2010年北京宣武区高三一模试题物理

海量资源尽在星星文库：—2010学年度第二学期第一次质量检测理科综合能力测试2010．4第I卷（选择题）本卷共20小题，每小题6分，共120分．在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．13．物理学的发展改变了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是（）A．牛顿认为光是一种粒子流B．库仑首次用电场线形象地描述了电场C．麦克斯韦从实验上证明了电磁波的存在D．查德威克通过实验证实了电子的存在【解析】法拉第运用电场线来描述电场，B错；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹运用实验进行了证实，C错；汤姆孙发现了电子，D错．【答案】A14．一列周期为T的简谐横波沿x轴的某一方向传播，已知0t时刻的波形如图所示，此时平衡位置位于3mx处的质点正在向上运动．若a、b两质点平衡位置的坐标分别为2.5max，5.5mbx，则（）A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．4Tt时，a质点正在向y轴负方向运动C．34Tt时，b质点正在向y轴负方向运动D．任何时刻a、b两质点的速度都不可能相同【解析】0t时刻平衡位置位于3mx处的质点正在向上运动，故波沿x轴负方向传播，33m=4bcxx．当a质点处在波峰时，b质点恰在平衡位置，A错；4Tt时，a质点正在向y轴正方向运动，B错；0t时，b质点正在向y轴负方向运动，34Tt时，b质点位于x轴上方，正在向y轴负方向运动，C对；a、b两质点的速度有可能相同，D错．【答案】C海量资源尽在星星文库：．直流电源的电动势为E、内电阻为r，用它给直流电动机供电使之工作．电动机的线圈电阻是R，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流为I，导线电阻不计，若经过时间t，则（）A．电流在整个电路中做的功等于2()IRrtB．电动机输出的机械能等于[()]EIRrItC．电动机输出的机械能等于UItD．电流在整个电路中做的功等于()EIrIt【解析】电流在整个电路中做的功等于EIt，整个电路中产生的热能为2()IRrt，故电动机输出的机械能等于[()]EIRrIt，B对．【答案】B16．如图所示，在电容器C的两端接有一个圆环形导体回路，在圆环回路所围的面积之内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，已知圆环半径5cmr，电容器的电容20μFC，当磁场B以2210T/s的变化率均匀增加时，则电容器的（）A．a板带正电，电荷量为910CB．a板带负电，电荷量为910CC．a板带正电，电荷量为610CD．a板带负电，电荷量为610C【解析】根据楞次定律知，感应电流在圆环回路内的磁场应垂直于纸面向上，根据安培定则可知，电容器a板带正电，电荷量为2910CQCkr，选A．【答案】A17．在空气阻力大小恒定的条件下，小球从空中下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度．以向下为正方向，其速度随时间变化的关系如图所示，取210m/sg，则以下结论正确的是（）A．小球能弹起的最大高度为1mB．小球能弹起的最大高度为0.45mC．小球弹起到最大高度的时刻为20.80stD．空气阻力与重力的比值为1：5【解析】小球下降过程中，由牛顿第二定律得1mgFma，其中218m/sa海量资源尽在星星文库：小球上升过程中，有2mgFma可得221212m/saga故小球能弹起的最大高度为2220.375m2vha小球弹起到最大高度的时刻为2220.25svta空气阻力与重力的比值为115mgmaFmgmg【答案】D18．我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭发动机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接．已各空间站绕月轨道为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R.那么以下选项正确的是（）（1）航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速（2）图中的航天飞机正在加速地飞向B处（3）月球的质量为2324rMGT（4）月球的第一宇宙速度为2rvTA．（1）（2）（4）B．（1）（3）（4）C．（1）（2）（3）D．（2）（3）（4）【解析】航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速以便被月球所俘获，（1）对；月球由A到B的过程中，轨道半径减小，速度增大，故（2）对；由2224MGrrT知，2324rMGT，（3）对；2rvT是空间站绕月速度，不是月球的第一宇宙速度，（4）错．【答案】C19．三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A．0B．B海量资源尽在星星文库：．2BD．3B【解析】由安培定则可判断出各个导线在O点处产生的磁场方向，在根据平行四边形定则可得，三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为2B.【答案】C20．如图所示，有一个水平放置的绝缘环形小槽，槽的宽度和深度处处相同且槽内光滑．现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内．让小球从0t的时刻开始，以图中的初速度0v在槽内开始运动，与此同时，有一束变化的匀强磁场竖直向下垂直穿过环形小槽所包围的面积．如果磁感应强度B的大小随着时间t成正比例的增大，而且小球的带电量保持不变，那么从此时刻开始，你认为以下判断哪个是合理的（）A．小球的动量p跟随时间t成反比例的减小（即：1pt）B．小球的动能kE跟时间t成反比例的减小（即：1kEt）C．小球动能的增加量kE跟时间t成正比（即：kEt）D．小球动能的增加量kE跟其通过的路程s成正比（即：kEs）【解析】由题可知，在环形小槽内有电场强度大小一定的感生电场，小球受到大小恒定的电场力F，根据动量定理有pFt，根据动能定理有kEFs，故D对．【答案】D第Ⅱ卷（非选择题）21．（共20分）（1）（4分）为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯控制电路相接，当楼道内有人走动而发出声响时，电灯即被接通电源而发光，这种传感器输入的是信号，经过传感器转换后，输出的是信号．【解析】传感器将声音信号转换为电信号．【答案】声音，电（2）（16分）某同学设计了一个测定滑块与木板间动摩擦因数的实验．装置如图1所示，其中M为滑块，m和m是质量可调的片码，细绳和滑轮的质量都可以忽略不计．实验过程中，该同学在片码总质量0mmm保持不变的条件下，改变m和m的大小，测出不同m下系统的加速度，然后通过实验数据的分析就可以求出滑块和木板间的动摩擦因数．海量资源尽在星星文库：①在实验器材方面，该同学选择了打点计时器、每片质量为150g的片码总共10片、滑块、木板、滑轮各一个、细线若干．除此以外根据本实验所要测量的物理量，你认为除了该同学已选择的仪器以外，在下列备选仪器中还需要：(填写字母代号即可)．A：秒表B：毫米刻度尺C：学生用直流电源D：学生用交流电源②以下是为了测量滑块的加速度，由实验得来的一条纸带．从比较清晰的O点开始，该同学每数5个点做为一个计数点，它们分别为：A、B、C、D、E、F等，测量出各相邻计数点之间的距离，如图2所示．根据这条纸带，求出这次实验时滑块的加速度为：2m/s(结果保留到小数点后两位)．图2③在实验的数据处理过程中，该同学以片码m的质量为横轴，以系统的加速度a为纵轴，绘制了如下图3所示的实验图线．理论和实验均已证明，在滑动的条件下，a和m是一次函数关系，即可以写成：akmc（式中的k和c为常数）的形式．那么，本实验中的常数具体表达式为（动摩擦因数为）：k，c；结合本实验图线得出的滑块与木板间的动摩擦因数．海量资源尽在星星文库：【解析】①实验中用到打点计时器，需要使用交流电源；需要测量纸带上计数点间的距离，需要使用毫米刻度尺．②0.1sT，由逐差法可得41526322()()()33(4.04cm1.61cm)(4.84cm2.41cm)(5.67cm3.24cm)0.81m9(0.1s)xxxxxxaT③由牛顿第二定律可得000()(1)mgMmmggamgMmMm所以，0(1)gkMm，cg由图线知，图线在纵轴上的截距为23m/sg，所以，0.3【答案】①BD；②0.81；③0(1)gMm，g，0.322．（16分）如图所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度5.0TB的匀强磁场垂直．质量26.010kgm、电阻0.5r的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触．导海量资源尽在星星文库：的电阻1R和2R．重力加速度取210m/s，且导轨足够长，若使金属杆ab从静止开始下滑，求：（1）杆下滑的最大速率mv；（2）稳定后整个电路耗电的总功率P；（3）杆下滑速度稳定之后电阻2R两端的电压U.【解析】（1）0.5,1.5,2.0rRrRmBlvIRr22/()mFBIlBlvRrmgF又22()0.3m/smmgRrvBl（2）由能量转化和守恒定律有：0.18WmPmgv（3）0.3AmBlvIRr2R两端的电压0.45VUIR【答案】见解析23．（18分）如图所示，在一光滑的长直轨道上，放着若干完全相同的小木块，每个小木块的质量均为m，且体积足够小均能够看成质点，其编号依次为0、1、2、……n……，相邻各木块之间的距离分别记作：12,,nlll．在所有木块都静止的初始条件下，有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上，使其与后面的木块连接发生碰撞，假如所有碰撞都是完全非弹性的（碰后合为一体共速运动）．求：（1）在0号木块与1号木块碰撞后瞬间，其共同速度的表达式；（2）若10F牛，121ll米，那么在2号木块被碰撞后的瞬间，系统的总动能为多少？海量资源尽在星星文库：（3）在10F牛，11l米的前提下，为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值，那么我们应该设计第1n号和第n号木块之间距离nl为多少米？【解析】（1）设：0号与1号碰撞前、后0号的瞬时速度分别为v1、1v共则：211102Flmv1111121222mvmvFlvvm共共（2）1号刚刚被碰之后，系统的总动能2111252kEmv共焦2号木块临近被碰前系统的总动能212510115kkEEFl焦由2kPmE关系和动量守恒定律有：222223kkmEmE，①得2号刚被碰之后的系统的总动能2222151033kkEE焦（3）由题意分析知每次碰撞前系统需保持的总动能为：110kEFl焦将①式道理推广到其他各次碰撞中，可得与第1n块碰撞前后系统的动能关系为：111nnkknEEn在l2段应用动能定理有：21212211,22kkkkFlEEEEl米在3l段应用动能定理有：32323321,33kkkkFlEEEEl米在nl段应用动能定理有：1111,nnnnnkkkknnFlEEEElnn米【答案】见解析24．（18分）如图所示，一个质量为m，带电量为q的微粒，从a点以大小为0v的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中．微粒通过最高点b时的速度大小为02v，方向水平向右．求：海量资源尽在星星文库：（1）该匀强电场的场强大小E；（2）a、b两点