动势和内阻的测量造成系统误差。

E r 图乙

G 第5页共12页

17.(8分)

均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止开始自由下落,并能匀速进入磁场。在此过程中线框平面保持在竖直平面内,且bc边始终与水平的磁场边界面平行。重力加速度为g。在线框进入磁场过程中,求:

d ⑴线框中产生的感应电动势大小E; ⑵bc两点间的电势差Ubc;

⑶闭合线框的质量m。 18.(8分)

我们可以从宏观与微观两个角度来研究热现象。

一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化。已知VA=0.3m3,TA=300K,TB=400K,TC=300K。 ⑴请你求出气体在状态B时的体积VB。

⑵气体分别处于状态A和状态B时,分子热运动速率的统计分布情况如图所示,其中对应状态B的是曲线(选填“①”或“②”)。 ⑶请你说明B→C过程中,气体压强变化的微观原因。

⑷设A→B过程气体吸收热量为Q1,B→C过程气体放出热量为Q2,请你比较Q1、Q2

的大小并说明依据。

b

第6页共12页

19.(12分)

如图甲所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端连接质量为m的小物块。

以小物块的平衡位置为坐标原点O,以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox。现将小物块向上托起,使弹簧恢复到原长时将小物块由静止释放,小物块在竖直方向做往复运动,且弹簧始终在弹性限度内。

(1)以小物块经过平衡位置向下运动过程为例,通过推导说明小物块的运动是否为简

谐运动。

(2)求小物块由最高点运动到最低点过程中,重力势能的变化量ΔEP1、弹簧弹性势能

的变化量ΔEP2。

(3)在图乙中画出由最高点运动到最低点过程中,小物块的加速度a随x变化的图象,

并利用此图象求出小物块向下运动过程中的最大速度。

图甲

O x

a

O x 图乙

第7页共12页

20.(12分)

在研究原子核的内部结构时,需要用能量很高的粒子去轰击原子核。粒子加速器可以用人工方法使带电粒子获得很大速度和能量。

图甲是回旋加速器的结构示意图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆型金属盒,两盒之间留有间距为d的窄缝,它们之间有一定的电势差。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。D1盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子。粒子在两盒之间被电场加速,之后进入磁场后做匀速圆周运动。经过若干次加速后,将粒子从金属盒边缘引出。设粒子在交变电场中运动时电压大小为U,不考虑粒子离开A处时的速度、粒子重力、粒子间的相互作用及相对论效应。

⑴求粒子被引出时的动能Ek; ⑵求粒子被电场加速的次数n;

⑶ 随着粒子在电场中的不断加速,粒子在磁场中的运动速率一次比一次增大,然而粒子每次在金属盒中的运动时间却相同,粒子在交变电场中加速的总时间也可以忽略。已知10 MeV 以上的回旋加速器中磁感应强度的数量级为1T,金属盒的直径在1m 以上,窄缝之间距离约为0.1cm。请你结合上述参数,通过推导和估算加以分析。

第8页共12页

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