北京市崇文区高三一模理综物理部分.docx
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北京市崇文区高三一模理综物理部分
崇文高三一模2010.4
13．下列说法中不正确的是
A．在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的力是原子核对粒子的库仑斥力
B．氢原子在辐射出一个光子后，核外电子的动能增大
C．已知氦原子的质量m1、电子质量m2、质子质量m3、中子质量m4，则质子和中子在结合成氦核时的质量亏损为（2m4+2m3－m1）
D．爱因斯坦狭义相对论的基本结论之一是运动物体长度会收缩，即l=l0
，它是因时空条件不同而引起的观测效应
14．如图所示，细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时，分成a、b两束，a光频率为ν1，b光频率为v2。
关于这两种单色光，下列说法中正确的是
A．从该介质射向空气时，a光发生全反射时的临界角一定大于45°
B．该介质对b光的折射率一定小于
C．用a光和b光分别做双缝干涉实验，若实验条件相同，
则b光在屏上形成的明条纹的间距较小
D．若用a光照射某金属板能发生光电效应，则用b光照射
该金属板也一定能发生光电效应
15．一位高三年级的男生骑着自行车在水平公路上以较快的速度行驶，设所受阻力为车和人总重的0.05倍，则该同学骑车的功率最接近于
A．10WB．50WC．250WD．1kW
16．电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。
现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是
A．线圈转动的角速度为31.4rad/s
B．如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变
C．电热丝两端的电压
V
D．电热丝的发热功率P＝1800W
17．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图。
已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是
A．在t+
时，质点c的速度达到最大值
B．在t+2T时，质点d的加速度达到最大值
C．从t时刻起，质点a比质点b先回到平衡位置
D．从t时刻起，在一个周期内，a、b、c、d四个质点所通过的路程均为一个波长
18．设嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得飞船绕月运行周期为T。
飞船在月球上着陆后，自动机器人在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面。
已知引力常量为G，由以上数据不能求出的物理量是
A．月球的半径
B．月球的质量
C．月球表面的重力加速度
D．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
19．如图所示，一些商场安装了智能化的自动扶梯。
为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。
则电梯在运送乘客的过程中
A．乘客始终受摩擦力作用
B．乘客经历先超重再失重
C．乘客对扶梯的作用力先指向右下方，再竖直向下
D．扶梯对乘客的作用力始终竖直向上
20．矩形线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强
度B随时间t变化的图象如图甲所示。
设t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向
里，则在0～4s时间内，图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是（规定ab边所受的安培力方向向左为正）
21．（18分）
⑴“测定某电阻丝的电阻率”实验
①实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，刻度位置如图所示，则电阻丝的直径是_mm。
②用多用电表的欧姆档粗测这种电阻丝的阻值：
已知此电阻丝的阻值约为几十kΩ，下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是：
__（填写相应的字母）。
旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是；根据表中指针所示位置，电阻丝的阻值约为__________Ω。
a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔
c．旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆档的某一档位
d．旋转选择开关S，使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔
③用电流表和电压表精确测定此电阻丝的阻值，实验室提供下列可选用的器材:
电压表V（量程3V，内阻50kΩ）
电流表A1（量程200μA，内阻200Ω）
电流表A2（量程5mA，内阻20Ω）
电流表A3（量程0.6A，内阻1Ω）
滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）
电源E（电源电压为4V）
开关S、导线
a．在所提供的电流表中应选用（填字母代号）；
b．在虚线框中画出测电阻的实验电路；
④分别用L、d、RX表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为ρ=。
（2）某学习小组的学生利用线圈、强磁铁、光电门传感器、电压传感器等器材，研究“线圈中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”。
在探究线圈感应电动势E与时间△t的关系时，他们把线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，实验装置如图所示。
当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间△t，同时小车上的强磁铁插入线圈中，接在线圈两端的电压传感器记录线圈中产生的感应电动势E的大小（E近似看成恒定）。
调节小车末端的弹簧，小车能够以不同的速度从轨道的最右端弹出。
下表是小组同学进行多次测量得到的一系列感应电动势E和挡光时间△t。
次数
测量值
1
2
3
4
5
6
7
8
E/×10-1V
1.16
1.36
1.70
1.91
2.15
2.75
2.92
3.29
△t/×10-3s
9.20
7.49
6.29
5.61
5.34
4.30
3.98
3.42
①由实验装置可以看出，实验中每次测量在△t时间内磁铁相对线圈运动的距离都相同，这样可以实现控制__________不变；
②为了探究感应电动势E与△t的关系，请你根据表格中提供的信息提出一种处理数据的方案。
（写出必要的文字说明）
23．（18分）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，于是称这一数值e为基本电荷。
如图所示，两块完全相同的金属极正对着水平放置，板间的距离为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tl；当两板间加电压U（上极板的电势高）时，可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动，且在时间t2内运动的距离与在时间tl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Qi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
1
2
3
4
5
电荷量Qi（10-18C）
0.95
1.10
1.41
1.57
2.02
24．（20分）如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L，电阻忽略不计。
在导轨的上端接电动势为E，内阻为r的电源。
一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好。
导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。
已知接通开关S后，导体棒ab由静止开始向上加速运动，求：
（1）导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度；
（2）导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率；
（3）分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内，整个回路中能量是怎样转化的？
并证明能量守恒
12．（18分）两个宽度为D、质量为m的相同的小物块A、B，一带孔圆环C的质量为2m，半径为d，它们的厚度均可忽略。
一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮，一端连接A物块，一端穿过圆环C的小孔连接B物块，如图所示。
带孔圆环C着地后C不能继续向下运动，而B能离开C继续向下运动。
现将A置于水平地面，距滑轮底端3L，BC距水平地面为L，在BC的正下方有一深
、宽
的凹槽。
B、C落地后都不再弹起。
求：
（1）开始运动后经多长时间带孔圆环C着地；
（2）A物块在上升的最大高度
（3）通过具体的计算分析，画出A物块在上升过程中的速度—时间（v-t）图象。
高三一模参考答案及评分标准2010.4
13．C14．B15．C16．D17．B18．D19．C20．A
21．（18分）
⑴（14分）
①0.642（2分）；
②c、a、b、d；1k；32000Ω（每空2分）
③a．A1（2分）
b．如图（2分）
④
（2分）
（2）（4分）
①磁通量的变化量（2分）
②方法1：
选择多组数据计算感应电动势E和挡光时间△t的乘积，在误差范围内其乘积为定值，得到在磁通量变化一定时，E与△t成反比。
方法2：
以感应电动势E与挡光时间
为横、纵坐标，根据数据描点作图，E—
图线为通过原点的直线，得到在磁通量变化一定时，E与
成正比。
答出其中一种方法得3分。
23．（18分）
（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。
（4分）
（2）设油滴运动时所受空气阻力f与速度大小v满足关系f=kv
当不加电场时，设油滴以速率v1匀速下降，受重力和阻力而平衡，即
（2分）
当极板加电压U时，设油滴以速率v2匀速上升，受电场力、重力和阻力，即
（2分）
E=
（2分）
根据题意有v1t1=v2t2（1分）
解得Q=
（2分）
（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
Q2-Q1=0.15×10-18C，Q3-Q2=0.31×10-18C，Q4-Q3=0.16×10-18C，Q5-Q4=0.45×10-18C
可以看出，油滴带电量之差都近似为某个数的整数倍，即
Q2-Q1=e1，Q3-Q2=2e2，Q4-Q3=e3，Q5-Q4=3e4
所以
或者采用作图的方法：
由于油滴所带电荷Qi是基本电荷e的整数倍。
即
Qi=nie（其中ni为整数）
以自然数n为横坐标,以电荷量Q为纵坐标，建立Q-n坐标系。
找出油滴带电量之差的最大公约数，再将电荷量Qi与这个最大公约数的比值（四舍五入取整）作为ni，将坐标（ni，Qi）对应的点标在坐标纸上，最后作一条直线，使这些点尽可能落在直线上，则e为该直线的斜率。
如图2所示，e=1.52×10-19C。
说明方法（3分）
写出结果e=1.50×10-19C~1.58×10-19C或
（k为自然数）（2分）
24．（20分）
解：
（1）（10分）导体棒ab刚开始运动时的速度为零，由欧姆定律
（1分）
导体棒ab受安培力
（1分）
牛顿第二定律
（1分）
导体棒ab开始运动时的加速度
（1分）
设导体棒ab向上运动的最大速度为
，当导体棒所受重力与安培力相等时，达到最大速度，回路电流为
（2分）
由欧姆定律
（2分）
得
（2分）
（2）（4分）电源的输出功率
（2分）
P
（2分）
（3）（6分）电源的电能转化为导体棒的机械能和电路中产生的焦耳热之和（1分）
△t时间内：
电源的电能△E电=
E△t
△t（1分）
导体棒ab增加的机械能
△E机=mg
△t=mg
△t（1分）
电路中产生的焦耳热Q=
△t=
（R+r）△t（1分）
△t时间内，导体棒ab增加的机械能与电路中产生的焦耳热之和为△E’
△E’=△E机+Q（1分）
△E’=mg
△t+
（R+r）△t
整理得△E’
△t（1分）
由此得到△E电=△E’，回路中能量守恒。
12．解：
（1）放手时，A、B、C整体的加速度
当B、C下降L时，整体的速度
经历的时间
（2）C被地面挡住后，A、B整体以v匀速运动，所用时间
当B落地后，A以v竖直向上做匀减速运动，加速度为g。
至速度减为零时，所用时间
上升高度
A从静止上升的高度
（3）作出A的速度——时间图象，如图所示。
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