2015北京丰台、顺义、石景山区高三一模理综物理试题及答案

由图像可得重力加速度g = m/s2（保留三位有效数字）

③某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其它操作无误,那么他得到的实验图像可能是下列图像中的

Ｌ Ｌ Ｌ Ｌ 0 A

T2 0 B

T2 0 C

Ｔ 0 D

Ｔ 22.(16分)如图所示，两个斜面AB和CD的倾角分别为α和β，且均与水平面BC平滑连接。水平面的C端静止地放置一质量为m的物块，在斜面AB上一质量为M的物块加速下滑，冲至水平面后与物块m碰撞前瞬间速度为v0，碰撞后合为一体冲上斜面CD，物块与斜面的动摩擦因数均为?，重力加速度为g。求： （1）物体M在斜面AB上运动时的加速度a； （2）两物体碰后的共同速度v；

D β m M A α （3）能冲上斜面CD的最大高度Ｈ。 C B

23.（18分） 如图，在竖直向下的磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L=0.4m。一质量为m=0.2kg、电阻R0=0.5Ω的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。若轨道左端P点接一电动势为E=1.5V、内阻为r=0.1Ω的电源和一阻值R=0.3Ω的电阻。轨道左端M点接一单刀双掷开关K，轨道的电阻不计。求：

（1）单刀双掷开关K与1闭合瞬间导体棒受到的磁场力F； （2）单刀双掷开关K与1闭合后导体棒运动稳定时的最大速度vm；

（3）导体棒运动稳定后，单刀双掷开关K与1断开，然后与2闭合，求此后能够在电阻R上产生的电热QR和导体棒前冲的距离X。

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M a 1 K 2 E P R b N Q

24.（20分）天宫一号是我国研发的一个目标飞行器，目的是作为其他飞行器的接合点，是中国空间实验室的雏形，于北京时间2011年9月29日21时16分03秒发射升空。 （1）若万有引力常量为G，地球质量为MD，地球半径为RD，天宫一号离地面的高度为H，求：天宫一号的运行周期T；

（2）发射天宫一号的速度必须大于第一宇宙速度，试推导第一宇宙速度的表达式；若RD=6370km，g取9.8m/s2，求出第一宇宙速度的值；

（3）若万有引力常量为G，中心天体的质量为M，质量为m的物体距中心天体r时具有的

PE??Gr引力势能为

Mm（以无穷远处势能为0）

①求出第二宇宙速度的值；

②若把地球绕太阳公转的轨道近似认为是圆，且不计其它星体对飞行物体的作用力，地球的公转速度为29.8km/s，求第三宇宙速度。

2015年顺义区高三物理一模试题

参考答案 第一部分

（选择题共20题，每题6分，共120分）

题号 选项 13 C 14 C 15 A 16 D 17 A

18 B 19 D 20 B 第二部分

（非选择题 本部分共11小题，180分。）

?Ud221.（18分）（1）① 1.775 ② 甲 ③

4IL（2）① 2.26

②

1.5 1.0 0.5 L/m

第 22 页 共 24 页 0 1 2 3 4 5 T2/s2

g= 9.86 m/s2

③ B

22.（16分） 解：（1） Mgsinα -

?Mgcosα = Ma

a = gsinα - ?gcosα （5分）

（2） M v0 = (M + m)v

v =

Mv0 (5分)

M?m （3）

1(M+m) v2 =(M+m)g (sinβ +?cosβ)H/sinβ 2M2V02sin? H= (6分) 22(M?m)g(sin???cos?)23.（18分） 解 (1) I =

E = 2.5 A

R0?r F = BIL = 1 N （6分）

(2) 导体运动稳定后

E = BLvm = 1.5 v ) vm = 3.75 m/s (6分

(3)单刀双掷开关K与2闭合后，电路中产生的总电热Q

Q =

1 m vm2 = 1.4 J 2在电阻R上产生的电热QR = 在此过程中 Ft = m vm

R Q = 0.53 J

R?R0B2L2X即 = m vm

R?R0X = 3.75 m（6分）

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4?224.（1） G = m2(RD+H)2

2T?RD?H?MDm T = 2π(RD+H)

RD?H（6分） GMDMDmv2（2） G2 = m = mg RDRD

第一宇宙速度 v =

GMD = RDgRD

v =

gRD = 7.9 km/s （6分）

MmMDmv2(3) 由 G2 = m 可得：GD = mv2

RDRDRD 若摆脱地球的约束，则有：

1Mmmv22 - GD = 0 可得：v2 = 2RD2v = 11.2 km/s

同理：在地球绕太阳公转轨道运行的物体绕太阳做圆运动时

v2MmMTm G2 = mT GD = mv2T vT = 29.8 km/s

RTRDRT 摆脱太阳的约束速度为vTx

1MmmvTx2 - GD = 0 vTx = 2RD2 vT = 42.2 km/s

由于随地球绕太阳公转的物体已具有地球的公转速度29.8km/s，则只需沿太阳公转方向的速度达到 vw = vTx - vT = 12.4 km/s 即可

又因为发射地球表面的物体还需摆脱地球约束的动能

1mv22 2则：发射地球表面的物体摆脱太阳约束的第三速度为v3 有

111mv32 = mv22 + m vw2 222解得： v3 = 16.7 km/s （8分）

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