2010年北京东城区高三一模试题物理

海量资源尽在星星文库：—2010学年度高三综合练习（一）理科综合能力测试2010.4第Ⅰ卷（选择题）13．下列叙述中符合历史史实的是（）A．卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂结构B．玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象C．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象D．牛顿提出的质量不变性是狭义相对论的基本假设之一【解析】卢瑟福的粒子散射实验没有反映原子核内部的情况，A错；玻尔理论能够成功解释氢原子光谱的实验规律，但是，不能解释稍复杂的原子的发光现象，B错；爱因斯坦成功地解释了光电效应现象，C对；狭义相对论的两个基本假设是狭义相对性原理和光速不变原理，D错．【答案】C14．某同学在实验室做测定玻璃折射率实验时，用测得的多组入射角θ1和折射角θ2作出12sinsin图线如图所示．下列判断中正确的是（）A．他做实验时，光是由玻璃射入空气B．玻璃的折射率为0.67C．玻璃的折射率为0.33D．玻璃全反射时临界角的正弦值为0.67【解析】有图像可知，入射角大于折射角，所以，光是由空气射入玻璃的，A错；玻璃的折射率为12sin1.01.5sin0.67n，BC错；玻璃全反射时临界角的正弦值为1sin0.67Cn，D对．【答案】D15．为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表．以下探究方案符合控制变量法的是（）序号抛出点的高度（m）水平初速度（m/s）水平射程（m）10.202.00.4020.203.00.60海量资源尽在星星文库：．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据C．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据【解析】本题考查控制变量法的应用．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、2或3、4或5、6的实验数据进行比较，AD错；若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据，B对．【答案】B16．已知地球半径为R，质量为M，自转角速度为ω，地面重力加速度为g，万有引力常量为G，地球同步卫星的运行速度为v，则第一宇宙速度的值可表示为（）A．RgB．2/vRC．/RGMD．GMg【解析】212vMgGRR，所以，1GMvgRR，A对．【答案】A17．图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线的距离为l，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l．t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合，如图所示．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（）【解析】bc进入磁场，切割磁感线，产生感应电流方向是adcba，为负，随着bc的运动，有效切割长度变短，感应电流大小变小，BC错．经过时间lv后，bc离开磁场，ad进入磁场，产生感应电流为正方向，且随着线圈的运动，有效切割长度变小，感应电流大小变小，D错A对．【答案】A18．一列沿x轴传播的简谐横波革时刻的波形图线如图中甲所示，若从此时刻开始计时，海量资源尽在星星文库：则（）A．若该波沿x轴正方向传播，则图乙可能是a质点的振动图线B．若该波沿x轴正方向传播，则图乙可能是c质点的振动图线C．若该波沿x轴负方向传播，则图乙可能是b质点的振动图线D．若该波沿x轴负方向传播，则图乙可能是d质点的振动图线【解析】0t时刻，质点位于原点处，故图乙只可能是a或c质点的振动图线，CD错；若该波沿x轴正方向传播，则从0t时刻开始，a开始向上运动，c开始向下运动，A正确．【答案】A19．如图所示，水平固定的带电小圆盘A，取盘中心O点的电势为零，从盘心O处释放一质量为m，带电量为+q的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的最大高度可达盘中心竖直线上的C点，且OC=h，又知道小球通过竖直线上B点时的速度最大且为mv，由此可以确定（）A．B点的场强和C点的场强B．C点的场强和B点的电势C．B点的场强和C点的电势D．B点的电势和C点的电势【解析】在O点，小球受到的电场力大于重力，小球开始做加速运动．在远离A的过程中，电场力减小，加速度减小，到B点，电场力等于重力，小球速度最大，此时有BqEmg，所以BmgEq．在B到C的过程中，小球速度减小，直到速度为零．从O到C的过程中，根据能量关系或动能定理可知，(0)Cqmgh，故Cmghq，选C．【答案】C20．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示．导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影海量资源尽在星星文库：部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R．下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为（）A．()2baRabB．()2baRabC．2()abRbaD．2()abRba【解析】先根据量纲进行分析（单位分析法），由lRS可判断，CD错；当a逐渐靠近b时，取ab，此时电阻为0，分析AB中的表达式可知，A错B对．【答案】B第II卷（非选择题）21．（1）用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比:3:1ABmm．先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与D点对齐．①碰撞后A球的水平射程应取cm．②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的海量资源尽在星星文库：是．A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1B．升高小球初始释放点的位置C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为．（结果保留三位有效数字）【解析】①碰撞后A球落到M点，水平射程为14.46cm．②若A、B两小球的直径之比改变为1：3，则碰撞不是正碰．③碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为329.951.02314.46144.50AABmOPmOMmON【答案】①14.45~14.50②C③1.01~1.02（2）某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r．A．电流表1G(内阻115R，满偏电流2mAAI)B．电流表2G(量程20mA，内阻约2)C．滑动变阻器1R(0~1000)D．电阻箱2R(0~9999.9)E．待测水果电池(电动势E约4V，内阻r约500)F．开关S，导线若干①实验中用电流表1G改装成量程0～4V的电压表，需（选填“串联”或“并联”）一个阻值为Ω的电阻．②该同学用电流表2G和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，设计了如图3所示的实验电路图．请根据电路图，将图4中的实物连接成实验用的电路．海量资源尽在星星文库：③接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表示数I和对应的电压表的示数U，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点，如图5所示．请你在图5上把已经描绘出的坐标点连成UI图线．④根据图5描绘出的图线可得出水果电池的电动势E=V，内电阻r=Ω.【解析】①串联的电阻大小为134V151985210AAURRI②连线时注意电表的正负极，滑动变阻器的接法．③作图时注意数据点要均匀分布在直线两边．④图线在纵轴上的截距为电源电动势的大小，故3.80VE，内阻为、33.80V1.00V4676.010Ar【答案】①串联；1985②如图所示③如图所示④3.80（填3.75至3.85均给分），470（填458至475均给分）22．两个板长均为L的平板电极，平行正对放置，相距为d，极板之间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向海量资源尽在星星文库：射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板边缘．已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：（1）极板间的电场强度E；（2）粒子的初速度0v．【解析】（1）板间场强UEd（2）粒子（2e，4m）受电场力22eUFeEd粒子加速度42FeUammd∵粒子做类平抛运动2012datLvt02LeUvdm【答案】见解析23．洛伦兹力演示仪是由励磁线圈(也叫亥姆霍兹线圈)、洛伦兹力管和电源控制部分组成的．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，能够显示电子运动径迹．其结构如图所示．（1）给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则励磁线圈中电流方向是顺时针方向还是逆时针方向?（2）两个励磁线圈中每一线圈为140N匝，半径为140mmR，两线圈内的电流方向一致，大小相同为1.00AI，线圈之间距离正好等于圆形线圈的半径，在玻璃泡的区域内产生的磁场为匀强磁场，其磁场强度7910NIBR（特斯拉）．灯丝发出的电子束经过加速电压为125VU的电场加速后，垂直磁场方向进入匀强磁场区域，通过标尺测得圆形径迹的直径为80.0mmD，请估算电子的比荷em．（答案保留2位有效数字）（3）为了使电子流的圆形径迹的半径增大，可以采取哪些办法?海量资源尽在星星文库：【解析】（1）励磁线圈中电流方向是顺时针方向．（2）电子在加速度电场中加速，由动能定理2012eUmv①电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力200veBvmr②D=2r③解得：228eUmDB④又B74910910TNIR⑤代入数据得：111.910C/kgem⑥（3）增大加速电压；减小线圈中的电流．【答案】见解析24．（1）如图，在水平地面上固定一个内侧长为L、质量为M的薄壁箱子．光滑的物块B的质量为m，长为2L，其左端有一光滑小槽，槽内装有轻质弹簧．开始时，使B紧贴1A壁，弹簧处于压缩状态，其弹性势能为PE．现突然释放弹簧，滑块B被弹开．假设弹簧的压缩量较小，恢复形变所用的时间可以忽略．求滑块B到达2A壁所用的时间．（2）a．现将箱子置于光滑的水平地面上而不固定，仍使B紧贴1A壁，弹簧处于压缩状态，其弹性势能为PE，整个系统处于静止状态．现突然释放弹簧，滑块B离开1A壁后，弹簧脱落并被迅速拿出箱子．求此时滑块B的速度v与箱子的速度V．海量资源尽在星星文库：．假设滑块B在与1A壁和2A壁的碰撞过程中无机械能损失．试定量描述滑块B相对于地面运动的速度变化情况，并计算两次碰撞之间的时间间隔．【解析】（1）当箱子固定时，弹簧的弹性势能释放转化为滑块B的动能，设滑块速