2010年北京市东城区高中示范校高三联考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下面说法正确的是（ ）
A．阳光下的肥皂泡上呈现彩色条纹，这是光的干涉现象
B．雨后天空中的彩虹属于光的干涉现象
C．将红光换为绿光做双缝干涉实验，干涉条纹会变宽
D．夏天太阳光透过浓密的树叶在地面上形成的圆形光斑是光的衍射现象

2. 难度：中等

关于爱因斯坦的狭义相对论，下列说法正确的是（ ）
A．对于不同的惯性系，物理规律（包括力学的和电磁学的）都是不同的
B．有些运动物体相对于观察者的速度可以大于真空中的光速
C．在地面参考系中，观察到在上海和北京同时有两个婴儿诞生，如果在沿北京-上海方向高速飞行的飞船上观测，他们也是同时诞生的
D．狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理

3. 难度：中等

一列简谐波沿x轴正方向传播，在某一时刻波形图如图所示，已知P点振动周期为0.5s，由此可以判断出：（ ）

A．P点此时刻振动方向沿y轴负向
B．离坐标原点为11m的Q点先沿y轴负方向运动
C．该波波速为6m/s
D．当Q点达到波峰时，E点达到波谷

4. 难度：中等

经过2天的追逐，美国东部时间2009年7月6日22时52分，美国发现号航天飞机赶上了“国际空间站”，并与其命运号实验舱PMA-2密封对接适配器成功对接．航天飞机最重要的用途就是为空间站提供运输服务．为此，它与空间站的交会与对接至关重要．空间交会与对接过程一般是首先由地面发射追踪航天飞机，由地面控制，使它按比目标空间站稍微低一点的圆轨道运行；接着，通过变轨使其进入与目标航天器高度基本一致的轨道，然后通过一系列调整完成对接．我们可以将此过程进行简化，认为航天飞机首先在圆形轨道1上做匀速圆周运动，然后经点火将航天飞机送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入圆形轨道3做匀速圆周运动．轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，则关于此航天飞机的运动，下列说法错误的是（ ）

A．航天飞机在轨道1上经过Q点时要加速才能进入轨道2
B．航天飞机在轨道2上运行时，在P点比在Q点的速率小
C．航天飞机在轨道2上经过P点时要减速才能进入轨道3
D．航天飞机在轨道3上的速度比在轨道1上的速度小

5. 难度：中等

如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化的规律如图所示，取重力加速度g=10m/s²，则：（ ）

A．小环的质量m=11kg
B．细杆与地面间的倾角为α=45°
C．1秒末拉力的瞬时功率为P=5.5W
D．0-2秒内拉力所做的功为W=5.5J

6. 难度：中等

空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示．则关于各个力的做功情况，下列判断正确的是（ ）

A．在连续相等时间内，重力做的功总相等
B．在连续相等时间内，电场力做的功总相等
C．在任何一段时间内电场力做的功总是大于重力的功
D．在任何一段时间内电场力做的功总是小于重力的功

7. 难度：中等

如图所示，匀强磁场的磁感应强度B，面积为S的正方形线圈abcd共N匝，线圈总电阻r，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度为ω，外电路电阻R．则（ ）

A．由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过θ角时的瞬时感应电动势为NBω•S•sinθ；
B．交流电压表的示数为
C．转动一周过程中R的发热量为：
D．转动一周过程中r中的发热量为：

8. 难度：中等

如图所示，均匀直导体棒ab质量为m，电阻为R，跨接在U型金属框架上与电阻R组成闭合回路，框架两竖直平行导轨相距为L，位于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，框架的电阻忽略不计且足够长．用竖直向上的恒力F拉ab使之由静止沿框架竖直向上运动，忽略一切摩擦．则对于从导体棒开始运动到刚好达到最大速度的过程，下列说法中正确的是（ ）

A．导体棒的最大速度为
B．由上述条件可以求出此过程中回路中产生的焦耳热
C．此过程中，导体棒所受所有外力所做的功之和为
D．此过程中，F做功与重力做功之和在数值上等于系统产生的焦耳热

二、填空题

9. 难度：中等

（1）游标卡尺的示数如图1所示，两量爪间狭缝的宽度为    mm．用激光照射该狭缝，在屏上出现条纹，如果稍稍增大狭缝的宽度，条纹的间距将变    ．
（2）将现有小量程电流表改装（扩大量程），可供选择的器材如下：
标准电流表A₁与待改装电流表A₂的规格均为量程0～500μA，内阻约为500Ω；滑动变阻器R（阻值0～100Ω，额定电流1.0A）；定值电阻 R₁（阻值 约为100Ω）；电阻箱 R₂（阻值为 0～999.9Ω）；开关、导线若干．
1 测量电流表 A₂的内阻
按如图2电路测量A₂的内阻，以下给出了实验中必要的操作．
A．断开S₁
B．闭合S₁、S₂
C．按图连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R₂调至最大
D．调节R₂，使A₁的示数为I₁，记录R₂的值．
E．断开S₂，闭合S₃
F．调节滑动变阻器R，使 A₁、A₂的指针偏转适中，记录A₁ 的示数I₁
请按合理顺序排列实验步骤并将相应步骤前的字母填在横线上：    ．
②电流表的内阻为     （用已知量的符号表示．）
③将电流表A₂的量程扩大：如果②中测出A₂ 的内阻为 468.0Ω，现用电阻箱R₂将A₂改装成量程为20mA的电流表A，应把R₂设为    Ω与A₂ 并联，改装后电流表 A的内阻 R_A为    Ω．
④将改装后的表接入一个电路，指针位置如图3所示，则该表测出的电流为     mA

三、解答题

10. 难度：中等

冬季滑雪是人们喜爱的运动，去年12月28日，鸟巢欢乐冰雪季正式全面开放，滑雪高台位于奥林匹克中心区景观大道东侧，雪道倾角θ约10°左右．假设一爱好者和他的雪橇总质量m=75kg，沿足够长的雪道向下滑去，已知他和雪橇所受的空气阻力F与滑雪速度v成正比，比例系数k未知．从某时刻开始计时，测量得雪橇运动的v-t图象如右图中的曲线AD所示，图中AB是曲线AD在A点（坐标为0、5）的切线，切线上一点B的坐标为（4、15），CD是曲线AD的渐近线．g取10m/s²．
（1）请画出人和雪橇整体在下滑过程中的受力图．
（2）试说明人和雪橇从t=0时刻开始，下滑过程中运动的特点．
（3）求空气阻力F与滑雪速度v的比例系数k．

11. 难度：中等

某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距b的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的方向相反的匀强磁场B₁和B₂，且B₁=B₂=B，每个磁场分布区间的长都是a，相间排列，所有这些磁场都以速度v向右匀速平动．这时跨在两导轨间的长为a宽为b的金属框MNQP（悬浮在导轨正上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，求：
（1）列车在运动过程中金属框产生的最大电流；
（2）列车能达到的最大速度；
（3）简述要使列车停下可采取哪些可行措施？

12. 难度：中等

如图甲所示，在两平行金属板的中线OO′某处放置一个粒子源，粒子沿OO¹方向连续不断地放出速度的带正电的粒子．已知带电粒子的比荷，粒子的重力和粒子之间的作用力均可忽略不计．在靠近两平行金属板边缘的右侧分布有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=0.01πT，方向垂直于纸面向里，磁场边缘MN与中线OO′垂直．两平行金属板间的电压U随时间变化的U-t图线如图乙所示．若t=0.1s时刻粒子源放出的粒子恰能从平行金属板边缘离开电场（设在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场看作是恒定的）．
求：（1）t=0.1s时刻粒子源放出的粒子离开电场时的速度大小和方向．
（2）从粒子源放出的粒子在磁场中运动的最短时间和最长时间．