2019北京朝阳区高三二模物理及答案

P

(1)匀强电场场强E的大小; (2)粒子从电场射出时速度v的大小; (3)匀强磁场磁感应强度B的大小。 23.(18分)

建立理想化的物理模型既是物理学的基本思想方法,也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径。 (1)一段直导线,单位长度内有n个自由电子,电子电荷量为e。该导线通有电流时,自由电子定向移动的平

均速率为v,求导线中的电流I。

(2)一水平放置的细水管,距地面的高度为h,有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出,水流

稳定后落地的位置到管口的水平距离为2h。已知管口处水柱的横截面积为S,水的密度为ρ,重力加速度为g。水流在空中不散开,不计空气阻力。求:

a.水从管口水平射出速度v0的大小; b.水流稳定后,空中水的总质量m。

(3)现有一个点光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的光,如果每秒有n个光子射入人的瞳孔,就

能引起人眼的视觉效应。已知人眼瞳孔的直径为d,普朗克常量为h,光在空气中速度为c,不计空气对光的吸收。求人眼能看到这个光源的最大距离Lm。

24.(20分)

做功与路径无关的力场叫做势场,在这类场中可以引入“势”和“势能”的概念,场力做功可以量度势

能的变化。例如静电场和引力场。

(1)如图所示,真空中静止点电荷+Q产生的电场中,A、B为同一条电场线上的两点,A、B两点与点电荷+Q间的距离分别为r1和r2。取无穷远处的电势为零,则在距离点电荷+Q为r的某点电势??静电力常量)。

kQ(式中k为r 5 / 9

a.现将电荷量为+q的检验电荷放置在A点,求该检验电荷在A点时的电势能EpA;

b.现将电荷量为+q的检验电荷,由A点移至B点,求在此过程中,电场力所做的功W。

(2)质量为M的天体周围存在引力场。已知该天体的半径为R,引力常量为G。

a.请类比点电荷,取无穷远处的引力势为零,写出在距离该天体中心为r(r?R)处的引力势?g的表

达式;

b.天体表面上的物体摆脱该天体万有引力的束缚,飞向宇宙空间所需的最小速度,称为第二宇宙速度,又叫逃逸速度。求该天体的第二宇宙速度v。

(3)2019年4月10日,人类首张黑洞照片面世。黑洞的质量非常大,半径又非常小,以致于任何物质和辐射

进入其中都不能逃逸,甚至光也不能逃逸。已知黑洞的质量为M0,引力常量为G,真空中的光速为c,求黑洞可能的最大半径rm。

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物理试题答案

第一部分(选择题 共48分)

题号 答案

第二部分(非选择题 共72分)

21.(18分)

(1)① c、a、d、b…………………………………………………………………………(3分) ② AB …………………………………………………………………………………(3分) (2)① ×100………………………………………………………………………………(2分)

② 1500…………………………………………………………………………………(2分) 25.0…………………………………………………………………………………(2分) ③ A……………………………………………………………………………………(2分) ④ 偏大…………………………………………………………………………………(2分)

13 B 14 B 15 D 16 A 17 B 18 C 19 C 20 A 设表头满偏电流为Ig,电池电动势为E,欧姆表内阻为R内,待测电阻为Rx。由Ig?EE和I?可得,R内R内?RxI?EE?RxIg?11Rx?IgE。因为 E 变小,所以 I 变小 ,即指针偏转角度变小,读数偏

大。……………………………………………………(2分)

22.(16分)

解:(1)电场强度E?U …………………………………………………………………(4分) d12mv?0 2(2)根据动能定理有qU? 所以 v?2qU………………………………………………………………(6分) m 7 / 9

(3)由题意可知,粒子在磁场中做匀速圆周运动时,其轨道半径R?

l 2

v2又根据牛顿第二定律有qvB?m

RB?8mU22mU?………………………………………………(6分) ql2lq所以

23.(18分)

解:(1)设时间Δt内通过导线某一截面的电荷量为ΔQ,则有?Q?n(v??t)e

所以

I??Q?nev …………………………………………………………(4分) ?t (2)a.水从管口射出后,做平抛运动。设空中运动时间为t,则

在水平方向上有

2h?v0t

在竖直方向上有

h?12gt 2解得

v0?gh……………………………………………………………(4分)

b.空中水的总质量m??(Sv0t)?2?Sh ……………………………………(4分)

(3)每个光子的能量E0?h??hc?

光源每秒辐射的光子数目N?PP?? E0hc12πdP?d24人眼在离光源Lm处,每秒进入人眼瞳孔的光子数n? N?24πL216hcLmmP?d2d?所以Lm?16nhc4P? ……………………………………………………(6分) nhc24.(20分)

解:(1)a.由题意可知,A点的电势?A?kQ r1所以检验电荷+q放置在A点时的电势能EpA?q?A? 8 / 9

kQq ………………(3分) r1

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