2009年北京市西城区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在一杯清水中滴一滴墨汁，制成悬浊液在显微镜下进行观察．若追踪一个小炭粒的运动，每隔30s把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接起来，就得到如图所示的折线．则以下判断正确的是（ ）

A．图中折线为小炭粒运动的轨迹
B．可以看出小炭粒的运动是无规则的
C．记录的是炭分子无规则运动的状况
D．可以看出炭粒越大布朗运动越明显

2. 难度：中等

已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν．则下列判断正确的是（ ）
A．当用频率为2ν的光照射该金属时，一定能产生光电子
B．当用频率为2ν的光照射该金属时，产生的光电子的最大初动能为2hν
C．当照射光的频率大于ν时，若频率增大，则逸出功增大
D．当照射光的频率大于ν时，若频率增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

3. 难度：中等

下列叙述中符合历史史实的是（ ）
A．波尔理论很好的解释了氢原子光谱
B．汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设
D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构

4. 难度：中等

如图为三个高度相同、倾角不同的光滑斜面．让质量相同的三个物体分别沿三个斜面由静止从顶端运动到底端．在此过程中，三个物体的（ ）

A．重力的平均功率相同
B．重力的冲量相同
C．合力所做的功相同
D．合力的冲量相同

5. 难度：中等

如图为一单摆做简谐运动的振动图象，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是（ ）

A．0.2s时的位移与0.4s时的位移相同
B．0.2s时的回复力与0.4s时的回复力相同
C．0.4s时的动量与0.6s时的动量相同
D．0.4s时的加速度与0.6s时的加速度相同

6. 难度：中等

在如图所示的电路中，灯A₁和A₂是规格相同的两盏灯．当开关闭合后达到稳定状态时，A₁和A₂两灯一样亮．下列判断正确的是（ ）

A．闭合开关时，A₁、A₂同时发光
B．闭合开关时，A₁逐渐变亮，A₂立刻发光
C．断开开关时，A₁逐渐熄灭，A₂ 立即熄灭
D．断开开关时，A₁和A₂均立即熄灭

7. 难度：中等

如图所示，一个面积为S、匝数为N、电阻为R的矩形线圈，在磁感强度为B的匀强磁场中绕OO′轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直．线框每秒转数为 n．当线框转到如图所示的位置开始计时．则（ ）

A．感应电动势最大值为2πnBS
B．感应电流的有效值为
C．感应电动势的瞬时值表达式为2πnNBScos（2πnt）
D．感应电流的瞬时值表达式为

8. 难度：中等

如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面成夹角θ．在导轨的最上端M、P之间接有电阻R，不计其它电阻．导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab上升的最大高度为H；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab上升的最大高度为h．在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直，且初速度都相等．关于上述情景，下列说法正确的是（ ）

A．两次上升的最大高度相比较为H＜h
B．有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功
C．有磁场时，电阻R产生的焦耳热为
D．有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ

二、解答题

9. 难度：中等

在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测电阻丝阻值约为4Ω．
（1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径d．其中一次测量结果如图所示，图中读数为d=______ mm．
（2）为了测量电阻丝的电阻R，除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
电压表V，量程3V，内阻约3kΩ
电流表A₁，量程0.6A，内阻约0.2Ω
电流表A₂，量程100μA，内阻约2000Ω
滑动变阻器R₁，0～1750Ω，额定电流0.3A
滑动变阻器R₂，0～50Ω，额定电流1A
电源E₁（电动势为1.5V，内阻约为0.5Ω）
电源E₂（电动势为3V，内阻约为1.2Ω）
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表______，滑动变阻器______，电源______．（填器材的符号）
（3）请在方框图中画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图，并在图中标明所选器材的符号．
（4）请根据电路图，在如图所给的实物图中画出连线．

（5）用测量量表示计算材料电阻率的公式是ρ=______（已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为l）．
（6）有的同学认为本实验中可以不使用滑动变阻器，只要准确测量一组电压和电流数据就够了．你觉得一定要使用滑动变阻器吗？简述你的理由是：______．

10. 难度：中等

如图，一个质子和一个α粒子从容器A下方的小孔S，无初速地飘入电势差为U的加速电场．然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，MN为磁场的边界．已知质子的电荷量为e，质量为m，α粒子的电荷量为2e，质量为4m．求：
（1）质子进入磁场时的速率v；
（2）质子在磁场中运动的时间t；
（3）质子和α粒子在磁场中运动的轨道半径之比r_H：r_α．

11. 难度：中等

如图，光滑圆弧轨道与水平轨道平滑相连．在水平轨道上有一轻质弹簧，右端固定在墙M上，左端连接一个质量为2m的滑块C．开始C静止在P点，弹簧正好为原长．在水平轨道上方O处，用长为L的细线悬挂一质量为m的小球B，B球恰好与水平轨道相切于D点，并可绕O点在竖直平面内运动．将质量为m的滑块A从距水平轨道3L高处由静止释放，之后与静止在D点的小球B发生碰撞，碰撞前后速度发生交换．经一段时间A与C相碰，碰撞时间极短，碰后粘在一起压缩弹簧，弹簧最大压缩量为．P点左方的轨道光滑、右方粗糙，滑块A、C与PM段的动摩擦因数均为μ，A、B、C均可视为质点，重力加速度为g．求：
（1）滑块A与球B碰撞前瞬间的速度大小v；
（2）小球B运动到最高点时细线的拉力大小T；
（3）弹簧的最大弹性势能E_P．

12. 难度：中等

节水喷灌系统已经在我国很多地区使用．某节水喷灌系统如图所示，喷口距离地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v=15m/s，每秒喷出水的质量m=4.0kg．所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=1.95m，并一直保持不变．水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω．电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A．不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率．水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率．（计算时π可取3，球体表面积公式s=4πr²）
（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s；
（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η；
（3）假设系统总是以最大喷水速度工作，在某地区需要用蓄电池将太阳能电池产生的电能存储起来供该系统使用，根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积s_min．
已知：太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，太阳辐射的总功率，太阳到地球的距离R=1.5×10¹¹m，太阳能电池的能量转化效率约为15%，蓄电池释放电能的效率约为90%．