2011年北京市顺义区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L．斜面倾角为30°，如图所示，则物体所受摩擦力（ ）

A．等于零
B．大小为，方向沿斜面向下
C．大小为，方向沿斜面向上
D．大小为mg，方向沿斜面向上

2. 难度：中等

下列三个演示实验中，能够反映出的共同的物理思想方法是（ ）
A．猜想假设的思想方法
B．微量放大的思想方法
C．极限分析的思想方法
D．建立理想化模型的思想方法

3. 难度：中等

如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且=2，M、N两点高度相同．小球自M点由静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、E_k分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小．下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

一名消防队员从一平台上无初速度跳下，下落0.8s后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，又经过0.2s重心停止了下降，在着地过程中，可估计地面对他双脚的平均作用力为（ ）
A．自身所受重力的10倍
B．自身所受重力的8倍
C．自身所受重力的5倍
D．自身所受重力的2倍

5. 难度：中等

1930年美国天文学家汤博发现了冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星．然而，现代的观测正在改变我们对行星系统的认识．经过近30年对冥王星的进一步观测，发现它的直径只有2300km，比月球还要小．2006年8月24日召开的第26届国际天文学联合会（IAU）大会上通过决议，冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义．行星新定义中有一点是行星的质量必须足够大．假如冥王星的轨道是一个圆形，在以下给出的几个条件中能估算出其质量的是（已知万有引力常量G）（ ）
A．冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径
B．冥王星围绕太阳运转的线速度和冥王星的半径
C．冥王星的卫星查龙（charon）围绕冥王星做圆周运动的线速度和轨道半径
D．冥王星的卫星查龙（charon）围绕冥王星做圆周运动的加速度和冥王星的半径

6. 难度：中等

一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波形图线如图甲所示，若从此时刻开始计时，图乙是a质点的振动图线，则（ ）
A．该波沿x轴正方向传播，波速为5m/s
B．该波沿x轴负方向传播，波速为5m/s
C．该波沿x轴正方向传播，波速为1m/s
D．该波沿x轴负方向传播，波速为1m/s

7. 难度：中等

直线AB是某电场中的一条电线．若有一电子以某一初速度仅在电场力的作用下，沿AB由A运动到B，其速度图象如图所示，下列关于A、B两点的电场强度E_A、E_B和电势φ_A、φ_B的判断正确的是（ ）
A．φ_A＜φ_B
B．ϕ_A=ϕ_B
C．E_A＞E_B
D．E_A=E_B

8. 难度：中等

一个直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则（ ）
A．电源的输出功率为IE
B．电源的效率为（1-）x100%
C．电动机消耗的总功率为I²r
D．电动机消耗的热功率为

9. 难度：中等

水平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，用一绝缘细杆与两棒相连，且一直处于静止状态，t=0时刻匀强磁场的方向如图甲所示．而磁感应强度B随时间t的变化图线如图乙所示，不计ab、cd之间电流的相互作用，则细杆受到ab、cd所施加的弹力（ ）
A．在由0到t时间内保持不变
B．在由t到t时间内逐渐减小
C．在由0到t时间内逐渐增大
D．在由t到t时间内逐渐增大

10. 难度：中等

如图所示为一质量为m，带电量为+q的小球用长为L的细线拴接，另一端固定在O点，整个装置处在水平向右的匀强电场中．现将小球拉至与O等高的水平位置A点，将小球由静止释放，小球恰能摆到与竖直方向成θ角的位置，如图所示，则由此可以判定（ ）
A．小球在下摆过程中机械能守恒
B．小球在经过最低点时速度最大
C．匀强电场的电场强度E=mg
D．小球在向左摆动过程中机械能减少

11. 难度：中等

如图为示波管构造的示意图，现在X-X‘上加上u_X-t信号，Y-Y‘上加上u_y-t信号，（如图甲、乙所示）．则在屏幕上看到的图形是（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l₁，bc边的边长为l₂，线框的质量为m，电阻为R，线框通过细棉线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线（ef平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，在进入磁场的这段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是（ ）
A．线框匀速运动过程产生的焦耳热为（Mg-mgsinθ）l₂
B．线框进入磁场前运动的加速度为
C．线框做匀速运动的总时间为
D．线框进入磁场时匀速运动的速度为

二、解答题

13. 难度：中等

某研究性学习小组在验证“当质量一定时，物体运动的加速度与其所受合外力成正比”这一物理规律时，选择了如下器材：倾角可调的光滑长斜面、小车（如图所示），光电计时器，刻度尺，天平（砝码），钩码若干．部分实验步骤如下，在答题纸上本题的相应位置处填入适当的公式或文字．
①用天平测出小车的质量m；
②使小车从斜面上一定点A₁由静止滑下，并同时用光电计时器测出小车由A₁滑到斜面底端A₂的时间t；
③用刻度尺测量A₁与A₂之间的距离s，则小车的加速度a=______；
④用刻度尺测量A₁与A₂之间的相对高度h，不计小车与斜面之间的摩擦力，则小车所受的合外力F=______．

14. 难度：中等

学习磁场后，某研究小组开始对磁场的测量进行探究．此小组采用如下实验器材测定匀强磁场的磁感应强度B．
实验器材：匝数为n且边长为L的正方形线圈、轻弹簧、质量为m的小钩码、毫米刻度尺、蓄电池、电流表、滑动变阻器、导线、开关、木质支架等．实验装置如图．
实验步骤：
A．先用轻弹簧悬挂质量为m的小钩码，测量轻弹簧的伸长量△x，用来求弹簧的劲度系数；
B．把实验器材按图示装置连接好，接通电路，调整滑动变阻器，记录电流表示数为I，以及因通电而使轻弹簧发生的弹簧长度的改变量△x；
C．再调整滑动变阻器，多次进行测量，然后取平均值．请写出B的表达式______（用△x、△x、I、L、m、n来表示，重力加速度为g）

15. 难度：中等

将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了较精确地测定水果电池的电动势和内电阻，现提供量程合适的电流表（内阻很小），量程为1.5V的电压表（内阻约为3KΩ），以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材．
（1）请在答题卡上的虚线框内画出实验应该采用的电路图；
（2）若给出的滑动变阻器有两种规格：A（0～30Ω）、B（0～3kΩ），本实验中滑动变阻器应选用（填字母代号）______．
（3）根据实验记录的数据，经描点、连线得到的U-I图象如图所示，由图可知：水果电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．（保留三位有效数字）

16. 难度：中等

一个质量为m，带电量为+q的小球，被轻细线拴住并放到水平向右的匀强电场中，静止在如图所示位置，此时细线与竖直方向的夹角为θ，求：
（1）细线对小球的拉力F；
（2）匀强电场的电场强度E．

17. 难度：中等

将小球从距水平地面h=20m高处以初速度v=10m/s水平抛出，（g取10m/s²）求：
（1）小球在空中运动的时间t，以及小球落地时速度的大小v_t；（不计空气阻力）
（2）若小球受到与初速度同方向的风力的影响，使小球具有大小为a=2.5m/s²的水平方向的加速度，求：①小球的水平射程x；②小球落地时的速度v_t’

18. 难度：中等

如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，其半径为R=0.10m，一水平轨道与圆轨道相切，在水平光滑轨道上停放着一个质量为M=480g的木块，一颗质量为m=20g的子弹，以v_o=100m/s的水平速度射入木块中，然后随木块一起运动到轨道最高点后水平抛出，（g取10m/s²）求：
（1）子弹射入木块之后的共同速度v；
（2）物块到达最高点时对轨道压力的大小N；
（3）当圆轨道半径R为多大时，平抛的水平距离最大．并求出平抛运动水平距离的最大值X．

19. 难度：中等

如图所示，一根粗细均匀、电阻为R的电阻丝做成一个半径为r的圆形导线框，竖直放置在水平匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度为B，现有一根质量为m、电阻不计的导体棒，从圆形线框最高点由静止沿竖直方向下落，在下落过程中始终与线框接触良好，已知下落距离为时，棒的速度大小为v₁，下落到经过圆心时棒的速度大小为v₂．试求：
（1）下落距离为r/2时棒的加速度a；
（2）从开始下落到经过圆心的过程中线框中产生的热量Q．

20. 难度：中等

电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场，使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置．在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy，如图甲所示．方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示，每个磁场区域的宽度均为L=0.30m，磁场的磁感应强度大小B =3.75×10^-4T，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向．现将初速度为零的电子经电压U=4.5×10³V的电场加速后，从坐标原点沿y轴正方向射入磁场．电子电荷量e为1.6×10^-19C，电子质量m取9.0×10^-31Kg不计电子的重力，不考虑电子因高速运动而产生的影响．求：
（l）电子从坐标原点进入磁场时速度的大小v；
（2）请在答题卡中图甲的位置画出x=0至x=4L区域内电子在磁场中运动的轨迹，并计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标，请在图中标出来；
（3）从x=0至x=NL（N为整数）区域内电子运动的平均速度的大小．