2010年北京市崇文区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法中不正确的是（ ）
A．在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的力是原子核对粒子的库仑斥力
B．氢原子在辐射出一个光子后，核外电子的动能增大
C．已知氦原子的质量m₁、电子质量m₂、质子质量m₃、中子质量m₄，则质子和中子在结合成氦核时的质量亏损为（2m₄+2m₃-m₁）
D．爱因斯坦狭义相对论的基本结论之一是运动物体长度会收缩，即l=l，它是因时空条件不同而引起的观测效应

2. 难度：中等

如图所示，细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时，分成a、b两束，a光频率为ν₁，b光频率为v₂．关于这两种单色光，下列说法中正确的是（ ）

A．从该介质射向空气时，a光发生全反射时的临界角一定大于45°
B．该介质对b光的折射率一定小于
C．用a光和b光分别做双缝干涉实验，若实验条件相同，则b光在屏上形成的明条纹的间距较小
D．若用a光照射某金属板能发生光电效应，则用b光照射该金属板也一定能发生光电效应

3. 难度：中等

一位高三年级的男生骑着自行车在水平公路上以较快的速度行驶，设所受阻力为车和人总重的0.05倍，则该同学骑车的功率最接近于（ ）
A．10W
B．50W
C．250W
D．1kW

4. 难度：中等

电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示．现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是（ ）

A．线圈转动的角速度为31.4rad/s
B．如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变
C．电热丝两端的电压U=100V
D．电热丝的发热功率P=1800 W

5. 难度：中等

如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图．已知该波的周期为T，a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点，则下列说法中正确的是（ ）

A．在t+时，质点c的速度达到最大值
B．在t+2T时，质点d的加速度达到最大值
C．从t时刻起，质点a比质点b先回到平衡位置
D．从t时刻起，在一个周期内，a、b、c、d四个质点所通过的路程均为一个波长]

6. 难度：中等

设嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得飞船绕月运行周期为T．飞船在月球上着陆后，自动机器人在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面．已知引力常量为G，由以上数据不能求出的物理量是（ ）
A．月球的半径
B．月球的质量
C．月球表面的重力加速度
D．月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度

7. 难度：中等

能源危机是人类面临的一个世界性难题．如图3所示，一些商场安装了智能化的自动扶梯，为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行．则电梯在运送乘客的过程中（ ）

A．乘客始终受摩擦力作用
B．乘客经历先超重再失重
C．乘客对扶梯的作用力先指向右下方，再竖直向下
D．扶梯对乘客的作用力始终竖直向上

8. 难度：中等

矩形线框abcd在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图象如图所示．设t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在0～4s时间内，图中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是（规定ab边所受的安培力方向向左为正，线框各边间相互作用的磁场力忽略不计）（ ）
A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

（1）“测定某电阻丝的电阻率”实验

①实验中，用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径，刻度位置
如图1所示，则电阻丝的直径是______mm．
②用多用电表的欧姆档粗测这种电阻丝的阻值：
已知此电阻丝的阻值约为几十kΩ，下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是：______（填写相应的字母）．旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是______；根据表中指针所示位置，电阻丝的阻值约为______Ω．
a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔
c．旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆档的某一档位
d．旋转选择开关S，使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔
③用电流表和电压表精确测定此电阻丝的阻值，实验室提供下列可选用的器材：
电压表V（量程3V，内阻50kΩ）
电流表A₁（量程200μA，内阻200Ω）
电流表A₂（量程5mA，内阻20Ω）
电流表A₃（量程0.6A，内阻1Ω）
滑动变阻器R（最大阻值1kΩ）
电源E（电源电压为4V）
开关S、导线
a．在所提供的电流表中应选用______（填字母代号）；
b．在虚线框中画出测电阻的实验电路；
④分别用L、d、R_X表示电阻丝的长度、直径和阻值，则电阻率表达式为ρ=______．
（2）某学习小组的学生利用线圈、强磁铁、光电门传感器、电压传感器等器材，研究“线圈中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”．在探究线圈感应电动势E 与时间△t的关系时，他们把线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上，实验装置如图所示．当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间△t，同时小车上的强磁铁插入线圈中，接在线圈两端的电压传感器记录线圈中产生的感应电动势E的大小（E近似看成恒定）．调节小车末端的弹簧，小车能够以不同的速度从轨道的最右端弹出．下表是小组同学进行多次测量得到的一系列感应电动势E和挡光时间△t．

次数 测量值	1	2	3	4	5	6	7	8
E/×10^-1V	1.16	1.36	1.70	1.91	2.15	2.75	2.92	3.29
△t/×10^-3s	9.20	7.49	6.29	5.61	5.34	4.30	3.98	3.42

①由实验装置可以看出，实验中每次测量在△t时间内磁铁相对线圈运动的距离都相同，这样可以实现控制______不变；
②为了探究感应电动势E与△t的关系，请你根据表格中提供的信息提出一种处理数据的方案．（写出必要的文字说明）

10. 难度：中等

如图所示，一质量为0.99kg的木块静止在水平轨道AB的B端，水平轨道与半径为10m的光滑弧形轨道BC相切．现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出．已知木块与水平轨道的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s²．求：
（1）子弹射入木块与木块获得的共同速率；
（2）子弹射入后与木块在圆弧轨道上升的最大高度；
（3）从木块返回B点到静止在水平面上，摩擦阻力的冲量的大小．

11. 难度：中等

如图甲所示，两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的交流电压u，金属板间电场可看做均匀、且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.1m，在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度B=5×10^-3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度v=10⁵m/s，比荷=10⁸C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视为恒定不变．求：

（1）带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板间的电压；
（2）带电粒子进入磁场时粒子最大速度的大小；
（3）证明：任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值，并计算两点间的距离．

12. 难度：中等

如图所示，de和fg是两根足够长且固定在竖直方向上的光滑金属导轨，导轨间距离为L，电阻忽略不计．在导轨的上端接电动势为E，内阻为r的电源．一质量为m、电阻为R的导体棒ab水平放置于导轨下端e、g处，并与导轨始终接触良好．导体棒与金属导轨、电源、开关构成闭合回路，整个装置所处平面与水平匀强磁场垂直，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外．已知接通开关S后，导体棒ab由静止开始向上加速运动，求：
（1）导体棒ab刚开始向上运动时的加速度以及导体棒ab所能达到的最大速度；
（2）导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率；
（3）分析导体棒ab达到最大速度后的一段时间△t内，整个回路中能量是怎样转化的？并证明能量守恒．