2011年北京市东城区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

由红光和紫光组成的复合光束，从某种介质射到介质和真空的界面后，光的路径可能是图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

一块含₉₂²³⁸U（铀238）的矿石质量为M，其中₉₂²³⁸U的质量为m．已知₉₂²³⁸U的半衰期为T，则下列说法正确的是（ ）
A．经过时间2T后这块矿石中基本不再含有₉₂²³⁸U了
B．经过时间2T后矿石中的₉₂²³⁸U有发生了衰变
C．经过时间2T后该矿石的质量剩下
D．经过时间3T后矿石中₉₂²³⁸U的质量还剩

3. 难度：中等

倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使质量分布均匀的光滑球静止在如图所示的位置，需用一个水平推力F作用于球上，F的作用线通过球心．设球受到的重力为G，竖直墙对球的弹力为N₁，斜面对球的弹力为N₂，则下列说法正确的是（ ）
A．N₁一定等于F
B．N₂一定大于N₁
C．N₂一定大于G
D．F一定小于G

4. 难度：中等

“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料．设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是（ ）
A．同步卫星运行速度是第一宇宙速度的倍
B．同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的倍
C．同步卫星运行速度是第一宇宙速度的倍
D．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍

5. 难度：中等

如图所示，正方形闭合导线框处在磁感应强度恒定的匀强磁场中，C、E、D、F为线框中的四个顶点，图（a）中的线框绕E点转动，图（b）中的线框向右平动，磁场足够大．下列判断正确的是（ ）

A．图（a）线框中有感应电流产生，C点电势比D点低
B．图（a）线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等
C．图（b）线框中有感应电流产生，C点电势比D点低
D．图（b）线框中无感应电流产生，C、D两点电势相等

6. 难度：中等

如图甲是一列平面简谐横波在t=a （a＞0）时刻的波动图象，波沿x轴正方向传播．图乙是介质中质点P的振动图象，振动周期为T．由图可知，a的最小值是（ ）

A．
B．T
C．
D．2T

7. 难度：中等

如图是示波管的工作原理图：电子经电场加速后垂直于偏转电场方向射入偏转电场，若加速电压为U₁，偏转电压为U₂，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d，y为电子离开偏转电场时发生的偏转距离．取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度，即（该比值越大则灵敏度越高），则下列哪种方法可以提高示波管的灵敏度（ ）

A．增大U₁
B．增大U₂
C．减小L
D．减小d

8. 难度：中等

为监测某化工厂的含有离子的污水排放情况，技术人员在排污管中安装了监测装置，该装置的核心部分是一个用绝缘材料制成的空腔，其宽和高分别为b和c，左、右两端开口与排污管相连，如图所示．在垂直于上、下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在空腔前、后两个侧面上各有长为a的相互平行且正对的电极M和N，M和N与内阻为R的电流表相连．污水从左向右流经该装置时，电流表将显示出污水排放情况．下列说法中错误的是（ ）

A．M板比N板电势低
B．污水中离子浓度越高，则电流表的示数越小
C．污水流量越大，则电流表的示数越大
D．若只增大所加磁场的磁感应强度，则电流表的示数也增大

二、解答题

9. 难度：中等

（1）某同学用单摆测重力加速度，他将单摆挂起后，进行了如下实验步骤：
①测摆长l：用米尺量出摆线的长度；
②测周期T：将摆球拉起，摆角小于5°时自由释放摆球，在摆球某次通过最低点时按下秒表开始计时，将此作为第一次，接着一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间t，算出单摆的周期T=；
③将所测量的 l和T值代入单摆周期公式，算出重力加速度g，将它作为实验的最后结果写进实验报告中去．
请在下面的空白处，分别指出各步骤中遗漏或错误的地方．
①______；
②______；
③______．
（2）某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（标称阻值为180Ω）的电流随其两端电压变化的特点．
实验器材：多用电表，电流表A（0-50mA，内阻约15Ω），电压表V（5V，内阻约20kΩ），电源E（6V直流电源，内阻可忽略不计），滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），定值电阻R（100Ω），电阻箱（99.9Ω）、开关K和导线若干．
①该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值，发现表头指针偏转的角度很小；为了准确地进行测量，应换到______倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：______，补上该步骤后，表盘的示数如图1所示，则它的电阻是______Ω．

②该小组按照自己设计的电路进行实验．实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从0开始逐渐增大到5V，作出热敏电阻的I-U图线，如图2所示．请在所提供的器材中选择必需的器材，在方框内画出该小组设计的电路图．

③分析该小组所画出的I-U图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而______；分析其变化的原因可能是______
④提出一个简单的实验方法，说明你对变化原因的判断是正确的．

10. 难度：中等

如图所示，水平台面AB距地面的高度h=0.80m．质量为0.2kg的滑块以v=6.0m/s的初速度从A点开始滑动，滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25．滑块滑到平台边缘的B点后水平飞出．已知AB间距离s₁=2.2m．滑块可视为质点，不计空气阻力．（g取10m/s²）求：
（1）滑块从B点飞出时的速度大小
（2）滑块落地点到平台边缘的水平距离s₂
（3）滑块自A点到落地点的过程中滑块的动能、势能和机械能的变化量各是多少．

11. 难度：中等

回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近（缝隙的宽度远小于盒半径），分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．若D形盒半径为R，所加磁场的磁感应强度为B．设两D形盒之间所加的交流电压的最大值为U，被加速的粒子为α粒子，其质量为m、电量为q．α粒子从D形盒中央开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后，α粒子从D形盒边缘被引出．求：
（1）α粒子被加速后获得的最大动能E_k；
（2）α粒子在第n次加速后进入一个D形盒中的回旋半径与紧接着第n+1次加速后进入另一个D形盒后的回旋半径之比；
（3）α粒子在回旋加速器中运动的时间；
（4）若使用此回旋加速器加速氘核，要想使氘核获得与α粒子相同的动能，请你通过分析，提出一个简单可行的办法．

12. 难度：中等

如图所示，有一光滑轨道ABC，AB为竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道，BC部分为足够长的水平轨道．一个质量为m₁的小物体自A处由静止释放，m₁沿圆弧轨道AB滑下，与在水平轨道BC上质量为m₂的静止的物体相碰．
（1）如果m₂与水平轻弹簧相连，弹簧的另一端连在固定装置P上．m₁滑到水平轨道后与m₂发生碰撞但不粘连，碰撞后m₁与m₂一起将弹簧压缩后被弹回，m₁与m₂重新分开．若弹簧压缩和伸长过程中无机械能损失，且m₁=m₂，求m₁反弹后能达到的最大高度；
（2）如果去掉与m₂相连的弹簧及固定装置P，m₁仍从A处由静止释放．
a．若m₁=m₂，且m₁与m₂的碰撞过程中无机械能损失，求碰撞后m₁能达到的最大高度．
b．若m₁与m₂的碰撞过程中无机械能损失，要使m₁与m₂只能发生两次碰撞，求 m₂与 m₁的比值范围．