北京西城區(qū)2009年5月抽樣

 

13．我國廣東大亞灣核電站是我國首座大型商用核電站，年發(fā)電量近150億千瓦時。核

電站是利用核裂變產(chǎn)生的核能來發(fā)電的。下列四個核反應(yīng)方程屬于核裂變反應(yīng)的是

A．

B．

C．

D．

 

14．下列說法正確的是

A．氣體壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力

B．對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加

C．一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度不變壓強(qiáng)增大時，其體積可能增大

D．在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁沒有壓強(qiáng)

 

15．家用節(jié)能燈正常工作時約有40%的電能轉(zhuǎn)化為可見光。若普朗克常數(shù)取6×10^－34J?s，可見光頻率取6×10¹⁴Hz。根據(jù)節(jié)能燈功率和以上數(shù)據(jù)可以估算出節(jié)能燈1秒鐘釋放出的光子數(shù)最接近

A．1×10⁴⁸        B．1×10³⁴          C．1×10¹⁹        D．1×10¹⁴

 

16．下列有關(guān)機(jī)械波的說法中正確的是

A．我們能夠聽到墻外的聲音是聲波發(fā)生干涉的結(jié)果

B．超聲波的波長比人耳能聽到的聲波波長大得多

C．醫(yī)院中的“B超”是利用次聲波的反射來檢查身體有無異常

D．根據(jù)聽到的火車汽笛聲的音調(diào)變化判斷火車的行駛方向是多普勒效應(yīng)的應(yīng)用

 

17．如圖所示，PQ是固定在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道。一輛質(zhì)量為M的小車放在光滑水平面上。小車的左端上表面與圓弧軌道底端相切。一質(zhì)量為m的小物塊從圓弧軌道頂端由靜止開始滑下，沖上小車后，滑到小車右端時恰好與小車保持相對靜止。已知M = 9m，重力加速度為g．從小物塊開始下滑到與小車保持相對靜止的整個過程中，小物塊與小車組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為

    A．0.1mgR         B．0.99mgR        C．0.09mgR          D．0.9mgR

 

 

 

18．如圖所示，質(zhì)量均為m的兩物體b、c分別與輕質(zhì)彈簧的兩端相連接，將它們靜止放在地面上。彈簧的勁度系數(shù)為k。一質(zhì)量也為m的小物體a從距b物體h高處由靜止開始下落。a與b相碰后立即粘在一起向下運(yùn)動，以后不再分開。

已知重力加速度為g，不計空氣阻力，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。

在a與b一起向下運(yùn)動的過程中，下列判斷正確的是

A．一起開始向下運(yùn)動時的速度大小為

B．達(dá)到最大速度時，物體c對地面的壓力大小為mg

C．達(dá)到最大速度時，彈簧的壓縮量大小為

D．達(dá)到最低點(diǎn)時，彈簧的彈力大小為2mg

 

19．利用超導(dǎo)材料零電阻的性質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)無損耗輸電。現(xiàn)有一直流電路，輸送端電壓為800V，輸送的總功率為40kW，輸電線的總電阻為0.4Ω。如果用超導(dǎo)電纜替代原來的輸電線，保持輸送端電壓和輸送功率不變。那么節(jié)約的電功率為

A．1kW             B．1.6×10³ kW       C．1.6 kW           D．10kW

 

20．如圖所示，空間有Ⅰ和Ⅱ兩個有理想邊界、寬度都為L的

勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示。 

abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，每邊

電阻均為R。線框以垂直磁場邊界的速度v水平向右勻速

穿過兩磁場區(qū)域。線框平面與磁感線垂直，且bc邊始終與

磁場邊界平行。設(shè)線框剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)的位置x = 0，x軸沿水

平方向向右，從bc邊剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)到ad邊離開Ⅱ區(qū)的過程

中，ab兩端電勢差U_ab隨距離變化的圖象正確的是（圖中U₀ = BLv）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21．（18分）

（1）一塊多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，如圖中虛線位置。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)換到_________擋，換擋后需要先進(jìn)行　　　　　　的操作，再進(jìn)行測量。若正確操作后進(jìn)行測量時表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是________Ω。

（2）某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。入射球與被碰球半徑相同。

① 實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從 C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡。記錄紙上的O點(diǎn)是重錘所指的位置，M、P、N分別為落點(diǎn)的痕跡。未放B球時，A球落地點(diǎn)是記錄紙上的         點(diǎn)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

② 釋放多次后，取各落點(diǎn)位置的平均值，測得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：OM=13.10cm，

OP=21.90cm，ON=26.04cm。用天平稱得入射小球A的質(zhì)量m₁=16.8g，被碰小球B的

質(zhì)量m₂ = 5.6 g。若將小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動量”，請將下面的數(shù)據(jù)處理

表格填寫完整。

OP/m

OM/m

ON/m

碰前總動量

p/ kg?m

碰后總動量

p′/ kg?m

相對誤差

0.2190

0.1310

0.2604

3.68×10^-3

 

 

根據(jù)上面表格中的數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)，你認(rèn)為能得到的結(jié)論是：                      。

③ 實(shí)驗(yàn)中可以將表達(dá)式m₁ v₁ = m₁ v₁′+ m₂ v₂′轉(zhuǎn)化為m₁ s₁ = m₁ s₁′+ m₂ s₂′來進(jìn)行驗(yàn)證，其中s₁、s₁′、s₂′為小球平拋的水平位移�？梢赃M(jìn)行這種轉(zhuǎn)化的依據(jù)是         。

   （請選擇一個最合適的答案）

A．小球飛出后的加速度相同

B．小球飛出后，水平方向的速度相同

C．小球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動，水平位移與時間成正比

D．小球在空中水平方向都做勻速直線運(yùn)動，又因?yàn)閺耐�一高度平拋，運(yùn)動時間相同，所以水平位移與初速度成正比

④ 完成實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)小組對上述裝置進(jìn)行了如下圖所示的改變：（I）在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將木板豎直立于靠近槽口處，使小球A從斜槽軌道上某固定點(diǎn)C由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；（II）將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球A從原固定點(diǎn)C由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡P；（III）把半徑相同的小球B 靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球A仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下， 與小球B 相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡 M和 N；（IV）用刻度尺測量紙上O點(diǎn)到M、P、N 三點(diǎn)的距離分別為y₁、y₂、y₃。請你寫出用直接測量的物理量來驗(yàn)證兩球碰撞過程中動量守恒的表達(dá)式：            。（小球A、B的質(zhì)量分別為m₁、m₂）

 

 

 

 

 

22．（16分）如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直。線圈的長l₁ = 0.50 m，寬l₂ = 0.40m，匝數(shù)N = 20匝，線圈總電阻r = 0.10Ω。磁場的磁感強(qiáng)度B = 0.10T。線圈繞OO′ 軸以ω = 50rad／s的角速度勻速轉(zhuǎn)動。線圈兩端外接一個R = 9.9Ω的電阻和一塊內(nèi)阻不計的交流電流表。求：

  （1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；

（2）電流表的讀數(shù)；

（3）線圈轉(zhuǎn)過一周的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

 

 

 

 

 

 

23．（18分）如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x

軸，y軸在豎直方向。在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場。一個質(zhì)量m = 2.0×10^-3kg、電量q = 2.0×10^-6C的帶正電的物體（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線運(yùn)動，其位移隨時間的變化規(guī)律為x = 6.0 t －10 t ²，式中x的單位為m，t的單位為s。不計空氣阻力，取g =10m/s²。

（1）求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；

（2）求帶電物體在0.5s內(nèi)經(jīng)過的路程；

（3）若在第0.6s末突然將勻強(qiáng)電場的方向變?yōu)檠?

y軸正方向，場強(qiáng)大小保持不變。求在0～0.8s

內(nèi)帶電物體電勢能的變化量。

 

 

 

 

 

 

 

 

24．（20分）磁流體發(fā)電技術(shù)是目前世界上正在研究的新興技術(shù)。如圖所示是磁流體發(fā)電機(jī)示意圖，發(fā)電管道部分長為l、高為h、寬為d．前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極。兩個電極與負(fù)載電阻R相連。整個管道放在勻強(qiáng)磁場中，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直前后側(cè)面向后�，F(xiàn)有平均電阻率為ρ的電離氣體持續(xù)穩(wěn)定地向右流經(jīng)管道。實(shí)際情況較復(fù)雜，為了使問題簡化，設(shè)管道中各點(diǎn)流速相同，電離氣體所受摩擦阻力與流速成正比，無磁場時電離氣體的恒定流速為v₀，有磁場時電離氣體的恒定流速為v．

（1）求流過電阻R的電流的大小和方向；

（2）為保證持續(xù)正常發(fā)電，無論有無磁場存在，都對管道兩端電離氣體施加附加壓強(qiáng)，使管道兩端維持一個水平向右的恒定壓強(qiáng)差∆p，求∆p的大小；

    （3）求這臺磁流體發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。

 

 

 

 

 

13．B　   14．A　   15． C　   16．D　   17．D    18．C　  19．A    20．C

21．（18分）（每空2分）

（1）（6分） ×1，歐姆擋電阻調(diào)零，18

（2）① （2分）P   

② （6分）3.66×10^-3（或3.7×10^-3）；0.54%

在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，可認(rèn)為系統(tǒng)在碰前的動量和碰后的動量是相等的。

③ （2分）D    

④ （2分）m_{1 =} m₁ + m₂    

22．（16分） 

（1）（5分）由　　E = NBω l₁ l₂ 　　　 （4分）

           解得　E = 20（V）　　　　（1分）

  （2）（6分）由　　        （2分）

解得　I_m=2.0（A）        （1分）

             由　　　　　　　�。�2分）

解得　　I=1. 4（A）   　�。�1分）

（3）（5分）由　　Q = I ²(R+r)T　　    （2分）

                             （2分）

解得　Q =2.5J          �。�1分）

23．（18分）

（1）（6分）加速度大小  a = 20m/s²             （1分）

            根據(jù)牛頓第二定律  Eq = ma         （2分）

            解得場強(qiáng)    E = 2.0×10⁴N/C         （2分）

                        方向沿x軸負(fù)方向      （1分）

（2）（6分）物體在O點(diǎn)的初速度    v₀ = 6.0m/s   （1分）    

減速時間    t₁ =  = 0.3s          （1分）

0.3s內(nèi)經(jīng)過的路程  x₁ = = 0.9 m  （1分）

            后0.2s物體做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過的路程

                                x₂ = = 0.4m     （1分）

0.5s內(nèi)物體經(jīng)過的路程   s = x₁+x₂ = 1.3m    （2分）

（3）（6分）第0.6s末帶電物體回到坐標(biāo)原點(diǎn)O          （1分）

之后的0.2s物體以初速度v₀做類平拋運(yùn)動

            在y方向根據(jù)牛頓第二定律

                  Eq ? mg = ma′  （1分）

                        （1分）

             解得物體在y方向經(jīng)過的距離y₀ = 0.2m  （1分）

             電場力做功  W = Eq y₀ = 8.0×10^-3J      （1分）

             所以電勢能減少8.0×10^-3J         　　 （1分）

             （或電勢能的變化量為　∆E_P = ? 8.0×10^-3J）

 

24．（20分）

（1）（8分）將電離氣體等效為導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢

E = Bhv                        （2分）

        內(nèi)電阻                         （2分）

     根據(jù)歐姆定律                  （2分）

     解得                       （1分）

電流方向?yàn)镸到N                      （1分）

（2）（5分）已知摩擦力與流速成正比，設(shè)比例系數(shù)為k

           取管道內(nèi)全部氣體為研究對象，根據(jù)力的平衡

無磁場時     ∆phd = kv₀                   （2分）

           有磁磁場時   ∆phd = kv + BIh               （2分）

           解得                （1分）

（3）（7分）輸入功率    P_入= ∆phdv                   （2分）

           電源功率    P = EI                        （2分）

           發(fā)電效率                          （2分）

       解得                            （1分）