2013年北京市顺义区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，是一种测定风作用力的仪器的原理图，它能自动随着风的转向而转向，使风总从图示方向吹向小球P．P是质量为m的金属球，固定在一细长刚性金属丝下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动，无风时金属丝自然下垂，有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度θ，角θ大小与风力大小有关，下列关于风力F与θ的关系式正确的是（ ）
A．F=mgsinθ
B．F=mgtanθ
C．F=mgcosθ
D．F=mg/cosθ

2. 难度：中等

如图所示，弹簧秤外壳质量为m，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的示数为（ ）
A．mg
B．
C．
D．

3. 难度：中等

甲、乙两物体在光滑的水平面上做匀速直线运动，它们的动量大小分别为P和P/2，动能大小分别为E和3E，那么（ ）
A．要使它们在相同时间停下来，应对乙施加较大的阻力
B．要使它们在相同距离停下来，应对甲施加较大的阻力
C．甲的质量是乙的12倍
D．乙的速度是甲的3倍

4. 难度：中等

起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度--时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3．轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．当卫星分别在1、2、3轨道上正常运动时，以下说法正确的是（ ）

A．卫星在轨道3上经过P点的速率小于在轨道2上经过P点的速率
B．卫星在轨道2上的机械能小于在轨道1上的机械能
C．卫星在轨道2上由Q向P运动的过程中速率越来越小
D．卫星在轨道3上经过P点的加速度大于在轨道2上经过P点的加速度

6. 难度：中等

如图是一水平弹簧振子做简谐振动的振动的振动图象 （x-t图），由图可推断，振动系统（ ）

A．在t₁和t₂时刻具有相等的动能和相同的动量
B．在t₃和t₄时刻具有相等的势能和相同的动量
C．在t₄和t₆时刻具有相同的位移和速度
D．在t₁和t₆时刻具有相同的速度和加速度

7. 难度：中等

如图所示电路，闭合开关S后，电流表和电压表的示数均不为零，且R₁＞R₂．在滑动变阻器的滑动片向右滑动的过程中，以下说法正确的是（ ）

A．电源效率变低
B．R₁消耗的电功率变大
C．R₂和R₃消耗的电功率之和变小
D．电流表读数变小，电压表读数变大

8. 难度：中等

如图所示，理想变压器的原线圈匝数n₁=1600匝，副线圈匝数n₂=400匝，交流电源的电动势瞬时值e=220sin（100πt）V，交变电表A和V的内阻对电路的影响可忽略不计．则（ ）

A．当可变电阻R的阻值为110Ω时，电流表A的示数为0.5A
B．当可变电阻R的阻值为110Ω时，电流表A的示数为2A
C．当可变电阻R的阻值增大时，电压表V的示数增大
D．通过可变电阻R的交变电流的频率为50Hz

9. 难度：中等

我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光．在110m栏的决赛中，终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是，得到照片后测得照片中刘翔的身高为h，胸部模糊部分的宽度为L，已知刘翔的身高为H．由以上数据可以知道刘翔的（ ）
A．110m栏的成绩
B．冲刺到终点时的速度的大小
C．110m内的平均速度大小
D．110栏比赛过程中加速度的大小

10. 难度：中等

如图所示，在相互正交的水平匀强磁场的混合场区域内，有一质量为m、电荷量为q的微粒以垂直于磁场方向且与水平方向成θ角的速度v从O点进入混合场区，该微粒在电场力、磁场力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A点．下列说法中正确的是（ ）

A．该微粒一定带负电荷
B．该电场的场强大小为Bvcosθ
C．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
D．该磁场的磁感应强度大小为mgcosθ/（qv）

11. 难度：中等

如图所示，由同种规格粗细均匀的导线绕制成的边长为L的n匝正方形线圈，在拉力F的作用下，以速度v向右匀速进入有理想边界的磁感应强度为B的匀强磁场区域．在此过程中，若线圈中感应电流为I，电功率为P，通过线圈导线横截面的电量为Q，拉力做的功为W，则下列说法正确的是（ ）

A．电量Q与速度v成正比
B．电流I与线圈匝数n成正比
C．电功率P与边长L的平方成正比
D．拉力做的功W与边长L的平方成正比

12. 难度：中等

如图a所示，水平面上质量相等的两木块A、B，用轻弹簧相连接，这个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动（如图b），研究从力F刚作用在木块A瞬间到木块B刚离开地面瞬间的这一过程，并选定该过程中木块A的起点位置为座标原点．则下面图中能正确表示力F和木块A的位移x之间关系的图是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

13. 难度：中等

若把一个量程为1mA、内阻为100Ω的电流表改装成量程为3V的电压表，需与电流表    （选填“串”或“并”）联    Ω的电阻；若把该电流表改装成量程为0.6A的安培表，则需与电流表    （选填“串”或“并”）联    Ω的电阻．（保留2位有效数字）

三、解答题

14. 难度：中等

在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x=10.00cm，A、B间距离y₁=1.50cm，A、C间距离y₂=15.80cm．（g取9.80m/s²） 根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v=______

15. 难度：中等

现有一量程为3V的电压表，内阻约为3kΩ．为了较准确地测量其内阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图a所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内阻．其中R₁是最大阻值为9999Ω的电阻箱，R₂是最大阻值为20Ω的滑动变阻器．
（1）试根据图a所示的电路图，完成如图b所示的实物电路的连线．
（2）接通电路前应将滑动变阻器的滑动头P置于______端．
（3）根据电路图连线后有如下的主要操作步骤：1将电阻箱的阻值调至某一定阻值（最好为3kΩ左右），并记下此时的电阻值R．闭合开关S₁和S₂，调节滑动变阻器R₂的滑动头P，使电压表的指针偏转一个较大的角度（或满刻度），并记录此时电压表的示数U₁．2断开S₁，拆除电路，实验器材复原．3保持P的位置不变，断开S₂，记录此时电压表的示数U₂．4按电路图连好电路后，将滑动变阻器的滑动头P移至A端．
按本实验正确的操作步骤排序______（只填写步骤前的序号）．
（4）根据实验记录的数据R、U₁、U₂，可求出电压表的内电阻为：R_v=______．

16. 难度：中等

如图所示，在水平向右、场强大小E=3.0×10⁴N/C的匀强电场中，有一个质点m=4.0×10^-3kg的带点小球，用长l=1.0m的绝缘轻细线悬挂于O点，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°．取g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80，不计空气阻力的作用．求：
（1）小球所带电荷量的大小；
（2）若将小球缓慢拉回到悬点正下方的最低点，拉力至少需要做的功W
（3）若突然撤去电场（不计撤去电场过程中产生的电磁场对小球的影响），小球运动至最低点时，小球对细线拉力的大小F．

17. 难度：中等

如图所示，L₁、L₂为水平放置的光滑的平行导电导轨，间距L为0.50m，其间接有电阻R阻值为5.0Ω，处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度B为0.50T．一质量m为0.10kg的导体棒ab在大小为0.20N的水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨滑动，导体棒与导轨的电阻均不计，求：
（1）导体棒ab运动所能达到的最大速度v_m；
（2）导体棒ab达到最大速度后系统的发热功率P；
（3）导体棒ab由静止开始运动2.0m的过程中，流过电阻R的电荷量Q．

18. 难度：中等

如图所示，空间存在着垂直纸面向外的水平的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E．在这个场区内，有一带正电的液滴a在电场力和重力作用下处于静止状态．现从场中某点由静止释放一个带负电的液滴bb（图中未画出），当它的运动方向变成水平方向时恰与a相撞，撞后两液滴合为一体，并沿水平方向做匀速直线运动．已知液滴b的质量是a质量的2倍，b所带的电量的绝对值是a所带电量大小的4倍，设相撞前a、b之间的静电力可不计．求：
（1）两液滴相撞后共同运动的速度大小v；
（2）画出液滴b在相撞前运动轨迹的示意图；
（3）液滴b开始下落时距液滴a的高度h．

19. 难度：中等

1986年2月20日发射升空的“和平号”空间站，在服役15年后与2001年3月23日坠落在南太平洋．“和平号”风风雨雨15年铸就了辉煌业绩，已成为航天史上的永恒篇章．
“和平号”空间站总质量137t，工作容积超过400m³，是迄今为止人类探索太空规模最大的航天器，有“人造天宫”之称．在太空运行的这一“庞然大物”按照地面指令准确坠落在预定海域，这在人类历史上还是第一次．“和平号”空间站正常运行时，距离地面的平均高度大约为350km．为保证空间站最终安全坠毁，俄罗斯航天局地面控制中心对空间站的运行做了精心安排和控制．在坠毁前空间站已经顺利进入指定的低空轨道，此时“和平号”距离地面的高度大约为240km．在“和平号”沿指定的低空轨道运行时，其轨道高度平均每昼夜降低2.7km．
设“和平号”空间站正常运转时沿高度为350km圆形轨道运行，在坠落前沿高度为240km的指定圆形低空轨道运行．而且沿指定的低空轨道运行时，每运行一周空间站高度变化很小，因此计算时对空间站的每一周的运动都可以作为匀速圆周运动处理．
（1）简要说明，为什么空间站在沿圆轨道正常运行过程中，其运动速率是不变的；
（2）空间站沿着正常轨道运行时的加速度与沿指定的低空轨道运行时加速度大小的比值为多大？计算结果保留2位有效数字；
（3）空间站沿指定的低空轨道运行时，每运行一周过程中空间站高度平均变化多大？计算中取地球半径R=6.4×10³km，计算结果保留1位有效数字．

20. 难度：中等

人和雪橇的总质量为75kg，沿倾角θ=37°且足够长的斜坡向下滑动，已知雪橇所受的空气阻力与速度成正比，比例系数k未知，从某时刻开始计时，测得雪橇运动的v-t图象如图中的曲线AD所示，图中直线AB与曲线AD相切于A点，B点坐标为（4，15），CD是曲线AD的渐近线．g=10m/s²，试回答和求【解析】

（1）雪橇开始做什么运动，最后做什么运动？
（2）当雪橇的速度v=5m/s时，它的加速度a的大小；
（3）空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ．