2016届北京四中高三开学物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是（  ）

A．液体中悬浮的微粒的无规则运动称为布朗运动

B．液体分子的无规则运动称为布朗运动

C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加

D．物体对外界做功，其内能一定减少

2. 难度：中等

一束可见光a由三种单色光m、p、n组成．光束a通过三棱镜后情况如图所示，检测发现单色光p能使某金属产生光电效应，下列叙述正确的是（  ）

A．真空中单色光m的波长大于n的波长

B．单色光m的频率大于n的频率

C．单色光n一定可以使该金属发生光电效应

D．在三棱镜中，单色光m的光速大于n的光速

3. 难度：简单

一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时刻的波形如图甲所示，其质点P的振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（  ）

A．沿x轴正方向，60m/s    B．沿x轴负方向，60m/s

C．沿x轴负方向，30m/s    D．沿x轴正方向，30m/s

4. 难度：简单

我国的“神舟七号”飞船于2008年9月25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空，并成功“出舱”和安全返回地面．当“神舟七号”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，设飞船舱内质量为m的宇航员站在可称体重的台秤上．用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，N表示航天员对台秤的压力，则下列关系式中正确的是（  ）

A．g′=0    B．g′=g    C．N=mg    D．N=mg

5. 难度：简单

如图所示，在水平光滑地面上有A、B两个木块，A、B之间用一轻弹簧连接．A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间弹簧压缩并处于静止状态．若突然撤去力F，则下列说法中正确的是（  ）

A．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒

B．木块A离开墙壁前，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒

C．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒

D．木块A离开墙壁后，A、B和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能不守恒

6. 难度：中等

如图所示，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮（定滑轮质量不计），绳两端各系一小球a和b．a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧．从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为（  ）

A．h    B．1.5h    C．2h    D．2.5h

7. 难度：简单

把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接．先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电．与电流传感器相连接的计算机所记录这一过程中电流随时间变化的I﹣t曲线如图乙所示．下列关于这一过程的分析，正确的是（  ）

A．在形成电流曲线1的过程中，电容器两极板间电压逐渐减小

B．在形成电流曲线2的过程中，电容器的电容逐渐减小

C．曲线1与横轴所围面积等于曲线2与横轴所围面积

D．S接1端，只要时间足够长，电容器两极板间的电压就能大于电源电动势E

8. 难度：简单

如图1所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻．阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t变化的图象如图2所示．下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量φ、磁通量的变化率、棒两端的电势差U_ab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是（  ）

A．    B．    C．    D．

二、实验题

9. 难度：困难

某同学通过实验测量一根长度为L的电阻丝的电阻率．

（1）由图甲可知电阻丝的直径D=      mm．

（2）将如下实验操作补充完整：按图乙连接电路，将滑动变阻器R₁的滑片P置于B端；将S₂拨向接点1，闭合S₁，调节R₁，使电流表示数为I₀；将电阻箱R₂的阻值调至最大，S₂拨向接点2，      ，使电流表示数仍为I₀，记录此时电阻箱的示数为R₂．

（3）此电阻丝的电阻率的表达式ρ=     ．（用已知量和所测物理量的字母表示）

10. 难度：简单

两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．

①实验中必须满足的条件是      ．

A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

D．两球的质量必须相等

②测量所得入射球A的质量为m_A，被碰撞小球B的质量为m_B，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式      时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式      时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．

③乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h₁、h₂、h₃．若所测物理量满足表达式 =+ 时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．

三、计算题

11. 难度：中等

如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小E=3.0×10⁴ N/C．有一个质量m=4.0×10^﹣3 kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ=37°．取g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80，不计空气阻力的作用．

（1）求小球所带的电荷量及电性；

（2）如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；

（3）从剪断细线开始经过时间t=0.20s，求这一段时间内小球电势能的变化量．

12. 难度：中等

飞行时间质谱仪可以根据带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析．如图所示，在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器．已知极板a、b间的电压为U₀，间距为d，极板M、N的长度和间距均为L．不计离子重力及经过a板时的初速度．

（1）若M、N板间无电场和磁场，请推导出离子从a板到探测器的飞行时间t与比荷k（k=，q和m分别为离子的电荷量和质量）的关系式；

（2）若在M、N间只加上偏转电压U₁，请论证说明不同正离子的轨迹是否重合；

（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场．已知进入a、b间的正离子有一价和二价的两种，质量均为m，元电荷为e．要使所有正离子均能通过方形区域从右侧飞出，求所加磁场的磁感应强度的最大值B_m．

13. 难度：简单

一倾角为θ=45°的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度h₀=1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板．在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块（视为质点）．小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.2．设小物块与挡板碰撞过程中无能量损失．重力加速度g=10m/s²．

（1）求小物块第一次与挡板碰撞前的速度；

（2）求小物块运动的总路程；

（3）求停止运动前，小物块对挡板的总冲量．