2013年西城物理一模試卷
13.下列核反應方程中X代表質(zhì)子的是
A. B.
C. D.
14.用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)射出光電子。為了增大光電子的最大初動能，下列措施可行的是
A．增大入射光的強度
B．增加入射光的照射時間
C．換用頻率更高的入射光照射鋅板
D．換用波長更長的入射光照射鋅板
15.一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度保持不變時，壓縮氣體，氣體的壓強會變大。這是因為氣體分子的
A．密集程度增加 B．密集程度減小
C．平均動能增大 D．平均動能減小
16.木星繞太陽的公轉(zhuǎn)，以及衛(wèi)星繞木星的公轉(zhuǎn)，均可以看做勻速圓周運動。已知萬有引力常量，并且已經(jīng)觀測到木星和衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期。要求得木星的質(zhì)量，還需要測量的物理量是
A．太陽的質(zhì)量
B．衛(wèi)星的質(zhì)量
C．木星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑
D．衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運動的軌道半徑
17.一彈簧振子的位移y隨時間t變化的關系式為y＝0.1sin ，位移y的單位為m，時間t的單位為s。則
A. 彈簧振子的振幅為0.2m
B. 彈簧振子的周期為1.25s
C. 在t = 0.2s時，振子的運動速度為零
D. 在任意0.2s時間內(nèi)，振子的位移均為0.1m
18.如右圖所示，正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，沿x軸上各點的電場強度大小和電勢分別用E和 表示。選取無窮遠處電勢為零，下列關于x軸上各點電場強度的大小E或電勢 隨位置x的變化關系圖，正確的是
19.某同學采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關系。用砂桶和砂的重力充當小車所受合力F；通過分析打點計時器打出的紙帶，測量加速度a。分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標系。根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致。該同學列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下：
（1）在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高；
（2）沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低；
（3）測量小車的質(zhì)量或者加速度時的偶然誤差過大；
（4）砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量的實驗條件。
通過進一步分析，你認為比較合理的原因可能是
A．（1）和（4） B．（2）和（3）
C．（1）和（3） D．（2）和（4）
20.如圖所示，一長木板放置在水平地面上，一根輕彈簧右端固定在長木板上，左端連接一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊可以在木板上無摩擦滑動�，F(xiàn)在用手固定長木板，把小物塊向左移動，彈簧的形變量為x1；然后，同時釋放小物塊和木板，木板在水平地面上滑動，小物塊在木板上滑動；經(jīng)過一段時間后，長木板達到靜止狀態(tài)，小物塊在長木板上繼續(xù)往復運動。長木板靜止后，彈簧的最大形變量為x2。已知地面對長木板的滑動摩擦力大小為f。當彈簧的形變量為x時，彈性勢能 ，式中k為彈簧的勁度系數(shù)。由上述信息可以判斷
A．整個過程中小物塊的速度可以達到
B．整個過程中木板在地面上運動的路程為
C．長木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小不變
D．若將長木板改放在光滑地面上，重復上述操作，則運動過程中物塊和木板的速度方
向可能相同
21.（18分）在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)電阻。電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω。由于實驗室條件有限，除了導線、開關外，實驗室還能提供如下器材：
A. 量程為3V的電壓表V
B. 量程為0.6A的電流表A1
C. 量程為3A的電流表A2
D. 阻值為4.0Ω的定值電阻R1
E. 阻值為100Ω的定值電阻R2
F. 最大阻值為10Ω的滑動變阻器R3
G. 最大阻值為100Ω的滑動變阻器R4
（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖1所示電路測量電源
甲的電動勢和內(nèi)電阻。
①定值電阻應該選擇 （填D或者E）；電流表應該選擇 （填B或者C）；
滑動變阻器應該選擇 （填F或者G）。
②分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標和縱坐標，計算機擬合得到
如圖2所示U?I圖象，U和I的單位分別為V和A，擬合公式為U=?5.6I+4.4。
則電源甲的電動勢E = V；內(nèi)阻r = Ω（保留兩位有效數(shù)字）。
③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是
A. 電壓表的分流作用B. 電壓表的分壓作用
C. 電流表的分壓作用D. 電流表的分流作用E. 定值電阻的分壓作用
（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)電阻，選擇電壓表、
定值電阻等器材，采用圖3所示電路。
①定值電阻應該選擇 （填D或者E）。
②實驗中，首先將K1閉合，K2斷開，電壓表示數(shù)為1.48V。
然后將K1、K2均閉合，電壓表示數(shù)為1.23V。則電源乙電
動勢E = V；內(nèi)阻r = Ω（小數(shù)點后保留兩位小數(shù)）。
22.（16分）如圖所示，跳臺滑雪運動員從滑道上的A點由靜止滑下，經(jīng)時間t0從跳臺O點沿水平方向飛出。已知O點是斜坡的起點，A點與O點在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為θ，運動員的質(zhì)量為m。重力加速度為g。不計一切摩擦和空氣阻力。求：
（1）運動員經(jīng)過跳臺O時的速度大小v；
（2）從A點到O點的運動過程中，運動員所受重力做功的平均功率 ；
（3）從運動員離開O點到落在斜坡上所用的時間t。
23.（18分）如圖1所示，兩根間距為l1的平行導軌PQ和MN處于同一水平面內(nèi)，左端連接一阻值為R的電阻，導軌平面處于豎直向上的勻強磁場中。一質(zhì)量為m、橫截面為正方形的導體棒CD垂直于導軌放置，棒到導軌左端PM的距離為l2，導體棒與導軌接觸良好，不計導軌和導體棒的電阻。
（1）若CD棒固定，已知磁感應強度B的變化率 隨時間t的變化關系式為 ，求回路中感應
電流的有效值I；
（2）若CD棒不固定，棒與導軌間最大靜摩擦力為fm，磁感應強度B隨時間t變化的關系式為B=kt。
求從t=0到CD棒剛要運動，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若CD棒不固定，不計CD棒與導軌間的摩擦；磁場不隨時間變化，磁感應強度為B。現(xiàn)對CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒由靜止開始向右以加速度a做勻加速直線運動。請在圖2中定性畫出外力F隨時間t變化的圖象，并求經(jīng)過時間t0 ，外力F的沖量大小I。
24.（20分）如圖1所示，M、N為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為U0，S1、S2為板上正對的小孔。金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關于小孔S1、S2所在直線對稱，兩板的長度和兩板間的距離均為l；距金屬板P和Q右邊緣l處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板P和Q；取屏上與S1、S2共線的O點為原點，向上為正方向建立x軸。M板左側(cè)電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔S1進入M、N兩板間。電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度可以忽略。不計電子重力和電子之間的相互作用。
（1）求電子到達小孔S2時的速度大小v；
（2）若板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強磁場，電子剛好經(jīng)過P板的右邊緣后，
打在熒光屏上。求磁場的磁感應強度大小B和電子打在熒光屏上的位置坐標x；
（3）若金屬板P和Q間只存在電場，P、Q兩板間電壓u隨時間t的變化關系如圖2
所示，單位時間內(nèi)從小孔S1進入的電子個數(shù)為N。電子打在熒光屏上形成一條亮
線。忽略電場變化產(chǎn)生的磁場；可以認為每個電子在板P和Q間運動過程中，兩
板間的電壓恒定。
a. 試分析在一個周期（即2t0時間）內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)是否相同。
b. 若在一個周期內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)相同，求2t0時間內(nèi)打到單位長度亮線上的電子個數(shù)n；若不相同，試通過計算說明電子在熒光屏上的分布規(guī)律。
北京市西城區(qū)2013年高三一模試卷
參考答案及評分標準
物 理 2013.4
13. B 14. C 15. A 16.D 17.C 18.C 19.A 20.B
21．實驗題（18分）
（1）①D 【2分】；B 【2分】；F 【2分】 ② 4.4 【2分】；
1.6 【2分】 ③A 【2分】
（2）① D 【2分】；② 1.48 【2分】；0.81 【2分】
22．（16分）
（1）運動員從A到O點過程中，根據(jù)動能定理
【3分】
解得： 【3分】
（2） 重力做功的平均功率 【4分】
（3） 運動員從O點到落在斜坡上做平拋運動
豎直方向： 【2分】
水平方向： 【2分】
由平拋運動的位移關系可知： 【1分】
解得： 【1分】
23．（18分）
（1）根據(jù)法拉第電磁感應定律
回路中的感應電動勢
所以，電動勢的最大值 【2分】
由閉合電路歐姆定律 【2分】
由于交變電流是正弦式的，所以 【2分】
（2）根據(jù)法拉第電磁感應定律，回路中的感應電動勢
根據(jù)閉合電路歐姆定律，
CD桿受到的安培力 【2分】
當CD桿將要開始運動時，滿足： 【2分】
由上式解得：CD棒運動之前，產(chǎn)生電流的時間
所以，在時間t內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱 【2分】
（3） CD棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
時刻t的感應電流 【1分】
CD棒在加速過程中，根據(jù)由牛頓第二定律
【2分】
解得： 【1分】
根據(jù)上式 可得到外力F隨時間變化的圖像如圖所示由以上圖像面積可知：經(jīng)過時間t0，外力F的沖量I
解得： 【2分】
24．（20分）
（1）根據(jù)動能定理
【3分】
解得： ① 【3分】
（2）電子在磁場中做勻速圓周運動，設圓運動半徑為 R，
在磁場中運動軌跡如圖，由幾何關系
解得： 【2分】
根據(jù)牛頓第二定律： 【1分】
解得： 【1分】
設圓弧所對圓心為α，滿足：
由此可知：
電子離開磁場后做勻速運動，滿足幾何關系： 【1分】
通過上式解得坐標 【1分】
（3）
a. 設電子在偏轉(zhuǎn)電場PQ中的運動時間為t1，PQ間的電壓為u
垂直電場方向： ②
平行電場方向： ③
此過程中電子的加速度大小 ④
①、②、③、④聯(lián)立得： 【1分】
電子出偏轉(zhuǎn)電場時，在x方向的速度
⑤
電子在偏轉(zhuǎn)電場外做勻速直線運動，設經(jīng)時
間t2到達熒光屏。則
水平方向： ⑥
豎直方向： ⑦
①、⑤、⑥、⑦ 聯(lián)立，解得： 【1分】
電子打在熒光屏上的位置坐標 ⑧ 【1分】
對于有電子穿過P、Q間的時間內(nèi)進行討論：
由圖2可知，在任意 時間內(nèi)，P、Q間電壓變化 相等。
由⑧式可知，打在熒光屏上的電子形成的亮線長度 。
所以，在任意 時間內(nèi)，亮線長度 相等。
由題意可知，在任意 時間內(nèi)，射出的電子個數(shù)是相同的。也就是說，在任意 時間內(nèi)，射出的電子都分布在相等的亮線長度 范圍內(nèi)。因此，在一個周期內(nèi)單位長度亮線上的電子個數(shù)相同。 【1分】
b. 現(xiàn)討論2t0時間內(nèi)，打到單位長度亮線上的電子個數(shù)：
當電子在P、Q電場中的側(cè)移量x1= 時，
由 得：u=2U0 【1分】
當偏轉(zhuǎn)電壓在0~±2U0之間時，射入P、Q間的電子可打在熒光屏上。
由圖2可知，一個周期內(nèi)電子能從P、Q電場射出的時間
所以，一個周期內(nèi)打在熒光屏上的電子數(shù) 【1分】
由⑧式，電子打在熒光屏上的最大側(cè)移量
亮線長度L=2xm=3l 【1分】
所以，從0~2t0時間內(nèi)，單位長度亮線上的電子數(shù)


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