2009年北京市西城区高考物理三模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A．随着低温技术的发展，可以发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度
B．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的全部内能 转化为机械能，这在原理上是可行的
C．质量一定的理想气体，压强不变时，温度越高，单位体积内分子个数越少
D．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功 2.0×10⁵J，同时空气向外界放出热 量 1.5×10⁵J，则空气的内能增加了 3.5×10⁵J

2. 难度：中等

下列说法中正确的是（ ）
A．物质波是概率波，速度为 v 和 2v 的电子，物质波波长之比为 2：1
B．发生单缝衍射时，狭缝越窄，衍射后在屏上产生的中央亮条纹就越窄
C．在光电效应现象中，入射光的波长越短，金属的逸出功越大
D．电磁波谱中，红外线、可见光、紫外线、X 射线的频率是从大到小排列

3. 难度：中等

有以下几种说法：
①目前核电站利用的核反应是聚变，核燃料为氘
②当原子处于不同的能级时，电子在各处出现的概率是不一样的．电子云就是用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率的
③物体的能量和质量之间的关系是E=mc²，一个质子（ H ）和一个中子（ n ）结合成一个氘核（ H）放出的核能为△E=（m_H+m_n-m_氘）C²，式中m_H，m_n，m_氘分别为质子、中子和氘核的质量
④γ 射线一般随着α 或 β 射线产生，是原子核衰变过程中受激发的电子从高能级向低能级跃迁时发出的．
其中正确的是（ ）
A．①③
B．②③
C．②④
D．③④

4. 难度：中等

如图所示，沿X轴正方向传播的一列简谐波 在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则以下说法正确的是（ ）

A．图中质点b的加速度正在减小
B．从图示时刻开始，经过 0.01s，质点a通过的路程为 4m，位移为零
C．若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一般不小于 20m
D．若在x=25m处，一观察者正以 20m/s的速度向x轴负方向运动，则该观察者接收到的频率大于 50Hz

5. 难度：中等

“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面 340km的圆轨道上运行了 108 圈． 运行中需要多次进行“轨道维持”．所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动 机的点火时间和推力的大小方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行．如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降 低，每次测量中的运动可近似看作圆周运动．某次测量的轨道半径为r₁，后来 变为r₂，r₁＞r₂．以E_K1、E_K2 表示“神舟三号”在这两个轨道上的动能，E₁、E₂ 表示“神舟三号”在这两个轨道上的机械能，T₁、T₂表示“神舟三号”在这两上 轨道上绕地运动的周期，则（ ）
A．E_K1＜E_K2，T₁＞T₂，E₁＞E₂
B．E_K1＞E_K2 ，T₁＜T₂，E₁＜E₂
C．E_K1＞E_K2 ，T₁＞T₂，E₁＜E₂
D．E_K1＜E_K2，T₁＜T₂，E₁＞E₂

6. 难度：中等

小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动．产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是（ ）

A．交变电流的周期为 0.125s
B．交变电流的有效值为A
C．交变电流的频率为 8Hz
D．交变电流的最大值为 4A

7. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上有一质量为M的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态，一质量为m的子弹以水平速 度v 击中木块，并嵌在其中．从弹簧开始被压缩到木块第一次回到原来位置的过程中，木块受到的合力的v冲量大小为（ ）M．

A．
B．0
C．
D．2mv

8. 难度：中等

如图所示，将一个带正电的小球轻放在固定在地面上的竖立的轻弹簧上，接触弹簧后将弹簧压缩，小球与弹簧所在空间存在方向竖直向下的匀强电场，设小球与弹簧的接触是绝缘的，则在弹簧被压缩的全过程中（ ）E．

A．小球先做匀加速运动后做匀减速运动
B．小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
C．弹簧的压缩量最大时，小球所受弹力最大，且一定等于重力的大小
D．弹簧和小球组成的系统的机械能的增加量，等于小球电势能的减少量

二、解答题

9. 难度：中等

实验题 
（1）①图1（甲）是用螺旋测微器测量某一圆筒内径时的示数，此读数应为______mm．
②使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置如图1（乙）中所示．若选择开关 处在“×10Ω”的电阻档时，则被测电阻的阻值是______Ω．若选择开关处在直流 5mA 挡测量电流，则读数为______mA．

（2）实验室中准备了下列器材：待测干电池（电动势约 1.5V，内阻约 1.0Ω）
电流表 G（满偏电流 1.5mA，内阻 10Ω） 电流表 A（量程 0～0.60A，内阻约 0.10Ω）
滑动变阻器_R1（0～20Ω，2A） 滑动变阻器R₂（0～100Ω，1A） 定值电阻R3=990Ω、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）将电流表 G 改装为电 压表并用来测定一节干电池的电动势和内电阻．为了能较为准确地进行测量和 操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是______．（填代号）
②请在图2所示的方框中画出他的实验电路图．
③图2为小明根据实验数据作出的I₁-I₂ 图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），由 该图线可得：被测干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．

10. 难度：中等

滑雪运动员从A点由静止沿倾角为 θ 的斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，B点离地高度为 H，斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数均为 μ．OA=OB=L，假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变．求：
（1）滑雪者在斜面上的加速度的大小．
（2）滑雪者离开 B 点时的速度大小．
（3）滑雪者的落地点与 B 点的水平距离．

11. 难度：中等

在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子 比荷的实验，其实验装置如图所示．abcd 是一个长方形盒子，在 ad 边和 cd 边上各开有小孔f和e，e 是 cd 边上的中点，荧光屏 M 贴着cd放置，能显示从 e 孔射出的粒 子落点位置．盒子内有一方向垂直于 abcd 平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B．粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略．粒子经过电压为U的电场加速后，从 f 孔垂直于 ad 边射入盒内．粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出．若已知 fd=cd=L，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力．求：
（1）带电粒子的荷质比 q/m
（2）带电粒子在磁场中运动的速度大小 v．
（3）带电粒子在磁场中运动的时间 t （可用反三角函数表示）．

12. 难度：中等

[选做题]]如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN、M´N´位于同一水平面上，两轨道之间的距离 l=0.50m．轨道的MM′端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻，NN′端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、N′P′平滑连接，两半圆轨道的半径均为 R=0.50m．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64T的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m，且其右边界与NN′重合．现有一质量 m=0.20kg、电阻 r=0.10Ω的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处．在与杆垂直的水平恒力 F=2.0N的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F，结果导体ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP′．已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数 μ=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取 g=10m/s²，求：
（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；
（2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R上的电荷量；
（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路产生的焦耳热．