2013年北京市昌平区高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

根据分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动
B．悬浮颗粒越大，液体温度越高，布朗运动越显著
C．分子间距离越大，分子力越小
D．破碎的玻璃不能重新拼接在一起，是因为分子间存在着斥力

2. 难度：中等

如图所示，一束复色光由空气斜射到一块平行板玻璃砖的上表面，经折射后分成a和b两束单色光，并从玻璃砖的下表面射出．已知a光在玻璃中的传播速度比b光大，则下列哪个光路图是正确的？（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

图为氢原子的能级图．当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b．则下列说法中正确的是（ ）

A．光子a的能量大于光子b的能量
B．光子a的波长小于光子b的波长
C．b光比a光更容易发生衍射现象
D．在同种介质中，a光子的传播速度大于b光子的传播速度

4. 难度：中等

一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（ ）
A．A=1m，f=5Hz
B．A=0.5m，f=5Hz
C．A=1m，f=2.5Hz
D．A=0.5m，f=2.5Hz

5. 难度：中等

在天体演变的过程中，红色巨星发生“超新星爆炸”后，可以形成中子星（电子被迫同原子核中的质子相结合而形成中子），中子星具有极高的密度．假设中子星是球状星体，若已知某卫星绕中子星表面做圆轨道运动，中子星的密度为ρ，引力常量为G，利用上述条件可以求出的物理量是（ ）
A．中子星的质量
B．中子星的半径
C．该卫星的运行周期
D．中子星表面的重力加速度

6. 难度：中等

物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：将1米长的铜管竖直放置，一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口落出，如图所示．对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断，你认为正确的是（下落过程中不计空气阻力，磁铁也没有与管壁接触）（ ）

A．如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铜管中，永远不落下来
B．如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铜管中运动时间更长，但一定会落下来
C．磁铁在铜管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以机械能守恒
D．如果将铜管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间

7. 难度：中等

如图1，质量m=1kg的物体，初速度为v，方向水平向右．在向右的水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，位移为4m时，拉力 F停止作用，物体又运动了4m后停下来．其运动过程中的动能随位移的变化（E_k-x）图线如图2所示，重力加速度g取10m/s²，则（ ）

A．物体的初速度v为m/s
B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25
C．滑动摩擦力的大小为5N
D．拉力F的大小为2N

8. 难度：中等

导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子．现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类为N型半导体，它的载流子是电子；另一类为P型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子．如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直．长方体中通入水平向右的电流，测得长方体的上、下表面M、N的电势分别为φ_M、φ_N，则该种材料（ ）

A．如果是P型半导体，有φ_M＞φ_N
B．如果是N型半导体，有φ_M＜φ_N
C．如果是P型半导体，有φ_M＜φ_N
D．如果是金属导体，有φ_M＜φ_N

二、解答题

9. 难度：中等

（1）在“用单摆测定重力加速度”的实验中
①为了较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______（填正确选项的序号）
A．40cm长的结实细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B．40cm长的结实细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C．100cm长的结实细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
D．100cm长的结实细线、大木球、秒表、米尺、铁架台
②用游标为10分度的卡尺测量小球的直径，某次测量的示数如图所示，读出小球直径d的值为______m．

③某次测得单摆摆线的长度为L（m），小球直径为d（m），此单摆完成n次全振动所用时间为t（s），则重力加速度可表示为g=______．
（2）某研究性学习小组欲用图1所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻．

①先直接用多用电表测定该电池的电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图2，其示数为______V．
电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R起保护作用．除电池、开关和导线外，可供选用的实验器材还有：
电流表：A（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）；（量程0～3A，内阻约为0.05Ω）；
电压表：V（量程0～3V，内阻约6kΩ）；（量程0～15V，内阻约15kΩ）；
定值电阻：R（阻值1Ω）；（阻值10Ω）；
滑动变阻器：R（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）（阻值范围0～1kΩ、额定电流1A）
②为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表的量程为______，电压表的量程为______，定值电阻R的阻值为______，滑动变阻器的阻值范围为______．
③根据电路图，在下图3所示的实物上画出连线（部分线已画出）．

④按正确的器材连接好实验电路后，接通开关，改变滑动变阻器的阻值R，读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U，并作记录．某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图4中画出U-I图线．

	1	2	3	4	5	6
I/A	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.40
U/V	1.32	1.25	1.18	1.18	1.04	0.90

⑤根据图线得到被测电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω（结果保留三位有效数字）．
⑥用该实验电路测出的电动势值E_测______实际值；内阻R_测______实际值．（选填“＞”、“＜”或“=”）
⑦引起该实验系统误差的主要原因是______．
A．由于电压表和电流表读数不准确引起误差
B．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成误差
C．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小
D．保护电阻R的使用．

10. 难度：中等

如图所示，半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切．质量m=0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m=0.1kg的小滑块A，以v=2m/s的水平初速度向B滑行，滑过x=1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2．取重力加速度g=10m/s²．A、B均可视为质点．求：
（1）A与B碰撞前瞬间的速度大小v_A；
（2）A、B碰撞过程中损失的机械能△E；
（3）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力F的大小．

11. 难度：中等

如图所示为一种获得高能粒子的装置．环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的匀强磁场．质量为m、电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动．A、B为两块中心开有小孔的极板．原来电势都为零，每当粒子飞经A板时，A板电势升高为+U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速．每当粒子离开B板时，A板电势又降为零．粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变．
（1）设t=0时，粒子静止在A板小孔处，在电场作用下加速．求粒子第一次穿过B板时速度的大小v₁；
（2）为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增．求粒子绕行第n圈时磁感应强度的大小B_n；
（3）求粒子绕行n圈所需的总时间t_n总（设极板间距离远小于R，粒子在A、B极板间运动的时间可忽略不计）．

12. 难度：中等

在光滑水平面上静止着A、B两个小球（可视为质点），质量均为m，A球带电荷量为q的正电荷，B球不带电，两球相距为L．从t=0时刻开始，在两小球所在的水平空间内加一范围足够大的匀强电场，电场强度为E，方向与A、B两球的连线平行向右，如图所示．A球在电场力作用下由静止开始沿直线运动，并与B球发生完全弹性碰撞．设两球间碰撞力远大于电场力且作用时间极短，每次碰撞过程中A、B之间没有电荷量转移，且不考虑空气阻力及两球间的万有引力．求：
（1）小球A经多长时间与小球B发生第一次碰撞？
（2）小球A与小球B发生第一次碰撞后瞬间A、B两球的速度大小分别是多少？
（3）第二次碰撞后，又经多长时间发生第三次碰撞？