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2013年西城物理一模試卷
13.下列核反應(yīng)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(dòng)能，下列措施可行的是
A．增大入射光的強(qiáng)度
B．增加入射光的照射時(shí)間
C．換用頻率更高的入射光照射鋅板
D．換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的入射光照射鋅板
15.一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，壓縮氣體，氣體的壓強(qiáng)會(huì)變大。這是因?yàn)闅怏w分子的
A．密集程度增加 B．密集程度減小
C．平均動(dòng)能增大 D．平均動(dòng)能減小
16.木星繞太陽(yáng)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(yùn)動(dòng)。已知萬(wàn)有引力常量，并且已經(jīng)觀測(cè)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(cè)量的物理量是
A．太陽(yáng)的質(zhì)量
B．衛(wèi)星的質(zhì)量
C．木星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
D．衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑
17.一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y＝0.1sin ，位移y的單位為m，時(shí)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(shí)，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零
D. 在任意0.2s時(shí)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(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)分別用E和 表示。選取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列關(guān)于x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E或電勢(shì) 隨位置x的變化關(guān)系圖，正確的是
19.某同學(xué)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(guān)系。用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車所受合力F；通過(guò)分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測(cè)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(biāo)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點(diǎn)跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致。該同學(xué)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(shí)將木板右端墊得過(guò)高；
（2）沒(méi)有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過(guò)低；
（3）測(cè)量小車的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過(guò)大；
（4）砂桶和砂的質(zhì)量過(guò)大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件。
通過(guò)進(jìn)一步分析，你認(rèn)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(zhǎng)木板放置在水平地面上，一根輕彈簧右端固定在長(zhǎng)木板上，左端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊可以在木板上無(wú)摩擦滑動(dòng)�，F(xiàn)在用手固定長(zhǎng)木板，把小物塊向左移動(dòng)，彈簧的形變量為x1；然后，同時(shí)釋放小物塊和木板，木板在水平地面上滑動(dòng)，小物塊在木板上滑動(dòng)；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，長(zhǎng)木板達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊在長(zhǎng)木板上繼續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)木板靜止后，彈簧的最大形變量為x2。已知地面對(duì)長(zhǎng)木板的滑動(dòng)摩擦力大小為f。當(dāng)彈簧的形變量為x時(shí)，彈性勢(shì)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(gè)過(guò)程中小物塊的速度可以達(dá)到
B．整個(gè)過(guò)程中木板在地面上運(yùn)動(dòng)的路程為
C．長(zhǎng)木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小不變
D．若將長(zhǎng)木板改放在光滑地面上，重復(fù)上述操作，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊和木板的速度方
向可能相同
21.（18分）在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量?jī)蓚�(gè)直流電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。電源甲的電動(dòng)勢(shì)大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動(dòng)勢(shì)大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω。由于實(shí)驗(yàn)室條件有限，除了導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)外，實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器R3
G. 最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器R4
（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器等器材，采用圖1所示電路測(cè)量電源
甲的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。
①定值電阻應(yīng)該選擇 （填D或者E）；電流表應(yīng)該選擇 （填B或者C）；
滑動(dòng)變阻器應(yīng)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(biāo)和縱坐標(biāo)，計(jì)算機(jī)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(dòng)勢(shì)E = V；內(nèi)阻r = Ω（保留兩位有效數(shù)字）。
③在測(cè)量電源甲的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)便快捷地測(cè)量電源乙的電動(dòng)勢(shì)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(yīng)該選擇 （填D或者E）。
②實(shí)驗(yàn)中，首先將K1閉合，K2斷開(kāi)，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(dòng)勢(shì)E = V；內(nèi)阻r = Ω（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù)）。
22.（16分）如圖所示，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從滑道上的A點(diǎn)由靜止滑下，經(jīng)時(shí)間t0從跳臺(tái)O點(diǎn)沿水平方向飛出。已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，A點(diǎn)與O點(diǎn)在豎直方向的距離為h，斜坡的傾角為θ，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m。重力加速度為g。不計(jì)一切摩擦和空氣阻力。求：
（1）運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)跳臺(tái)O時(shí)的速度大小v；
（2）從A點(diǎn)到O點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力做功的平均功率 ；
（3）從運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)O點(diǎn)到落在斜坡上所用的時(shí)間t。
23.（18分）如圖1所示，兩根間距為l1的平行導(dǎo)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(dǎo)軌平面處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為m、橫截面為正方形的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，棒到導(dǎo)軌左端PM的距離為l2，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻。
（1）若CD棒固定，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率 隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為 ，求回路中感應(yīng)
電流的有效值I；
（2）若CD棒不固定，棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為fm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為B=kt。
求從t=0到CD棒剛要運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若CD棒不固定，不計(jì)CD棒與導(dǎo)軌間的摩擦；磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B�，F(xiàn)對(duì)CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒由靜止開(kāi)始向右以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)?jiān)趫D2中定性畫出外力F隨時(shí)間t變化的圖象，并求經(jīng)過(guò)時(shí)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(duì)的小孔。金屬板P和Q水平放置在N板右側(cè)，關(guān)于小孔S1、S2所在直線對(duì)稱，兩板的長(zhǎng)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(diǎn)為原點(diǎn)，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(jìn)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(jì)電子重力和電子之間的相互作用。
（1）求電子到達(dá)小孔S2時(shí)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(qiáng)磁場(chǎng)，電子剛好經(jīng)過(guò)P板的右邊緣后，
打在熒光屏上。求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和電子打在熒光屏上的位置坐標(biāo)x；
（3）若金屬板P和Q間只存在電場(chǎng)，P、Q兩板間電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2
所示，單位時(shí)間內(nèi)從小孔S1進(jìn)入的電子個(gè)數(shù)為N。電子打在熒光屏上形成一條亮
線。忽略電場(chǎng)變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)；可以認(rèn)為每個(gè)電子在板P和Q間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩
板間的電壓恒定。
a. 試分析在一個(gè)周期（即2t0時(shí)間）內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)是否相同。
b. 若在一個(gè)周期內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)相同，求2t0時(shí)間內(nèi)打到單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)n；若不相同，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
物 理 2013.4
13. B 14. C 15. A 16.D 17.C 18.C 19.A 20.B
21．實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)員從A到O點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理
【3分】
解得： 【3分】
（2） 重力做功的平均功率 【4分】
（3） 運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到落在斜坡上做平拋運(yùn)動(dòng)
豎直方向： 【2分】
水平方向： 【2分】
由平拋運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系可知： 【1分】
解得： 【1分】
23．（18分）
（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
所以，電動(dòng)勢(shì)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(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
根據(jù)閉合電路歐姆定律，
CD桿受到的安培力 【2分】
當(dāng)CD桿將要開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，滿足： 【2分】
由上式解得：CD棒運(yùn)動(dòng)之前，產(chǎn)生電流的時(shí)間
所以，在時(shí)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)
時(shí)刻t的感應(yīng)電流 【1分】
CD棒在加速過(guò)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(shí)間變化的圖像如圖所示由以上圖像面積可知：經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，外力F的沖量I
解得： 【2分】
24．（20分）
（1）根據(jù)動(dòng)能定理
【3分】
解得： ① 【3分】
（2）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓運(yùn)動(dòng)半徑為 R，
在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，由幾何關(guān)系
解得： 【2分】
根據(jù)牛頓第二定律： 【1分】
解得： 【1分】
設(shè)圓弧所對(duì)圓心為α，滿足：
由此可知：
電子離開(kāi)磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，滿足幾何關(guān)系： 【1分】
通過(guò)上式解得坐標(biāo) 【1分】
（3）
a. 設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)PQ中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，PQ間的電壓為u
垂直電場(chǎng)方向： ②
平行電場(chǎng)方向： ③
此過(guò)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(chǎng)時(shí)，在x方向的速度
⑤
電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)外做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)
間t2到達(dá)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(biāo) ⑧ 【1分】
對(duì)于有電子穿過(guò)P、Q間的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行討論：
由圖2可知，在任意 時(shí)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(zhǎng)度 。
所以，在任意 時(shí)間內(nèi)，亮線長(zhǎng)度 相等。
由題意可知，在任意 時(shí)間內(nèi)，射出的電子個(gè)數(shù)是相同的。也就是說(shuō)，在任意 時(shí)間內(nèi)，射出的電子都分布在相等的亮線長(zhǎng)度 范圍內(nèi)。因此，在一個(gè)周期內(nèi)單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)相同。 【1分】
b. 現(xiàn)討論2t0時(shí)間內(nèi)，打到單位長(zhǎng)度亮線上的電子個(gè)數(shù)：
當(dāng)電子在P、Q電場(chǎng)中的側(cè)移量x1= 時(shí)，
由 得：u=2U0 【1分】
當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓在0~±2U0之間時(shí)，射入P、Q間的電子可打在熒光屏上。
由圖2可知，一個(gè)周期內(nèi)電子能從P、Q電場(chǎng)射出的時(shí)間
所以，一個(gè)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(zhǎng)度L=2xm=3l 【1分】
所以，從0~2t0時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度亮線上的電子數(shù)


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