2012年北京市海淀区清华附中高考物理适应性训练（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（ ）

A．a光的波长一定大于b光的波长
B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c

2. 难度：中等

2012年4月30日，我国用一枚“长征3号乙”火箭成功发射两颗北斗导航卫星．若该卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为r，地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，下列表述正确的是（ ）
A．卫星的向心加速度大小为
B．卫星的线速度大小为
C．若某一卫星加速，则其做圆周运动的半径将会变大
D．卫星上的物体处于完全失重的状态，不受地球的引力作用

3. 难度：中等

薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子可穿过铝板一次，在两个区域运动的轨迹如图，半径R₁＞R₂，假定穿过铝板前后粒子电量保持不变，则该粒子（ ）

A．带正电
B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同
C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动加速度相同
D．从区域Ⅱ穿过铝板运动到区域Ⅰ

4. 难度：中等

欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表，他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）（ ）
A．2I
B．I
C．3I
D．I

5. 难度：中等

如图所示为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由O点从平衡位置开始起振向右传播的图象，屏上每一小格长度为1cm．在t=0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A到B之间（不包括A、B两处）的波形无法被观察到，但故障不影响波在发生器内传播．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B、C处，在t=5s时，观察者看到C处恰好第三次（C开始起振计第1次）出现平衡位置，则该波的波速不可能是（ ）

A．7.2cm/s
B．6.0cm/s
C．4.8cm/s
D．3.6cm/s

6. 难度：中等

如图所示，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，沿顺时针方向做以Q为一个焦点的椭圆运动．O为椭圆的中心，M、P、N为椭圆上的三个点，M和N分别是椭圆上离Q最近和最远的点．则以下说法正确的是（ ）
A．电子在M点的速率最小
B．电子在N点的电势能最小
C．电子在P点受到的库仑力的方向指向O点
D．椭圆上N点的电势最低

7. 难度：中等

如图1所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻．阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示．下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量φ、磁通量的变化率、棒两端的电势差U_ab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

二、解答题

8. 难度：中等

①图1所示示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．下面说法正确的是______（选填字母代号）．

A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m＜＜M
C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m＜＜M
D．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m＜＜M
②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M．在实验中他测出了多组数据，并画出了如图2所示的图象，图象的纵坐标为滑块的加速度a，但图象的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是______
A．图象的横坐标可能是F，图象AB段偏离直线的原因是没有满足m＜＜M
B．图象的横坐标可能是M，图象AB段偏离直线的原因是没有满足m＜＜M
C．图象的横坐标可能是，图象AB段偏离直线的原因是没有满足m＜＜M
D．若图象的横坐标是，且没有满足m＜＜M，图象的AB部分应向虚线上方偏离．

9. 难度：中等

某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度．实验步骤如下：

A．按装置图安装好实验装置；
B．用游标卡尺测量小球的直径d；
C．用米尺测量悬线的长度l；
D．让小球在竖直平面内小角度摆动．当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3…．当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E．多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F．计算出每个悬线长度对应的t ²；
G．以t ² 为纵坐标、l为横坐标，作出t ²-l图线．
结合上述实验，完成下列任务：
①用游标为10分度（测量值可准确到0.1mm）的卡尺测量小球的直径．某次测量的示数如图2所示，读出小球直径d的值为______cm．
②该同学根据实验数据，利用计算机作出t ²-l图线如图3所示．根据图线拟合得到方程t ²=404.0l+3.5．由此可以得出当地的重力加速度g=______m/s²．（取π ²=9.86，结果保留3位有效数字）
③从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是______
A．不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点开始计时；
B．开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数；
C．不应作t ²-l图线，而应作t-l图线；
D．不应作t ²-l图线，而应作t ²-（l+d）图线．

10. 难度：中等

如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R=1.0m，BC段长L=1.5m．弹射装置将一个质量为1kg的小球（可视为质点）以v=5m/s的水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度h=1.2m，不计空气阻力，g取10m/s²．求：
（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω和向心加速度a的大小及圆管对小球的作用力大小；
（2）小球从A点运动到C点的时间t；
（3）小球将要落到地面上D点时的速度大小．

11. 难度：中等

如图甲所示，在圆形水池正上方，有一半径为r的圆形储水桶．水桶底部有多个水平小孔，小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R，水桶底部与水池水面之间的高度差是h．为了维持水桶水面的高度不变，用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方．水泵由效率为η₁的太阳能电池板供电，电池板与水平面之间的夹角为α，太阳光竖直向下照射（如图乙所示），太阳光垂直照射时单位时间、单位面积接受的能量为E．水泵的效率为η₂，水泵出水口单位时间流出水的质量为m，流出水流的速度大小为v（不计水在细水管和空气中运动时所受的阻力）．
求：
（1）水从小孔喷出时的速度大小；
（2）水泵的输出功率；
（3）为了使水泵的工作能维持水面的高度不变，太阳能电池板面积的最小值S．

12. 难度：中等

如图（a），小球甲固定于水平气垫导轨的左端，质量m=0.4kg的小球乙可在导轨上无摩擦地滑动，甲、乙两球之间因受到相互作用而具有一定的势能，相互作用力沿二者连线且随间距的变化而变化．现已测出势能随位置x的变化规律如图（b）中的实线所示．已知曲线最低点的横坐标x=20cm，虚线①为势能变化曲线的渐近线，虚线②为经过曲线上某点的切线．
（1）将小球乙从x₁=8cm处由静止释放，小球乙所能达到的最大速度为多大？
（2）假定导轨右侧足够长，将小球乙在导轨上从何处由静止释放，小球乙不可能第二次经过x=20cm的位置？并写出必要的推断说明；
（3）若将导轨右端抬高，使其与水平面的夹角α=30°，如图（c）所示．将球乙从x₂=6cm处由静止释放，小球乙运动到何处时速度最大？并求其最大速度；