海淀区高三年级第二学期期中练习
物理学科参考答案 2014.4
(共120分)
选择题(共48分,13题~20题每题6分)
13.B 14.D 15.B 16.A 17.D 18.C 19.D 20.A
21.(18分)
(1)(共6分)
①bda (2分,说明:没有排序扣1分,漏选、错选不得分)
②B (2分) ③9500(2分)
(2)(共12分)
① A .adf (3分) B .2
224t L n π (3分) C .偏小(2分) ② A .2.0 (2分) B .9.76(2分)
22.(16分)
解:(1)滑动摩擦力 f=μmg (1分)
设滑块的加速度为a 1,根据牛顿第二定律
F-μmg =ma 1 (1分)
解得 a 1=9.0m/s 2 (1分)
设滑块运动位移为0.50m 时的速度大小为v ,根据运动学公式
v 2=2a 1x (2分)
解得 v =3.0m/s (1分)
(2)设滑块通过B 点时的动能为E kB
从A 到B 运动过程中,依据动能定理有 W 合=ΔE k
F x -fx 0= E kB , (4分)
解得 E kB =4.0J (2分)
(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为W f ,根据动能定理 -mgh -W f =0-E kB (3分)
解得 W f =0.50J (1分)
23.(18分)
解:(1)烟尘颗粒在通道内只受电场力的作用,电场力F=qE (1分) 又因为 h
U E = (1分) 设烟尘颗粒在通道内运动时加速度为a ,根据牛顿第二定律有 ma h
qU =(2分) 解得 2
2m/s 100.4⨯=a ,方向竖直向下 (2分)
(2)若通道最上方的颗粒能通过通道,则这些颗粒在竖直方向上有最大的偏转距离
这些颗粒在水平方向的位移 L=vt (2分) 在竖直方向的位移 22
1at h =' (2分) 解得 m 10.0m 08.0=<='h h 可确定这些颗粒能通过通道 因此,除尘过程中烟尘颗粒在竖直方向偏转的最大距离为8.0cm (1分)
(3)设每立方米有烟尘颗粒为N 0
时间t 内进入除尘器的颗粒N 1= N 0hLvt (1分) 时间t 内吸附在底面上的颗粒N 2= N 0h ʹLvt (1分) 则除尘效率 h
h hLvt N Lvt h N '='=00η=80% (1分) 因为22
22121v
L m h qU at h ==' 当h ʹ<h 时,2
2
221v L mh qU h h ='=η 当h ʹ≥h 时,η=1 (2分)
因此,在除尘器通道大小及颗粒比荷不改变的情况下,可以通过适当增大两金属板间的电压U ,或通过适当减小颗粒进入通道的速度v 来提高除尘效率。
(2分)
24.(20分)
解:(1)设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T 1,形成的等效电流大小
为I 1,根据牛顿第二定律有1212
212π4r T m r e k = (2分)
则有 k
mr e T 311π2= (1分) 又因为 11T e
I = (2分)
有 3
1212mr k e I π= (1分) (2)①设电子在第1轨道上运动的速度大小为v 1,根据牛顿第二定律有
12
121
2r v m r e k = (1分) 电子在第1轨道运动的动能 12
211k 221r ke mv E == (1分)
电子在第1轨道运动时氢原子的能量 E 1= -k 12
122r ke r e +=- k 1
22r e (2分) 同理,电子在第n 轨道运动时氢原子的能量 E n =-k n n r ke r e 22
2+=-k n r e 22 (2分) 又因为 r n =n 2r 1
则有 E n =-k n
r e 22=-k 122
2r n e 21n E = 命题得证。
(1分) ② 由①可知,电子在第1轨道运动时氢原子的能量 E 1=-k 12
2r e
电子在第2轨道运动时氢原子的能量 E 2=212E =-k 12
8r e
(1分) 电子从第2轨道跃迁到第1轨道所释放的能量 ΔE =12
1283r ke E E =-(2分)
电子在第4轨道运动时氢原子的能量 E 4=214E =-k 12
32r e (1分) 设氢原子电离后电子具有的动能为E k ,根据能量守恒有 E k = E 4+ΔE (2分) 解得E k =-k 1232r e +1
283r ke =12
3211r ke (1分) 说明:以上各题用其他方法解答正确均可得分。