2011年北京大学附中高考物理预测试卷（一）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在2009年60周年国庆阅兵式中，我空军某部的直升机梯队在地面上空某高度A位置处于静止待命状态，要求该梯队10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的匀速受阅区，11时准时通过C位置，如图所示．已知AB=5km，BC=10km，若取飞机出发的时刻为t=0，沿AC方向建立坐标轴，A点作为坐标原点，下列关于直升机的速度v、加速度a和位移x的图象可能正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

一小水电站，输出的电功率为 20kW，输电线总电阻为0.50Ω，如果先用400V电压输送，后又改用 2000V电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率（ ）
A．减少50W
B．减少1200W
C．减少7.68×10³W
D．增大7.68×10³w

3. 难度：中等

据报道，中俄双方将联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测．“火卫一”位于火星赤道正上方，到火星中心的距离为9450km．“火卫一”绕火星1周需7h39min．若其绕行轨道可认为是圆形轨道，引力常量为G，由以上信息可以确定（ ）
A．火卫一的质量
B．火星的质量
C．火卫一的绕行速度
D．火卫一的向心加速度

4. 难度：中等

如图所示，长为L的细绳，一端系着一只小球，另一端悬于O点，将小球由图示位置由静止释放，当摆到O点正下方时，绳被小钉挡住．当钉子分别处于图中A、B、C三个不同位置时，小球继续摆的最大高度分别为h₁、h₂、h₃，则（ ）

A．h₁＞h₂＞h₃
B．h₁=h₂=h₃
C．h₁＞h₂=h₃
D．h₁=h₂＞h₃

5. 难度：中等

如图所示，在高为L的木箱abcd的底部放有一个小物体Q（可视为质点），现用力F向上拉绳，使木箱由静止开始运动，若保持拉力的功率不变，经过t时间，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体由于具有惯性会继续向上运动，且恰能达到木箱顶端．若重力加速度为g，空气阻力不计，以下说法正确的是（ ）

A．木箱即将达到最大速度之前，物体Q处于失重状态
B．木箱突然停止运动时，物体Q处于超重状态
C．木箱的最大速度为
D．由于木箱和小物块的质量未知，故无法确定t时间内木箱上升的高度

6. 难度：中等

一带电粒子在电场力的作用下沿图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有φ_a＜φ_b＜φ_c＜φ_d，若不计粒子的重力，可以确定（ ）
A．粒子带正电
B．该粒子带负电
C．从J到K粒子的电势能增加
D．粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变

7. 难度：中等

如图所示，绘出了一辆电动汽车沿平直公路由静止启动后，在某一行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系图象，若电动汽车的质量为1×10³kg，额定功率为2×10⁴W，最大速度为v₂，运动中汽车所受阻力恒定，则以下说法正确的是（ ）

A．AB段图象说明汽车做匀加速直线运动
B．BC段图象说明汽车做匀加速直线运动
C．v₂的大小为15 m/s
D．汽车运动过程中的最大加速度为2 m/s²

8. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平桌面上（xoy平面内）有一长为L的金属矩形线框abcd．有一垂直于xOy平面的磁场，磁场的左边界为x=x、右边界为x=L，磁场的磁感应强度的大小只随x值而变化．初始时线框的bc边与y轴重合，现从静止开始用恒定的拉力拉着线框沿x轴正方向运动，如果线框bc边通过磁场区域的这段时间内，线框始终做匀加速直线运动，则图乙中在x≤x≤L（其中x=）范围内磁感应强度大小B随x值变化关系正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

（1）在“探究功与物体速度变化的关系”实验中，为了平衡小车运动中受到的阻力．应该采用下面所述的______方法（填“a”、“b”或“c”）．
（a）逐步调节木板的倾斜程度，使静止的小车开始运动
（b）逐步调节木板的倾斜程度，使小车在木板上保持静止
（c）逐步调节木板的倾斜程度，使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀
（2）在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图所示，则小车匀速运动时的速度大小为______m/s．（计算结果保留3位有效数字）

三、填空题

10. 难度：中等

某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈．现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R（约为2kΩ），二是手机中常用的锂电池（电动势E的标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）．在操作台上还准备了如下实验器材：
A．电压表V（量程4V，电阻R_V约为4.0kΩ）
B．电流表A₁（量程100mA，电阻R_A1约为5Ω）
C．电流表A₂（量程2mA，电阻R_A2约为50Ω）
D．滑动变阻器R₁（0～20Ω，额定电流1A）
E．电阻箱R₂（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω）
F．开关S一只、导线若干
（1）为了测定电阻R的阻值，该小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？    ．调整后R的测量值    其真实值（填“小于”、“大于”或“等于”）．
（2）在实际操作过程中，发现滑动变阻器R₁、电流表A₁已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r．
①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）．
②为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式    ．

四、解答题

11. 难度：中等

如图所示，物块A、木板B的质量均为m=10kg，不计A的大小，B板长3m．开始时A、B均静止．现给A以2m/s的水平初速度从B的最左端开始运动，为了维持A的速度始终不变，在A获得初速度的同时给A施加一水平外力F作用．已知A与B、B与地之间的动摩擦因数分别为μ₁=0.3和μ₂=0.1．g取10m/s²．
（1）通过计算，说明木板B将如何运动？物块A能不能滑离B？
（2）木板B滑行s=4m需要多少时间？
（3）外力需要做多少功？

12. 难度：中等

如图所示，圆心为坐标原点、半径为R的圆将xoy平面分为两个区域，即圆内区域Ⅰ和圆外区域Ⅱ．区域Ⅰ内有方向垂直于xoy平面的匀强磁场B₁．平行于x轴的荧光屏垂直于xoy平面，放置在坐标y=-2.2R的位置．一束质量为m电荷量为q动能为E的带正电粒子从坐标为（-R，0）的A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ，当区域Ⅱ内无磁场时，粒子全部打在荧光屏上坐标为（0，-2.2R）的M点，且此时，若将荧光屏沿y轴负方向平移，粒子打在荧光屏上的位置不变．若在区域Ⅱ内加上方向垂直于xoy平面的匀强磁场B₂，上述粒子仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ，则粒子全部打在荧光屏上坐标为（0.4R，-2.2R）的N点．求
（1）打在M点和N点的粒子运动速度v₁、v₂的大小．
（2）在区域Ⅰ和Ⅱ中磁感应强度B₁、B₂的大小和方向．
（3）若将区域Ⅱ中的磁场撤去，换成平行于x轴的匀强电场，仍从A点沿x轴正方向射入区域Ⅰ的粒子恰好也打在荧光屏上的N点，则电场的场强为多大？

13. 难度：中等

选做题
（1）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻t=0的图象如图1所示，经过△t=1.2s的时间，这列波恰好第三次重复出现图示的波形．
（i）该列波的传播速度；
（ii）画出t=0.6s时刻的波形．
（2）DVD光盘由塑料保护层和信息记录层组成．如图2所示，激光束以入射角θ从空气入射到厚度为d、折射率为n的塑料保护层后，聚焦到信息记录层的光斑宽度为a，才能有效获取信息．
（i）写出sinθ应当满足的关系式
（ii）在保证a不变的前提下，减小激光束照到塑料保护层的宽l （l=a+2b），可采取哪些措施？（答出三条措施）

14. 难度：中等

选做题
（1）如图1所示为某种放射性元素的衰变规律（纵坐标表示任意时刻放射性元素的原子数与t=0时的原子数之比），则该放射性元素的半衰期是______天（一个月按30天计算）．在从某古迹中发掘出来的木材中，所含的比例是正在生长的植物中的80%，放射性的半衰期是5700年，根据图象可以推算，该古迹距今约______年．
（2）如图2所示，在光滑水平地面上，质量为M的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m的小球，轻绳的长度为L．此装置一起以速度v向右滑动．另一质量也为M的滑块静止于上述装置的右侧．当两滑块相撞后，便粘在一起向右运动，求：
①两滑块相撞过程中损失的机械能；
②当小球向右摆到最大高度时两滑块的速度大小．