东城区2020届高三二模物理试题及答案

17．（9分）

为了比较两种细线所能承受的拉力，有同学设计了如下实验：取长度相同的细线1、细线2系于同一小物体上，将细线1的另一端固定于水平杆上的A点，手握着细线2的另一端沿水平杆缓慢向右移动。当手移动到位置B时，细线1恰好被拉断，此时AB间距离d=60cm。已知小物体质量m=400g，两细线长度均为50cm。取重力加速度g=10m/s2。求：

⑴细线1能承受的最大拉力F1。

⑵细线1被拉断后，小物体摆动到最低点。在此过程中细线2的上端固定在B点不动。求小物体在最低点时细线2所受拉力大小F2。

18．（9分）

如图所示，真空中一对平行金属板水平正对放置，板长为L，极板面积为S，两板间距离为d。

⑴ 图中装置可视为平行板电容器，充电后与电源断开，板间存在匀强电场。已知电容器所带电荷量为Q。请你证明：两板间的电场强度E只与Q及S有关，与d无关。

⑵ 若保持图中两金属板间的电势差为U，现有一带电粒子从上极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达下极板时恰好落在极板中心。已知带电粒子的质量为m，电荷量为q，板间电场可视为匀强电场，忽略重力和空气阻力的影响。求：带电粒子在极板间运动的加速度a和初速度v0。

A 细线1 B 细线2

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19．（10分）

温度有时能明显地影响导体的导电性能。

⑴在实际应用中，常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，画出导体的伏安特性曲

线。如图甲所示为某导体的伏安特性曲线。

① 由图甲可知，随着电压升高，该导体的电阻逐渐____（选填“变大”或“变小”）。 ② 若将该导体与电动势E=3V，内阻r=1Ω的电源、阻值R=9Ω的定值电阻连接成图乙所示电路，电路闭合后导体的实际功率为________________。

⑵ 如图丙所示为一个简单恒温箱的温控装置的原理电路图，电磁铁与热敏电阻R、滑动变阻器R＇串联接在电源E两端。当通过电磁铁的电流大于或等于15 mA时，吸引衔铁，使触点断开，加热器停止工作。已知电磁铁的电阻R0=20 Ω，热敏电阻在不同温度下的阻值如下表所示

t/℃ R/Ω

① 现有下列实验器材可供选择：电源E1（电动势为3 V，内阻1Ω）、电源E2（电动势6 V，内阻2Ω）、滑动变阻器R1（0~500Ω）、滑动变阻器R2（0~2000Ω）。

为使该装置实现对30~80℃之间任意温度的控制且便于调节，电源E应选用 （选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R＇应选用 （选填“R1”或“R2”）。

② 如果要使恒温箱内的温度保持在50 °C，滑动变阻器连入电路的阻值为多少？

30.0 208 40.0 145 50.0 108 60.0 82 70.0 62 80.0 49 第6页 共10页

20．（12分）

物理学中有一个非常有趣的现象：研究微观世界的粒子物理、量子理论，与研究宇宙的理论竟然相互沟通，相互支撑。目前地球上消耗的能量，追根溯源，绝大部分还是来自太阳内部核聚变时释放的核能。

⑴ 已知太阳向各个方向辐射能量的情况是相同的。如果太阳光的传播速度为c，到达地球需要的时间为t，在地球大气层表面每秒钟每平方米垂直接收到的太阳辐射能量为E0。请你求出太阳辐射的总功率P的表达式。

⑵ 根据量子理论可知，光子既有能量也有动量，光子的动量p?h，其中h为普朗克λ常量，λ为光的波长。太阳光照射到地球表面时，如同大量气体分子频繁碰撞器壁一样，会产生持续均匀的“光压力”。为了将问题简化，我们假设太阳光垂直照射到地球上且全部被地球吸收，到达地球的所有光子能量均为4×10-19J，每秒钟照射到地球的光子数为4.5×1035。已知真空中光速c=3×108m/s，太阳对地球的万有引力大小约为3.5×1022 N。请你结合以上数据分析说明，我们在研究地球围绕太阳公转时，是否需要考虑太阳“光压力”对地球的影响。（结果保留一位有效数字） ⑶ 在长期演化过程中，太阳内部的核反应过程非常复杂，我们将其简化为氢转变为氦。已知目前阶段太阳辐射的总功率P0=4×1026W，太阳质量M0=2×1030 kg（其中氢约占70%），氢转变为氦的过程中质量亏损约为1%。请你估算如果现有氢中的10%发生聚变大约需要多少年。（结果保留一位有效数字，1年按3×107 s计算）

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东城区2019-2020学年度第二学期高三综合练习（二）

物理参考答案

第一部分（选择题 共42分）

每题3分，共42分。 1 2 3 4 D A A B

第Ⅱ卷（非选择题 共58分）

15．（8分）

⑴ AB

5 B 6 C 7 D 8 C 9 C 10 A 11 D 12 A 13 B 14 D m(sC?sA)2⑵ mgsB

8T2⑶ 不正确。如果是由于阻力造成的差异，?EP应该大于?Ek。

16．（10分） ⑴ B

x?d⑵ （n?1）l⑶ D ⑷ ①不可以

②只增加紫外线的照射强度不会增加光电子的最大初动能。根据爱因斯坦的光电效应方程Ek?h??W，光电子的最大初动能与光的频率及金属的逸出功有关，与光的强度无关。因此当光的频率及金属的逸出功不变时，只增加紫外线的照射强度，光电子的最大初动能不变。

17．（9分）

⑴ 设恰好被拉断时，细线1与竖直方向夹角为θ

根据平衡条件有 2F1cos??mg 由题得 cosθ =0.8

解得细线1能承受的最大拉力 F1=2.5N ⑵ 小物体摆动到最低点过程中，根据动能定理有 mgL(1?cos?)=12mv 2v2小物体运动到最低点时，根据牛顿第二定律有 F?mg?m

L解得小物体所受拉力 F=5.6N 根据牛顿第三定律，小物体在最低点时细线2所受拉力大小F2= 5.6N。

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