2012年北京市大兴区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．X射线是处于激发态的原子核辐射出来的
B．康普顿效应和电子的衍射现象说明光和电子都具有波动性
C．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
D．比结合能越大的原子核越不稳定

2. 难度：中等

氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b．则（ ）

A．氢原子从高能级向低能级跃迁时，可能会辐射出γ射线
B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时，会辐射出紫外线
C．氢原子在n=2的能级时，可吸收任意频率的光而发生电离
D．在水中传播时，a光比b光的速度小

3. 难度：中等

“神舟7号”宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，它比地球同步卫星轨道要低很多．下列说法正确的是（ ）
A．宇宙飞船的线速度比同步卫星的小
B．宇宙飞船的周期比同步卫星的小
C．宇宙飞船的向心加速度比同步卫星的小
D．宇宙飞船的角速度比同步卫星的小

4. 难度：中等

一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻波形图如图甲所示，a、b、c、d是波传播方向上的四个振动质点的平衡位置．如再过个周期，其中某质点继续振动的图象如图乙所示，则该质点是（ ）

A．a处质点
B．b处质点
C．c处质点
D．d处质点

5. 难度：中等

如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电阻R为定值电阻，R₁为滑动变阻器，A、B为电容器的两个极板．当滑动变阻器R₁的滑动端处于某位置时，A、B两板间的带电油滴静止不动．则下列说法中正确的是（ ） 

A．仅把R₁的滑动端向上滑动时，电流表读数减小，油滴向上运动
B．仅把R₁的滑动端向下滑动时，电流表读数增大，油滴向上运动
C．仅把两极板A、B间距离增大，油滴向上运动，电流表读数不变
D．仅把两极板A、B间距离减小，油滴向下运动，电流表读数不变

6. 难度：中等

一半径为R的光滑圆环竖直放在水平向右场强为E的匀强电场中，如图所示，环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动．现使小球由a点静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知，小球在b点时（ ）

A．加速度为零
B．机械能最大
C．电势能最大
D．动能最大

7. 难度：中等

医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为4.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160µV，磁感应强度的大小为0.040T．则血流流量的近似值和电极a、b的正负为（ ）

A．1.3×10^-5m³/s，a正、b负
B．1.3×10^-5m³/s，a负、b正
C．2.7×10^-5m³/s，a正、b负
D．2.7×10^-5m³/s，a负、b正

8. 难度：中等

如图所示，在足够大的光滑水平面上放有质量相等的物块A和B，其中A物块连接一个轻弹簧并处于静止状态，物块B以速度v向着物块A运动．当物块B与弹簧作用时，两物块始终能在同一条直线上运动．则在物块A、B与弹簧相互作用的过程中，两物块A和B的速度随时间变化的图象（v-t图象）和动能随时间变化的图象（E_K-t图象）正确的是  （ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

9. 难度：中等

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出A、B之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．
①为了验证机械能守恒，还需要测量下列哪些物理量______．
A．A点与地面间的距离H
B．小铁球的质量m
C．小铁球从A到B的下落时间t_AB
D．小铁球的直径d
②利用题中所给的已知量及①问中测得的物理量，表示小铁球通过光电门时的瞬时速度的表达式为v=______；如果下落过程中小球的机械能守恒，则与h的关系式为______．

10. 难度：中等

某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻R_x（标称阻值为180Ω）的电流随其两端电压变化的特点．
实验器材：多用电表，电流表A（0-50mA，内阻约15Ω），电压表V（5V，内阻约20kΩ），电源E（6V直流电源，内阻可忽略不计），滑动变阻器R（最大阻值为20Ω），定值电阻R（100Ω），电阻箱（99.9Ω）、开关K和导线若干．

①该小组用多用表的“×1”倍率的挡位测热敏电阻在室温下的阻值如图1所示，发现表头指针偏转的角度很小；为了准确地进行测量，应换到______倍率的挡位；如果换档后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：______，补上该步骤后，表盘的示数如图所示，则它的电阻是______Ω．
②该小组按照自己设计的电路进行实验．实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从0开始逐渐增大到5V，作出热敏电阻的I-U图线，如图3所示．
请在所提供的器材中选择必需的器材，在图2方框内画出该小组设计的电路图（注意标明所选器材的符号）．
③分析该小组所画出的I-U图线，说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而______；分析其变化的原因可能是______．
④该热敏电阻消耗的电功率随所加电压变化规律可能正确的是下面四幅图象中的______．

⑤如果将这个热敏电阻跟一个100Ω的定值电阻串联后接在内阻不计、电动势为5V的电源两端，该热敏电阻消耗的电功率为______W．

11. 难度：中等

如图所示，半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L的水平面相切于B点，BC离地面高为h，质量为m的小滑块从圆弧上某点由静止释放，到达圆弧B点时对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍．然后滑块沿水平面运动到C点并从C点飞出落到地面上．已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ．求：
（1）小滑块到达B点时速度的大小：
（2）小滑块是从圆弧上离地面多高处释放的；
（3）小滑块落地时距离C点的水平距离．

12. 难度：中等

在如图所示的装置中，PQM和P'Q'M'是两根固定的平行、光滑金属轨道，其中PQ和P'Q'水平而QM和Q'M'竖直，它们之间的距离均为L．质量为m、电阻为R的光滑金属棒ab垂直于PQ放置在水平轨道上，在它的中点系着一根柔软轻绳，轻绳通过一个被固定的轻小的定滑轮在另一端系住一个质量为m的物块A，定滑轮跟水平轨道在同一个平面内，轻绳处于绷直状态．另一根质量为m、电阻为R的金属棒cd垂直于QM和Q'M'紧靠在竖直轨道上，它在运动过程中始终跟轨道接触良好．整个装置处在水平向右的、磁感应强度为B的匀强磁场中．已知重力加速度为g，轨道和轻绳足够长，不计其余各处摩擦和电阻．现同时由静止释放物块A和金属棒cd，当物块A的速度达到某个值时，cd棒恰好能做匀速运动．求：

（1）cd棒匀速运动的速度大小；
（2）运动过程中轻绳产生的张力的大小；
（3）若cd棒从静止释放到刚达到最大速度的过程中产生的焦耳热为W，求此过程中cd棒下落的距离．

13. 难度：中等

如图1所示，纸面表示竖直平面，过P点的竖直线MN左侧空间存在水平向右的匀强电场，右侧存在竖直向上的匀强电场，两个电场的电场强度大小相等．一个质量为m、带电量为+q的小球从O点开始以竖直向上的速度v抛出，恰能水平地通过P点，到达P点时的速度大小仍为v．从小球到达P点时起，在空间施加一个垂直纸面向外的周期性变化的磁场，磁感应强度随时间变化的图象如图2所示（其中t₁、t₂为未知的量，），同时将P点左侧的电场保持大小不变而方向改为竖直向上，经过一段时间又后，小球恰能竖直向上经过Q点，已知P、Q点处在同一水平面上，间距为L．（重力加速度为g）

（1）求OP间的距离；
（2）如果磁感应强度B为已知量，试写出t₁的表达式；（用题中所给的物理量的符号表示）
（3）如果小球从通过P点后便始终能在电场所在空间做周期性运动，但电场存在理想的右边界M'N'（即M'N'的右侧不存在电场），且Q点到M'N'的距离为．当小球运动的周期最大时：
a．求此时的磁感应强度B及小球运动的最大周期T；
b．画出小球运动一个周期的轨迹．