2010年北京西城区高三一模试题物理

海量资源尽在星星文库：卷（选择题）在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项．13．华裔科学家高锟获得2009年诺贝尔物理奖，他被誉为“光纤通讯之父”．光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．下列关于光导纤维的说法中正确的是（）A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C．波长越短的光在光纤中传播的速度越大D．频率越大的光在光纤中传播的速度越大【解析】光导纤维的内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射，A对B错；波长越短、频率越大的光折射率越大，由cnv知，速度越小，CD错．【答案】A14．太阳内部持续不断地发生着4个质子（11H）聚变为1个氦核（42He）的热核反应，核反应方程是14124HHe2X，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为1m、2m、3m，真空中的光速为c．下列说法中正确的是（）A．方程中的X表示中子（10n）B．方程中的X表示电子（01e）C．这个核反应中质量亏损124mmmD．这个核反应中释放的核能2123(42)Emmmc【解析】方程式中的X表示01X，AB错；核反应中质量亏损12342mmmm，C错；核反应中释放的核能2123(42)Emmmc，D对．【答案】D15．下列叙述中不正确的是（）A．对粒子散射实验的研究使人们认识到中子是原子核的组成部分B．电子衍射现象的发现为物质波理论提供了实验支持C．电子的发现使人们认识到原子有复杂的结构D．天然放射现象的发现使人们认识到原子核有复杂的结构【解析】粒子散射实验使人们认识到了原子核的存在，A的叙述不正确．【答案】A16．已知地球同步卫星的轨道半径是地球半径的k倍，则（）A．第一宇宙速度是同步卫星运行线速度的k倍海量资源尽在星星文库：．第一宇宙速度是同步卫星运行线速度的k倍C．地球表面附近的重力加速度是同步卫星向心加速度的k倍D．地球表面附近的重力加速度是同步卫星向心加速度的k倍【解析】第一宇宙速度1GMvR，同步卫星运行线速度GMvkR，则1vkv，A错B对；同步卫星向心加速度2221GMagkRk，CD错．【答案】B17．一理想变压器原、副线圈匝数比12:5:3nn．原线圈两端接一正弦式交变电流，其电压u随时间t变化的规律如图所示．当副线圈仅接入一个100的纯电阻用电器时，用电器恰能正常工作．则（）A．该用电器的额定电压为100VB．该用电器的额定电压为602VC．变压器的输入功率是36WD．原线圈中的电流是0.60A【解析】该用电器的额定电压21100260V2nUn，AB错；变压器的输入功率22(60V)36W100UPPR入出，C对；原线圈中的电流为212160V30.36A1005nIIn，D错．【答案】C18．如图所示，倾角为的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止．重力加速度为g．则（）A．只有sinag，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B．只有sinag，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C．只有sinag，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D．无论a为多大，A都受沿传送带向上的静摩擦力作用【解析】不妨设A受沿传送带向上的静摩擦力f的作用，则沿传送带方向有sinmgfma，当sinag时，f为负，摩擦力方向向下；当sinag时，不受摩擦力作用；当sinag时，摩擦力方向向上．B正确．【答案】B19．如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L．一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．0t时刻导线框的上边恰好与磁场的下边海量资源尽在星星文库：界重合（图中位置I），导线框的速度为0v．经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II），导线框的速度刚好为零．此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I．则（）A．上升过程中，导线框的加速度逐渐增大B．下降过程中，导线框的加速度逐渐增大C．上升过程中合力做的功与下降过程中的相等D．上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多【解析】上升过程中，加速度221BLvagmR，速度由0v减小到0，加速度逐渐减小，A错下降过程中，加速度222BLvagmR，速度由0增大到1v，且10vv，加速度逐渐减小，B错．由动能定理知，上升过程中合力做的功比下降过程中合力做的功大，C错；上升过程中的安培力比下降过程中的安培力大，上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多，D对．【答案】D20．如图所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形晃滑轨道，轨道的半径都是R．轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x．一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B时的速度为v．小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为F（0F）．不计空气阻力．则（）A．m、x一定时，R越大，F一定越大B．m、x一定时，v越大，F一定越大C．m、R一定时，x越大，F一定越大D．m、R一定时，v越大，F一定越大【解析】在A点，2AAvFmgmR，在B点，2BBvFmgmR，由动能定理知，2211(2)22BAmvmvmgxR，所以，26BAmgxFFFmgR，【答案】C海量资源尽在星星文库：卷（非选择题）21．（1）某班同学在做“练习使用多用电表”的实验．①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻xR的阻值，当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时，多用电表指针示数如图1所示，此被测电阻的阻值约为．②某同学按如图2所示的电路图连接元件后，闭合开关S，发现A、B灯都不亮．该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障．检查前，应将开关S．（选填“闭合”或“断开”）③若②中同学检查结果如表所示，由此可以确定A．灯A断路B．灯B断路C．灯A、B都断路D．d、e间导线断路【解析】①阻值为261002600②用欧姆表检查，必须将元件卸下或断开电路．③可知，be间断路，而bd间完好，de间断路，选D．【答案】①2.6k（或32.610，2600）②断开③D（2）某同学采用如图3所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”．a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；c．保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b；d．算出每条纸带对应的加速度的值；e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg；（作为小车受到的合力F），作出aF图象．①在步骤d中，该同学是采用vt图象来求加速度的．图4为实验中打出的一条纸海量资源尽在星星文库：带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出．打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上．打点计时器打C点时，小车的速度为m/s；②其余各点的速度都标在了vt坐标系中，如图5所示．0.10st时，打点计时器恰好打B点．请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的vt图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a2m/s；③最终该同学所得小车运动的aF图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线．根据图线可以确定下列说法中不正确的是A．本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比B．小车的加速度可能大于重力加速度gC．可以确定小车的质量约为0.50kgD．实验中配重的质量m远小于小车的质量M【解析】①2(10.34.5)10m0.44m/s0.2sCv②vt图线的斜率大小为加速度大小，故220.740.24m/s1.0m/s0.50a③小车加速度大小为magM（mM），a不可能大于g．【答案】①0.44②如图1，1.0（0.95~1.05）海量资源尽在星星文库：③B22．如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切．质量为2.0kgM的小物块B静止在水平面上．质量为1.0kgm的小物块A从距离水平面高0.45mh的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动．取重力加速度210m/sg．求（1）A经过Q点时速度的大小0v；（2）A与B碰后速度的大小v；（3）碰撞过程中系统（A、B）损失的机械能E．【解析】（1）A从P滑到Q的过程中，根据机械能守恒定律得2012mghmv解得A经过Q点时速度的大小023.0m/svgh（2）A与B相碰，根据动量守恒定律得0()mvmMv解得01.0m/smvvmM（3）根据能量守恒定律得22011()22EmvmMv解得A与B碰撞过程中系统损失的机械能3.0JE【答案】（1）03.0m/sv（2）1.0m/sv（3）3.0JE23．1897年汤姆逊发现电子后，许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索．1907-1916年密立根用带电油滴进行实验，发现油滴所带的电荷量是某一数值e的整数倍，于是称这数值e为基本电荷．如图所示，完全相同的两块金属板正海量资源尽在星星文库：对着水平放置，板间距离为d．当质量为m的微小带电油滴在两板间运动时，所受空气阻力的大小与速度大小成正比．两板间不加电压时，可以观察到油滴竖直向下做匀速运动，通过某一段距离所用时间为1t；当两板间加电压U（上极板的电势高）时，可以观察到同一油竖直向上做匀速运动，且在时间2t内运动的距离与在时间1t内运动的距离相等．忽略空气浮力．重力加速度为g．（1）判断上述油滴的电性，要求说明理由；（2）求上述油滴所带的电荷量Q；（3）在极板间照射X射线可以改变油滴的带电量．再采用上述方法测量油滴的电荷量．如此重复操作，测量出油滴的电荷量iQ如下表所示．如果存在基本电荷，请根据现有数据求出基本电荷的电荷量e（保留到小数点后两位）．实验次序12345电荷量iQ（1810）C0.951.101.411.572.02【解析】（1）当极板上加了电压U后，该油滴竖直向上做匀速运动，说明油滴受到的电场力竖直向上，与板间电场的方向相反，所以该油滴带负电．（2）设油滴运动时所受空气阻力f与速度大小v满足关系fkv当不加电场时，设油滴以速率1v匀速下降，受重力和阻力而平衡，即1mgkv当极板加电压U时，设油滴以速率2v匀速上升，受电场力、重力和阻力，即2QEmgkvUEd根据题意：1122vtvt解得122()mgdttQUt（3）如果存在基本电荷，那么油滴所带的电荷量Q应为某一最小单位的整数倍，即油滴电荷量的最大公约数（或油滴带电量之差的最大公约数）为基本电荷e．由于181821320.1510C,0.3110C,QQQQ181843540.1610C,0.4510CQQQQ可以看出，油滴带电量之差都近似为某个数的整数倍，即211342,2QQeQQe433544,3QQeQQe所以1912341.5410C4eeeee或者采用作图的方法：由于油滴所带电荷Q是基本电荷e的整数倍．即11Qne（其中1n为整数）海量资源尽在星星文库：为横坐标，以电荷量Q为纵坐标，建立Qn坐标系．找出油滴带电量之差的最大公约数