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年北京市石景山区2013年高三一模物理试题及答案


2013 届高三北京市石景山区一模物理试题
13.按照玻尔理论,大量氢原子从 n=3 的激发态向低能级跃迁时,最多能向外辐射 A.2 种不同频率的光子 C.4 种不同频率的光子 B.3 种不同频率的光子 D.5 种不同频率的光子

14.对于同种金属,产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能 Ek,下列说法正确的 是 A.Ek 与照射光的强度成正比

C.Ek 与照射光的频率成线性关系 B.Ek 与照射光的波长成正比 D.Ek 与光照射的时间成线性关系
y/cm 5 O 2 -5 P 4 6 Q 8 x/m

15.右图是沿 x 轴正向传播的简谐横波在某时刻的 波形图,波速为 2.0m/s,下列说法正确的是 A.该波的振动周期为 4 .0s B.此时刻质点 P 的振动方向沿 y 轴正方向 C.经过 Δt = 3.0 s,质点 P 将沿 x 轴正向 移动 6.0 m D.经过 Δt = 4.0 s,质点 Q 通过的路程是 0.40 m

16.如果月球和地球同步卫星绕地球的运动可视为匀速圆周运动,则下列说法正确的是 A.月球的线速度小于地球同步卫星的线速度 B.月球的角速度大于地球同步卫星的角速度 C.月球的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径 D.月球的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度

17.如图所示,轻杆长为 L,一端固定在水平轴上的 O 点,另一端 系一个小球(可视为质点) 。小球以 O 为圆心在竖直平面内做圆 周运动,且能通过最高点,g 为重力加速度。下列说法正确的是 A.小球通过最高点时速度不可能小于 gL B.小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零 C.小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大 D.小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小
高三物理试题 第 1 页 共 7 页 O L

18.带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置, a、b、c 三个 ? 粒子(重力忽略不计)先后从 同一点 O 垂直电场方向进入电场,其运动轨 迹如图所示, 其中 b 恰好沿下极板的边缘飞出 电场。下列说法正确的是
O

+

+

+

+

+

-

-

a -

c b -

A.b 在电场中运动的时间大于 a 在电场中运动的时间 B.b 在电场中运动的时间等于 c 在电场中运动的时间 C.进入电场时 c 的速度最大,a 的速度最小 D.a 打在负极板上时的速度与 b 飞离电场时的速度大小相等

19.如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其 中 ABC 是以 O 为圆心的一段圆弧, 位于竖直平 面内。现有一小球从一水平桌面的边缘 P 点向 右水平飞出,该小球恰好能从 A 点沿圆弧的切 线方向进入轨道。OA 与竖直方向的夹角为 θ1, PA 与竖直方向的夹角为 θ2。下列说法正确的是 A.tanθ1 tanθ2=2 B.cotθ1 tanθ2=2

P θ2 A θ1 B O C

C.cotθ1 cotθ2=2

D.tanθ1 cotθ2=2

20.如图所示,某点 O 处固定一点电荷+Q,一电荷量为-q1 的点电荷 以 O 为圆心做匀速圆周运动,另一电荷量为-q2 的点电荷以 O 为 焦点沿椭圆轨道运动,两轨道相切于 P 点。两个运动电荷的质量 相等,它们之间的静电引力和万有引力均忽略不计,且 q1 > q2。 当-q1、-q2 经过 P 点时速度大小分别为 v1、v2,加速度大小分别 为 a1、a2,下列关系式正确的是 A.a1=a2 B.a1<a2 C.v1=v2 D.v1>v2
+Q O -q2

-q1

P

高三物理试题 第 2 页 共 7 页

21.(共 18 分) (1)某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中,通过测量单摆摆长 L,利用秒表 记录该单摆 50 次全振动所用的时间并求出周 期 T,根据单摆周期公式 T ? 2? 力加速度 g。 ①如果该同学用秒表记录的时间如 图所示,则秒表的示数为 s; 57 26 55 24 53 22 51 20 49 18 28

L 计算出重 g
59 0 31 2

②如果该同学测得的 g 值偏大,可能的原因是 A.测摆线长时摆线拉得过紧 B.开始计时时,秒表按下稍晚 C.实验中将 51 次全振动误记为 50 次 D.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出 现松动,使摆线长度增加了 ③如果某同学在实验时,用的摆球质量分布不

14 0 1 13 2 3 12 11 4 10 5 6 987

33 4 35 6 37 8 39 10 41 12

47

16 45 14

43

均匀,无法确定其重心位置。他第一次量得悬线长为 L1(不计摆球半径),测得周期 为 T1;第二次量得悬线长为 L2,测得周期为 T2。根据上述数据,可求得 g 值为 A.

4? 2 L1 L2 T1T2

B.

4? 2 ? L1 ? L2 ? T12 ? T2 2

C.

4? 2 ? L1 ? L2 ? T12 ? T2 2

D.

4? 2 ?T12 ? T2 2 ? L1 ? L2

(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,已知滴入水 中的油酸溶液中所含的纯油酸的体积为 4.0× -6mL,将玻 10 璃板放在浅盘上描出油膜轮廓,再将玻璃板放在边长为 1.0cm 的方格纸上,所看到的图形如右图所示。则该油膜 的面积约为______cm2(保留两位有效数字) 。由此可估算 出油酸分子的直径约为______cm(保留一位有效数字) 。 (3)下列说法正确的是 A. “描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中滑动变阻器需要用限流式接法 B. “测定金属的电阻率”实验中由于待测金属丝的电阻较小,电流表一定用内接法 C. “测定电源的电动势和内电阻”实验中为了使电压表示数变化明显,宜选用旧的 干电池做待测电源 D. “将电流表改装为电压表”实验的校准电路中滑动变阻器需要用分压式接法
高三物理试题 第 3 页 共 7 页

22.(16 分) 如图所示,一轨道固定在竖直平面内,水平 ab 段粗糙,bcde 段光滑,cde 段 是以 O 为圆心、半径 R=0.4m 的一小段圆弧,圆心 O 在 ab 的延长线上。物块 A 和 B 可 视为质点,紧靠在一起,静止于 b 处。两物体在足够大的内力作用下突然分离,分别 向左、右始终沿轨道运动。B 运动到 d 点时速度恰好沿水平方向,A 向左运动的最大距 离为 L=0.5m, 与 ab 段的动摩擦因数为 μ=0.1, A=3kg, B=1kg, A m m 重力加速度 g=10m/s2, 求: (1)两物体突然分离时 A 的速度的大小 vA; (2)两物体突然分离时 B 的速度的大小 vB; (3)B 运动到 d 点时受到的支持力的大小 FN。
a A B b c R O d e

23. (18 分)如图所示,两条光滑的金属导轨相距 L =1m,其中 MN 段平行于 PQ 段,位于 同一水平面内,NN0 段与 QQ0 段平行,位于与水平面成倾角 37° 的斜面内,且 MNN0 与 PQQ0 均在竖直平面内。在水平导轨区域和倾斜导轨区域内分别有垂直于水平面和 斜面的匀强磁场 B1 和 B2,且 B1=B2=0.5T。ab 和 cd 是质量均为 m=0.1kg、电阻均为 R=4Ω 的两根金属棒,ab 置于水平导轨上,cd 置于倾斜导轨上,均与导轨垂直且接触 良好。从 t=0 时刻起,ab 棒在外力作用下由静止开始沿水平方向向右运动(ab 棒始终 在水平导轨上运动,且垂直于水平导轨) ,cd 棒受到 F=0.6-0.25t(N)沿斜面向上的 力的作用,始终处于静止状态。不计导轨的电阻。 (sin37° =0.6) (1)求流过 cd 棒的电流强度 Icd 随时间 t 变化的函数关系; (2)求 ab 棒在水平导轨上运动的速度 vab 随时间 t 变化的函数关系; (3)求从 t=0 时刻起,1.0s 内通过 ab 棒的电荷量 q; (4)若 t=0 时刻起,1.0s 内作 用在 ab 棒上的外力做功 为 W=16J,求这段时间内 cd 棒产生的焦耳热 Qcd。
P L a Q M b B1 N B2 c 37° F Q0 d N0

高三物理试题 第 4 页 共 7 页

24. (20 分)如图所示的直角坐标系中,在直线 x = -2l0 到 y 轴区域内存在着两个大小相等、 方向相反的有界匀强电场, 其中 x 轴上方的电场方向沿 y 轴负方向, 轴下方的电场方 x 向沿 y 轴正方向。在电场左边界上 A(-2l0,-l0)到 C(-2l0,0)区域内的某些位置, 分布着电荷量为+q、质量为 m 的粒子。从某时刻起 A 点到 C 点间的粒子,依次以相同 的速度 v0 沿 x 轴正方向射入电场。若从 A 点射入的粒子,恰好从 y 轴上的 A′(0,l0) 沿 x 轴正方向射出电场,其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。 (1)求匀强电场的电场强度 E; (2)若带电粒子通过电场后都能沿 x 轴正方向运动,请推测带电粒子在 AC 间的初始 位置到 C 点的距离。 (3)若以直线 x = 2l0 上的某点为圆心的圆形区域内,分布着垂直于 xOy 平面向里的匀 强磁场,使沿 x 轴正方向射出电场的粒子,经磁场偏转后,都能通过直线 x=2l0 与圆形磁场边界的一个交点处,而便于被收集,求磁场区域的最小半径及相应的 磁感应强度 B 的大小。
x=-2l0 E A′ y v0 x=2l0

C

O

C′

x

A v 0

E

北京市石景山区高三一模物理试题评分参考
高三物理试题 第 5 页 共 7 页

13-20 单项选择题: 分× (6 8=48 分) 题号 答案 13 B 14 C 15 D 16 A 17 B 18 C 19 A 20 D

21. (18 分) (1) 分)①99.8(2 分) (6 (2) 分)①88(3 分) (6 (3) 分)CD (6 22.解析:(1) A 向左匀减速运动 μmAg=mAa 02-vA2=-2aL vA=1m/s

②AB(2 分) ②5× -8(3 分) 10

③B(2 分)k* s* 5* u

(2 分) (2 分) (1 分) (3 分) (2 分)

(2) A、B 分开过程系统动量守恒 mAvA – mB vB =0 vB=3m/s (3)B 由位置 b 运动到 d 的过程中,机械能守恒
1 1 2 2 mB vB ? mB gR ? mB vd 2 2

(3 分) (2 分) (1分) (2 分) (1 分) (2 分) (1 分) (1 分) (2 分)

B 到位置 d 时

v2 mB g? F ? m d N B R
FN=7.5N

23. (18 分)解析: (1)cd 棒平衡,则 F+Fcd=mgsin37° Fcd= BIcdL 得 Icd=0.5t(A) (2)cd 棒中电流 Icd=Iab=0.5t(A) ,则回路中电源电动势 E=Icd R 总 ab 棒切割磁感线,产生的感应电动势为 E=BLvab 解得,ab 棒的速度 vab=8 t (m/s) 所以,ab 棒做初速为零的匀加速直线运动。 1 1 (3)ab 棒的加速度为 a=8m/s2,1.0s 内的位移为 S= at2= ×8× 2=4m 1.0 2 2 E ?? BLS , 根据
I ? R总 ? R总t ? R总t

(1 分) (1 分) (2 分) (1 分) (2 分) (1 分)

- 得 q= I t= BLS ? 0.5 ?1? 4 =0.25C
R总 8

(4)t=1.0s 时,ab 棒的速度 vab=8t=8m/s 1 根据动能定理 W-W 安= mv2-0 2 1 得 1.0s 内克服安培力做功 W 安=16- ×0.1× 2=12.8J 8 2
高三物理试题 第 6 页 共 7 页

回路中产生的焦耳热 Q=W 安=12.8J cd 棒上产生的焦耳热 Qcd=Q/2=6.4J (1 分) 24. (20 分)解析:⑴ 从 A 点射出的粒子,由 A 到 A′的运动时间为 T,根据运动轨迹和对 称性可得 x 轴方向 2l0 ? v0T (2 分) y 轴方向

2l 0 ?

1 qE T 2 ( ) ?2 2 m 2

(2 分) (2 分)

2mv0 2 得: E ? ql0
轴用时△t,水平位移为△x,则 ?x ? v0 ?t

⑵ 设到 C 点距离为△y 处射出的粒子通过电场后也沿 x 轴正方向,粒子第一次达 x

?y ?

若满足 2l0 ? n ? 2?x ,则从电场射出时的速度方向也将沿 x 轴正方向

1 qE (?t )2 2 m

(2 分) (4 分) (2 分) (1 分) (1 分)

1 1 qE l0 2 1 (n = 1,2,3,……) ( ) ? 2 l0 n 2 2 m v0 n ⑶ 当 n=1 时,粒子射出的坐标为 y1 ? l0 1 当 n=2 时,粒子射出的坐标为 y2 ? ? l0 4
解之得: ?y ? 离为 L= y1-y2=

当 n≥3 时,沿 x 轴正方向射出的粒子分布在 y1 到 y2 之间(如图)y1 到 y2 之间的距

5 l0 4

(1 分)

则磁场的最小半径为 R ?

L 5l0 ? 2 8
2 mv0 R

(1 分)

若使粒子经磁场偏转后汇聚于一点,粒子的运动半径与磁场圆的半径相等(如图) , (轨迹圆与磁场圆相交,四边形 PO1QO2 为棱形) 由 qv0 B ?
y x=-2l0 E A′ O2 O1 C A v0 E O P C′ x x=2l0 Q

(1 分)

得: B ?

8mv0 5ql0

(1 分)

高三物理试题 第 7 页 共 7 页


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