2012-2013学年北京市朝阳区高三（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

卢瑟福提出原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是（ ）
A．对阴极射线的研究
B．天然放射现象的发现
C．α粒子散射实验
D．氢原子光谱的发现

2. 难度：中等

用一束紫光照射某金属时不能发生光电效应，若要使该金属发生光电效应，可采取的措施是（ ）
A．增大该紫光的强度
B．延长该紫光的照射时间
C．改用频率更高的电磁波照射
D．改用波长更长的光照射

3. 难度：中等

能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一．目前各国核电站应用的可能核反应方程是（ ）
A．H+H→+n
B．U+n→Ba++3n
C．Th→Pa+e
D．→Th+

4. 难度：中等

如图所示为波尔理论中氢原子能级图．当氢原子从n=4的激发态向较低能级跃迁时，放出光子的能量可能是（ ）

A．13.6eV
B．10.2 eV
C．3.4 eV
D．1.51eV

5. 难度：中等

贝克勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕．人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们同时放出α、β、γ射线．如图所示，若将放射源分别放在匀强电场和匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直．由于场的作用带电的射线将发生偏转．以下说法正确的是（ ）

A．①和甲为α射线，③和丙是β射线
B．①和丙为α射线，③和甲是β射线
C．①和甲为γ射线，②和乙是β射线
D．②和乙是γ射线，③和丙是α射线

6. 难度：中等

2012年10月14日，奥地利著名极限运动员费利克斯・鲍姆加特纳在美国新墨西哥州上空，从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下，在最后几千英尺打开降落伞，并成功着陆．假设降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞（ ）
A．下落的时间越短
B．下落的时间越长
C．落地时速度越小
D．落地时速度越大

7. 难度：中等

如图所示，一倾角为θ的斜面体固定在水平面上，将一个三角形木块放在斜面上，木块静止不动．现给木块施加一个竖直向下的力F，并且该力逐渐增大，则木块将（ ）
A．仍静止在斜面上不动
B．沿斜面匀速下滑
C．沿斜面加速下滑
D．沿斜面匀加速下滑

8. 难度：中等

如图甲所示，小物块从斜面底端以初速度v沿光滑斜面上滑，所能到达的最大高度距底端为h．下图为四个固定在竖直平面内的光滑圆轨道，O₁、O₂、O₃和O₄分别是它们的圆心．小物块仍以初速度v从轨道最低点上滑，则小物块能上升到距水平地面高h处的是（ ）

A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

一滑块以初速度v从固定斜面底端上滑（斜面足够长），则该滑块的速度-时间图象不可能是（ ）
A．
B．
C．
D．

10. 难度：中等

一上下均光滑的凹形斜面体置于光滑水平面上．现将一物块从斜面的顶端由静止释放，物块到达斜面底端时，物块和斜面体的动能分别是E_k1和E_k2．物块从斜面的顶端滑到底端的过程中，重力对物块所做功的大小为W_G，斜面对物块所做功的大小为W_N，物块对斜面体所做功的大小为W_N′，以下表达式正确的是（ ）

A．W_N=W_N′=0
B．W_G=E_k1
C．W_G-W_N=E_k1
D．W_G-W_N+W_N′=E_k1

11. 难度：中等

潮汐现象是指海水在天体 （主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动．某同学查阅资料，得知太阳的质量约为月球质量的2.7×10⁷倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行轨道半径的400倍．则太阳和月球对地球上相同质量海水引力的大小之比约为（ ）

A．10²
B．10⁴
C．10^-2
D．10^-4

12. 难度：中等

如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）．初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块分别落地的过程中，两物块（ ）
A．速度的变化量相同
B．动能的变化量相同
C．重力势能的变化量相同
D．重力的平均功率相同

13. 难度：中等

某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm．B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm．P、Q转动的线速度均为4π m/s．当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为（ ）

A．0.42s
B．0.56s
C．0.70s
D．0.84s

二、解答题

14. 难度：中等

物理课上，老师利用图甲所示的装置探究了加速度与力的关系，得到加速度与物体所受合力成正比的结论．某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系．他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好，他根据实验数据，作出a-F图线如图乙所示．经检查他的数据记录及作图均无误．请你分析：
（1）图线没有坐标原点的原因是______；
（2）图线上部弯曲的原因是______．

三、填空题

15. 难度：中等

在DIS中，光电门测量的是运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看做测量的是瞬时速度．为了测量做匀变速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如图所示．
（1）当小车匀变速经过光电门时，测得A、B先后挡光的时间分别为△t₁和△t₂，A、B开始挡光时刻的间隔为t，则小车的加速度a=    ．
（2）（单选题）实验中，若挡光片的宽度b较大，用上述方法测得的加速度与真实值间会有较大的差距，下列关于实验的测量值与真实值的判断中正确的是   
（A）若小车加速，则测量值大于真实值；若小车减速，则测量值小于真实值
（B）若小车加速，则测量值小于真实值；若小车减速，则测量值大于真实值
（C）无论小车加速还是减速，测量值均大于真实值
（D）无论小车加速还是减速，测量值均小于真实值．

四、解答题

16. 难度：中等

甲、乙两个物理实验小组分别探究“弹力和弹簧伸长的关系”．

（1）甲组同学利用图（a）所示的装置，将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端钩上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值，所读数据列表如下：（弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取9.8m/s²）

	1	2	3	4	5	6
钩码质量m/g		30	60	90	120	150
刻度尺读数x/cm	6.00		8.34	9.48	10.64	11.79

①实验中挂30g钩码时刻度尺的读数如图，请你将这个测量值填入记录表中．
②该小组根据所测数据，在图（b）中的坐标纸建立x-m坐标系，并描出5组测量数据，请你将第2组数据描在坐标纸上，并画出x-m的关系图线．
③作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其的物理意义是______；该弹簧的劲度系数k=______N/m（结果保留3位有效数字）．
（2）乙组同学利用图（c）所示的装置，用与甲组同样规格的弹簧做实验，他们将弹簧左端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后通过定滑轮在弹簧另一端的细绳上钩上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值．之后他们经历了与甲组同样的实验步骤．最后甲、乙两组将测出的劲度系数进行比对，发现乙组的测量结果总比甲组的测量结果稍大一些，其原因是______，这种误差叫______（填“系统误差”或“偶然误差”）．

17. 难度：中等

如图所示，网球运动员在网前做截击练习时，若练习者在球网正上方距地面高H处，将网球以一定的速度沿垂直球网的方向击出，已知底线到球网的水平距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，将球的运动视为平抛运动．
（1）求网球落地所用的时间；
（2）要使网球不出界，求运动员将球击出的最大速度．

18. 难度：中等

如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块，当木块运动到x=10m时撤去力F．不计空气阻力．已知木块与水平面间的动摩擦因数µ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s²．求：
（1）撤去力F时木块速度的大小；
（2）撤去力F后木块运动的时间．

19. 难度：中等

如图所示，MPQ为竖直面内一固定轨道，MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道，它与水平轨道PQ相切于P，Q端固定一竖直挡板，PQ长为s．一小物块在M端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次弹性碰撞后停在距Q点为l的地方，重力加速度为g．求：
（1）物块滑至圆弧轨道P点时对轨道压力的大小；
（2）物块与PQ段动摩擦因数μ的可能值．

20. 难度：中等

质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上，水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4．现给物块施加一水平向右的推力F，推力作用于物块的时间为10s，物块在推力作用下运动，其加速度a随时间的变化如图（a）所示．g取10m/s²．
（1）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v─t图象求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图所示a─t图象，求物块10s末的速度大小；
（2）在图（b）中画出10s内推力随时间变化的F-t图线，并标出纵坐标的值；
（3）求推力F在10s内作用于物块的冲量．

21. 难度：中等

如图所示，长L=12m、质量M=1.0kg的木板静置在水平地面上，其右端有一个固定立柱，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1．质量m=1.0kg的小猫静止站在木板左端．某时小猫开始向右加速奔跑，经过一段时间到达木板右端并立即抓住立柱．g取10m/s²．设小猫的运动为匀加速运动，若加速度a=4.0m/s²．试求：
（1）小猫从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间；
（2）从小猫开始运动到最终木板静止，这一过程中木板的总位移．