2014北京市各区县高考物理模拟试题汇编.doc
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23.(18分)
2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。若航母保持静止,在某次降落中,以飞机着舰为计时起点,飞机的速度随时间变化关系如图2所示。飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,此时速度v1=70m/s;在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s。飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动。设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变,f=5.0×104N,“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg。
(1)若飞机在t1时刻未钩住阻拦索仍立即关闭动力系统,仅在阻力f的作用下减速,求飞机继续滑行的距离(假设甲板足够长);
(2)在t1至t2间的某个时刻,阻拦索夹角α=120°,求此时阻拦索中的弹力T;
(3)飞机钩住阻拦索后在甲板上滑行的距离比无阻拦索时少s=898m,求从t2时刻至飞机停止阻拦索对飞机做的功W。
24.(20分)
(1)如图1所示,固定abcd,处在匀强磁场中。金属MN沿框架以速度v向右匀速运动ab与dc平行,bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l,在运动过程中MN始终与bc平行,且与框架保持良好接触。磁感应强度为Ba.请根据法拉第电磁感应定律,金属棒MN中的感应电动势E;
b.在上述情景中,金属棒MN相当于一个电源,这时的非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定义,金属棒MN中的感应电动势E(2)导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程现构建如下情景
如图2所示,在垂直于纸面向里的匀强磁场中,一内壁光滑长为的绝缘细管MN,以速度v向右匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球(可看做质点)。某时刻将小球释放,小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B小球的重力可忽略。小球沿管从N运动到M的过程中,各力做的功。
20.将形金属框架D固定在水平面上,用绝缘杆C将金属棒AB顶在金属框架的两端,组成一个良好的矩形回路,如图甲所示。AB与绝缘杆C间有压力传感器,开始时压力传感器的读数为10N。将整个装置放在匀强磁场中,磁感应强度随时间做周期性变化,设垂直于纸面向外方向的磁感应强度为正值,形金属框架放入磁场前后的形变量可认为相同。压力传感器测出压力随时间变化的图像如图乙所示。由此可以推断,匀强磁场随时间变化的情况可能是
A.如图丙中的A图所示 B.如图丙中的B图所示
C.如图丙中的C图所示 D.上述选项都不正确
23.(分)如图所示,电子加速电场加速电场电压为Ud。荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d。电子枪发射质量为m、电荷量为–e的电子,荧光屏中点O不计电子在进入加速电场前的速度。(1)求电子进入的速度大小;
(2)存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值和磁感应强度B的大小;
(3)存在方向的匀强U1与U2的比值;若使电子打在荧光屏上某点,该点距O点距离为d,只改变一个条件的情况下,请你提供一种方案,并说明理由。
23.为某同学设计了一个如图所示的除尘器,该除尘器的上下底面是边长为L=0.20m的正方形金属板,前后面是绝缘的透明有机玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。两金属板连接到U=2000V的高压电源两极(下板接负极),在两金属板间产生一个匀强电场。均匀分布的带电烟尘颗粒以v=10m/s的水平速度从左通除尘器,每个颗粒带电量q=+2.0×10-17C,质量m=1.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。在后:
(1)求烟尘颗粒在通道内运动时加速度的大小和方向;
(2)求除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向所能偏转的最大距离;()除尘效率是衡量除尘器性能的一个重要参数。除尘效率是指一段时间内被吸附的烟尘颗粒数量与进入除尘器烟尘颗粒总量的比值。试求在上述情况下该除尘器的除尘效率;若用该除尘器对上述比荷的颗粒进行除尘,试通过分析给出提高其除尘效率的方法。
24.(20分)
根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动,已知电子的电量为e,质量为m,电子在第1轨道运动的半径为r1,静电常量为k。
(1)电子绕氢原子核做圆周运动时可等效为环形电流,试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的及形成的等效电流的大小;
(2)氢原子电子轨道满足rn=n2r1,其中rn为电子处于第n轨道时的半径。电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与势能的总和理论证明,的电势能Ep和电子半径r存在关系:Ep=-k。试证明电子在第n轨道氢原子的和电子第1轨道运动时氢原子的能量满足
②假设氢原
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