2010-2011学年北京市丰台区高三（上）期末物理模拟试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

爱因斯坦是近代最著名的物理学家之一，曾提出许多重要理论，为物理学的发展做出过卓越贡献．下列选项中不是他的理论的是（ ）
A．质能方程
B．分子电流假说
C．光电效应方程
D．光速不变原理

2. 难度：中等

太阳内部持续不断地发生着热核反应，质量减少．核反应方程是，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X的质量分别为m₁、m₂、m₃，真空中的光速为c．下列说法中正确的是（ ）
A．方程中的X表示中子（）
B．方程中的X表示电子（）
C．这个核反应中质量亏损△m=4m₁-m₂
D．这个核反应中释放的核能△E=（4m₁-m₂-2m₃）c²

3. 难度：中等

下列光学现象的说法中正确的是（ ）
A．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰
D．透过平行于日光灯的窄缝正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这是光的色散现象

4. 难度：中等

如图所示，在空气中，一细光束以60°的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上，已知该玻璃的折射率为，下列说法正确的是（ ）

A．光束可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃板
B．光束可能在cd面上发生全反射而不能射出玻璃板
C．光束一定能从ab面进入玻璃板且折射角为30°
D．光束一定能从cd面射出玻璃板且折射角为30°

5. 难度：中等

如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上．先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态．缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P刚要沿木板向下滑动，在这个过程中，物块P所受静摩擦力的大小变化情况是（ ）
A．先减小后增大
B．先增大后减小
C．一直增大
D．保持不变

6. 难度：中等

“嫦娥二号”于2010年10月1日在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功．其
环月飞行时距离月球表面的高度为100km，所探测到的有关月球的数据比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实．若两颗卫星环月运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示．则（ ）
A．“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更小
B．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更大
C．“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更小
D．“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更大

7. 难度：中等

如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和
B．F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和
C．木箱克服重力做的功小于木箱增加的重力势能
D．F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

8. 难度：中等

一列横波在x轴上传播，图（甲）为t=0.5s时的波动图象，图（乙）为介质中质点P的振动图象．对该波的传播方向和传播波速度的说法正确的是（ ）

A．沿+方向传播，波速为4.0m/s
B．沿-方向传播，波速为4.0m/s
C．沿+方向传播，波速为2.5m/s
D．沿-方向传播，波速为2.5m/s

9. 难度：中等

图中虚线表示一点电荷形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子（氦原子核）的运动轨迹，a、b、c为该α粒子运动过程中依次经过的三个点，下列说法中正确的是（ ）

A．三点的电场强度的大小关系为E_b＜E_a=E_c
B．三点的电势高低的关系为φ_b＜φ_a=φ_c
C．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电势能先减小后增大
D．α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中电场力先做负功后做正功

10. 难度：中等

如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的图象．原、副线圈匝数比n₁：n₂=10：1，原线圈电路中电流为1A，下列说法正确的是（ ）

A．变压器输出端的交流电频率为100Hz
B．变压器输出端的电流为10A
C．变压器输出端电压为22V
D．变压器的输出功率为200W

11. 难度：中等

在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（y轴正方向竖直向上），如图所示．已知电场方向沿y轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿z轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g．一质量为m、带电量为+q的带电微粒从原点以速度v出发．关于它在这一空间的运动的说法正确的是（ ）

A．一定能沿x轴做匀速运动
B．一定沿y轴做匀速运动
C．可能沿y轴做匀速运动
D．可能沿z轴做匀速运动

12. 难度：中等

如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电量为+q的小球．电键K闭合前传感器上有示数，电键K闭合后传感器上的示数变为原来的一半，则线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）
A．正在增强，
B．正在增强，
C．正在减弱，
D．正在减弱，

二、解答题

13. 难度：中等

如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置．

（1）下列说法中符合本实验要求的是______．（选填选项前面的字母）
A．入射球比靶球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放
C．安装轨道时，轨道末端必须水平
D．需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON．已知入射球的质量为m₁，靶球的质量为m₂，如果测得近似等于______OP

三、填空题

14. 难度：中等

用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ．某同学电路如图所示．给定电压表、电流表、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻及导线若干．
（1）待测电阻是一均匀材料制成的金属丝（横截面为圆形），用尺测量其长度，用螺旋测微器测量其直径，结果分别如图甲和图乙所示．由图可知其长度为    cm，直径为    mm．
（2）闭合电键后，发现电流表示数为零、电压表示数与电源电动势相同，则发生故障的是    （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）．
（3）对照电路的实物连接画出正确的电路图．
（4）图丙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，请在图中作出U-I图线．
（5）求出的电阻值R=    Ω（保留3位有效数字）．
（6）请根据以上测得的物理量写出电阻率的表达式ρ=    ．

四、解答题

15. 难度：中等

某公园里有一个斜面大滑梯，一位小同学从斜面的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变速直线运动．已知斜面大滑梯的长度为4m，斜面的倾角为37°，这位同学的质量为50kg，他与大滑梯斜面间的动摩擦因数为0.5．不计空气阻力，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）这位同学下滑过程中的加速度大小；
（2）他滑到滑梯底端时的速度大小；
（3）他滑到滑梯底端过程中重力的冲量大小．

16. 难度：中等

如图所示，宽度为L=0.40m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=2.0Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T．一根质量为m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=0.50m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直．求：
（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小；
（2）作用在导体棒上的拉力的大小及拉力的功率；
（3）当导体棒移动50cm时撤去拉力，求整个运动过程中电阻R上产生的热量．

17. 难度：中等

滑板运动是青少年喜爱的一项活动．如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D．圆弧轨道的半径为1m，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角θ=106°，斜面与圆弧相切于C点．已知滑板与斜面问的动摩擦因数为μ=，g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为50kg，可视为质点．试求：
（1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v；
（2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最底点对轨道的压力；
（3）运动员（连同滑板）在斜面上滑行的最大距离．

18. 难度：中等

如图甲所示为汤姆生在1897年测量阴极射线（电子）的比荷时所用实验装置的示意图．K为阴极，A₁和A₂为连接在一起的中心空透的阳极，电子从阴极发出后被电场加速，只有运动方向与A₁和A₂的狭缝方向相同的电子才能通过，电子被加速后沿00’方向垂直进人方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域．磁场方向垂直纸面向里，电场极板水平放置，电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转．已知圆形磁场的半径为r，圆心为C．
某校物理实验小组的同学们利用该装置，进行了以下探究测量：
第一步：调节两种场的强弱．当电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B时，使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动．
第二步：撤去电场，保持磁场和电子的速度不变，使电子只在磁场力的作用下发生偏转，打在荧屏上出现一个亮点P，通过推算得到电子的偏转角为α（CP与OO′下之间的夹角）．
求：（1）电子在复合场中沿直线向右飞行的速度；
（2）电子的比荷；
（3）有位同学提出了该装置的改造方案，把球形荧屏改成平面荧屏，并画出了如图乙的示意图．已知电场平行金属板长度为L₁，金属板右则到荧屏垂直距离为L₂．实验方案的第一步不变，可求出电子在复合场中沿直线向右飞行的速度．第二步撤去磁场，保持电场和电子的速度不变，使电子只在电场力的作用下发生偏转，打在荧屏上出现一个亮点P，通过屏上刻度可直接读出电子偏离屏中心点的距离．同样可求出电子的比荷．请你判断这一方案是否可行？并说明相应的理由．

19. 难度：中等

如图所示，劲度系数为k的轻弹簧，左端连着绝缘介质小球B，右端连在固定板上，放在光滑绝缘的水平面上．整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A，从距B球为S处自由释放，并与B球发生碰撞．碰撞中无机械能损失，且A球的电荷量始终不变．已知B球质量为A球质量的3倍，A、B小球均可视为质点．求：
（1）A球与B球碰撞前瞬间的速度v；
（2）求A球与B球第一次碰撞后瞬间，A球的速度v₁和B球的速度v₂；
（3）B球被碰后的运动为周期性运动，其运动周期T=2π，要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰，求劲度系数k的可能取值．