北京市西城區(qū)高三一模物理試卷及答案

1、北京市西城區(qū)2012年高三一模試卷 物 理 試 題 2012.4 13下列實(shí)驗(yàn)或者事實(shí)，揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)的是A電子的發(fā)現(xiàn) B光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)C粒子散射實(shí)驗(yàn) D天然放射現(xiàn)象 14不同的物理量可以有相同的單位。下列各組物理量中有相同單位的是A速度和角速度 B電壓和電動(dòng)勢C電勢和電勢能 D磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度RAV15如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電阻，原線圈兩端接一正弦式交變電流，該交變電流電壓的有效值為220V。電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)分別為A110V、2.0A B440V、8.0A C156V、1.4A D55V、0.5AF圖1Oatt0圖216如圖1所示，一個(gè)物體放在

2、粗糙的水平地面上。在t=0時(shí)刻，物體在水平力F作用下由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)。在0到t0時(shí)間內(nèi)物體的加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖2所示。已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相等。則At0時(shí)刻，力F等于0 B在0到t0時(shí)間內(nèi)，力F大小恒定C在0到t0時(shí)間內(nèi)，物體的速度逐漸變大D在0到t0時(shí)間內(nèi)，物體的速度逐漸變小0.2010.5y/mx/m17如圖所示為一列沿著x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖。已知這列波的波速v=5.0m/s。則A這列波的頻率f=1.0Hz-0.2B經(jīng)過一個(gè)周期，x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)沿著x軸正向運(yùn)動(dòng)的距離為1.0m Cx=0.5m和x=1m處的質(zhì)點(diǎn)可以同時(shí)到達(dá)波峰位置D在

3、t=0.5s時(shí)刻，x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)正在沿著y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)HABC18如圖所示，兩物體A、B分別與一豎直放置的輕質(zhì)彈簧的兩端相連接，B物體在水平地面上，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。從A物體正上方與A相距H處由靜止釋放一小物體C。C與A相碰后立即粘在一起向下運(yùn)動(dòng)，以后不再分開。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。用E表示C與A碰撞過程中損失的機(jī)械能，用F表示C與A一起下落過程中地面對B的最大支持力。若減小C物體釋放時(shí)與A物體間的距離H，其他條件不變，則AE變小，F(xiàn)變小 BE不變，F(xiàn)變小 CE變大，F(xiàn)變大 DE不變，F(xiàn)不變19已知一顆質(zhì)量為m的行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)周期為T1，該行星的自轉(zhuǎn)周期為T2，萬有

4、引力常量為G。根據(jù)這些已知量可以求出A該行星到太陽的距離 B衛(wèi)星繞該行星運(yùn)行的第一宇宙速度C該行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度D該行星的同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)軌道半徑20有一種飛行器是利用電場加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的高速粒子流，對飛行器自身產(chǎn)生反沖力，從而對飛行器的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整的。已知飛行器發(fā)射的高速粒子流是由二價(jià)氧離子構(gòu)成的。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)為n，加速電壓為U時(shí)，飛行器獲得的反沖力為F。為了使加速器獲得的反沖力變?yōu)?F，只需要A將加速電壓變?yōu)?UB將加速電壓變?yōu)?UC將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)閚D將單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的離子個(gè)數(shù)變?yōu)?nP1P2NAaa'b'bP3P4NBO

5、O圖121實(shí)驗(yàn)題（18分）（1）如圖1所示，某同學(xué)在“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定，玻璃磚平放在白紙上，然后在白紙上確定玻璃磚的界面aa和bb。O為直線AO與aa的交點(diǎn)。在直線OA上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有 A插上大頭針P3，使P3僅擋住P2的像B插上大頭針P3，使P3擋住P1的像和P2的像C插上大頭針P4，使P4僅擋住P3 D插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P2的像過P3、P4作直線交bb于O，過O作垂直于bb的直線NN，連接OO。測量圖1中角和的大小。則玻璃磚的折射率n= 。aabb圖2如圖2所示，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將

6、玻璃磚界面aa和bb的間距畫得過寬。若其他操作正確，則折射率的測量值 準(zhǔn)確值（選填“大于”、“小于”或“等于”）。（2）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作：圖4圖30010545 用毫米刻度尺測量接入電路中的金屬絲的有效長度l。再用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D，某次測量結(jié)果如圖3所示，則這次測量的讀數(shù)D= mm。 為了合理選擇實(shí)驗(yàn)方案和器材，首先使用歐姆表（´1擋）粗測擬接入電路的金屬絲的阻值R。歐姆調(diào)零后，將表筆分別與金屬絲兩端連接，某次測量結(jié)果如圖4所示，則這次測量的讀數(shù)R=_。 使用電流表和電壓表準(zhǔn)確測量金屬絲的阻值。為了安全、準(zhǔn)確、方便地完成實(shí)驗(yàn)，除電源（電

7、動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻很?。?、待測電阻絲、導(dǎo)線、開關(guān)外，電壓表應(yīng)選用 ，電流表應(yīng)選用 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 （選填器材前的字母）。A電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻約3k） B電壓表V1（量程15V，內(nèi)阻約15k）C電流表A1（量程600mA，內(nèi)阻約1）D電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.02） E滑動(dòng)變阻器R1（總阻值10，額定電流2A） F滑動(dòng)變阻器R2（總阻值100，額定電流2A）圖5ESVAbca 若采用圖5所示的電路測量金屬絲的電阻，電壓表的左端應(yīng)與電路中的_點(diǎn)相連（選填“a”或“b”）。若某次測量中，電壓表和電流表讀數(shù)分別為U和I，請用上述直接測量的物理量（D、l、U、I）寫出電阻率的計(jì)算式： 。

8、銅 1.7´10-8·m鎢 5.3´10-8·m康銅 5.0´10-7·m錳銅 4.4´10-7·m鎳鉻合金 1.1´10-6·m 右方框中所列的是一些材料在20oC時(shí)的電阻率。實(shí)驗(yàn)中使用的金屬絲是方框中列出的的某一種材料。某次實(shí)驗(yàn)中，測得金屬絲的長度為52.80cm，直徑為0.495mm，阻值為2.9。則金屬絲的材料為 （選填金屬名稱）。22（16分）如圖所示，一質(zhì)量M=2.0kg的長木板AB靜止在水平面上，木板的左側(cè)固定一半徑R=0.60m的四分之一圓弧形軌道，軌道末端的切線水平，軌道與木板

9、靠在一起，且末端高度與木板高度相同?，F(xiàn)在將質(zhì)量m=1.0kg的小鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道頂端由靜止釋放，小鐵塊到達(dá)軌道底端時(shí)的速度v0=3.0m/s，最終小鐵塊和長木板達(dá)到共同速度。忽略長木板與地面間的摩擦。取重力加速度g=10m/s2。求（1）小鐵塊在弧形軌道末端時(shí)所受支持力的大小F；（2）小鐵塊在弧形軌道上下滑過程中克服摩擦力所做的功Wf；（3）小鐵塊和長木板達(dá)到的共同速度v。BA23（18分）飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時(shí)間對氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向

10、進(jìn)入M、N板間的方形區(qū)域，然后到達(dá)緊靠在其右側(cè)的探測器。已知極板a、b間的電壓為U0，間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計(jì)離子重力及經(jīng)過a板時(shí)的初速度。（1）若M、N板間無電場和磁場，請推導(dǎo)出離子從a板到探測器的飛行時(shí)間t與比荷k（k=，q和m分別為離子的電荷量和質(zhì)量）的關(guān)系式；（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U1，請論證說明不同正離子的軌跡是否重合；（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場。已知進(jìn)入a、b間的正離子有一價(jià)和二價(jià)的兩種，質(zhì)量均為m，元電荷為e。要使所有正離子均能通過方形區(qū)域從右側(cè)飛出，求所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm。Mba探測器LPN激光束dL24（20分）如圖

11、1所示，一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段被彎成半徑為的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差的水平面上。以弧形導(dǎo)軌的末端點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時(shí)間t均勻變化的磁場B(t)，如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不隨時(shí)間變化，只沿x方向均勻變化的磁場B(x)，如圖3所示；磁場B(t)和B(x)的方向均豎直向上。在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時(shí)左段磁場B(t)開始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過時(shí)間t0金屬棒恰好滑到

12、圓弧導(dǎo)軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動(dòng)過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E；（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場B(x)區(qū)域，離開時(shí)的速度為v，求金屬棒從開始滑動(dòng)到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1位置時(shí)停下來，a. 求金屬棒在水平軌道上滑動(dòng)過程中通過導(dǎo)體棒的電荷量q；b. 通過計(jì)算，確定金屬棒在全部運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電流最大時(shí)的位置。abB(t)B(x)LL圖1tt0B0OB(t)圖2圖3xx0B0OB(x)Ox北京市西城區(qū)2012年高三一模試卷 物理試題參考答案 2012.413C

13、 14B 15A 16C 17D 18A 19D 20B21（18分）（1）B D 小于 （2）0.516 （0.5150.519） 3 A C E b 鎳鉻合金評(píng)分說明：本題共18分。第（1）問中每空2分，共6分；第（2）問中，第、小問每空1分，其他題目每空2分。第（1）問中的第小問，漏選得1分；不選、多選、錯(cuò)選不得分。22（16分）（1）小木塊在弧形軌道末端時(shí)，滿足 解得：（2）根據(jù)動(dòng)能定理 解得：（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律 解得：評(píng)分說明：本題共16分。第（1）問5分；第（2）問5分；第（3）問6分23（18分）（1）帶電離子在平行板a、b間運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理 解得：，即 帶電離子在平行板

14、a、b間的加速度，即 所以，帶電離子在平行板a、b間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 帶電離子在平行板M、N間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 所以，帶電離子的全部飛行時(shí)間（2）正離子在平行板M、N間水平方向運(yùn)動(dòng)位移為x時(shí)，在豎直方向運(yùn)動(dòng)的位移為y。 水平方向滿足 豎直方向滿足 加速度 由上述、式得： 式是正離子的軌跡方程，與正離子的質(zhì)量和電荷量均無關(guān)。所以，不同正離子的軌跡是重合的。（3）當(dāng)M、N間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí)，離子做圓周運(yùn)動(dòng)，滿足 由上述、兩式，解得：帶電離子的軌道半徑 上式表明：在離子質(zhì)量一定的情況下，離子的電荷量越大，在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，也就越不容易穿過方形區(qū)從右側(cè)飛出。所以，要使所有的一價(jià)和二價(jià)正離子均能通過

15、方形區(qū)從右側(cè)飛出，只要二價(jià)正離子能從方形區(qū)飛出即可。當(dāng)二價(jià)正離子剛好能從方形區(qū)域飛出時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為滿足題目條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。設(shè)當(dāng)離子剛好通過方形區(qū)從右側(cè)飛出時(shí)的軌道半徑為R，由幾何關(guān)系得解得： 將二價(jià)正離子的電量2e代入式得： 由、式得：，此值即為所求的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm。 評(píng)分說明：本題共18分。第（1）問6分；第（2）問5分；第（3）問7分。24（20分）（1）由圖2可知， 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢 （2）金屬棒在弧形軌道上滑行過程中，產(chǎn)生的焦耳熱 金屬棒在弧形軌道上滑行過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律 金屬棒在水平軌道上滑行的過程中，產(chǎn)生的焦耳熱為，根據(jù)能量守恒定律 所以，金屬棒在全部運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱（3）a根據(jù)圖3，x=x1（x1x0）處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。設(shè)金屬棒在水平軌道上滑行時(shí)間為。由于磁場B(x)沿x方向均勻變化，根據(jù)法拉第電磁