2013年天津市南开区高考物理一模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2005年是“世界物理年”，100年前的1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象．关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应
B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C．光电子的最大初动能与入射光的强度成正比
D．某单色光照射一金属时不能发生光电效应，改用波长较长的光照射该金属时可能发生光电效应

2. 难度：中等

从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体I、II的速度图象如图所示．在0-t时间内，下列说法中正确的足（ ）

A．I物体的加速度不断增大，II物体的加速度不断减小
B．I、II两个物体的加速度都在不断减小
C．I物体的位移不断增大，II物体的位移不断减小
D．I、II两个物体的平均速度大小都是

3. 难度：中等

竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球A、B带有同种电荷．现用指向墙面的水平推力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图所示．如果将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（ ）

A．推力F将变大
B．竖直墙面对小球A的弹力变大
C．地面对小球B的支持力不变
D．两小球之间的距离不变

4. 难度：中等

沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，其波速为200m/s，下列说法正确的是（ ）

A．图示时刻质点b的速度正在增加
B．从图示时刻开始经过0.0l s，质点a通过的路程为0.4 m
C．从图示时刻开始经过0.0025 s，质点a恰好到达平衡位置
D．若增大波源的振幅，则波的传播速度也增大

5. 难度：中等

如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D₁、D₂和D₃是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源．在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t₁时刻断开开关S．规定以电路稳定时流过D₁、D₂的电流方向为正方向，分别用I₁、I₂表示流过D₁和D₂的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有（ ）
A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．对原子光谱的研究开辟了深入探索原子结构的道路
D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的

7. 难度：中等

空间存在匀强电场，有一电荷量q（q＞0），质量m的点电荷从O点以速率v射入电场，运动到A点时速率为2v．现有另一电荷为q、质量m的粒子以速率2v仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v．若忽略重力的影响，则（ ）
A．在O、A、B三点中，B点电势最高
B．在O、A、B三点中，A点电势最高
C．OA间的电势差比BO间的电势差大
D．OA间的电势差比BA间的电势差小

8. 难度：中等

如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块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保持静止状态．剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块（ ）
A．速率的变化量不同
B．机械能的变化量相同
C．重力势能的变化量相同
D．重力做功的平均功率相同

二、填空题

9. 难度：中等

人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动．当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为    ，线速度大小变为    ．

三、解答题

10. 难度：中等

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t₁，通过B的挡光时间为t₂．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
①（单选）选出下列还需要的实验测量步骤______
A．用天平测出运动小物体的质量m
B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C．测出小物体释放时离桌面的高度H
D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
②若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足______关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．

11. 难度：中等

某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
小灯泡L，规格“4.0v．0.7A”；
电流表A₁，量程3A，内阻约为0.1Ω；
电流表A₂，量程0.6A，内阻r₂=0.2Ω；
电压表V，量程3V，内阻r_V=9kΩ；
标准电阻R₁，阻值1Ω；
标准电阻R₂，阻值3kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围O～10Ω，；
学生电源E，电动势6V，内阻不计；
开关S及导线若干．
（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为______Ω．
（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是______V．
（3）学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路．请你在乙同学的基础上利用所供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号．

12. 难度：中等

如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距地面的高度为0.5h，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg．试问：
（1）a与b球碰前瞬间的速度多大？
（2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在DE水平面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？

13. 难度：中等

两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计．现让ab杆由静止开始沿导轨下滑．
（1）求ab杆下滑的最大速度v_m；
（2）ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q．

14. 难度：中等

如图甲所示的控制电子运动装置由偏转电场、偏转磁场组成．偏转电场处在加有电压U、相距为d的两块水平平行放置的导体板之间，匀强磁场水平宽度一定，竖直长度足够大，其紧靠偏转电场的右边．大量电子以相同初速度连续不断地沿两板正中间虚线的方向向右射入导体板之间．当两板间没有加电压时，这些电子通过两板之间的时间为2t；当两板间加上图乙所示的电压U时，所有电子均能通过电场、穿过磁场，最后打在竖直放置的荧光屏上．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子的重力及电子间的相互作用，电压U的最大值为U，磁场的磁感应强度大小为B、方向水平且垂直纸面向里．
（1）如果电子在t=t时刻进入两板间，求它离开偏转电场时竖直分位移的大小．
（2）要使电子在t=0时刻进入电场并能最终垂直打在荧光屏上，匀强磁场的水平宽度l为多少？
（3）在满足第（2）问的情况下，打在荧光屏上的电子束的宽度为多少？