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1、1北京市西城区 2012 年高三一模试卷物 理 试 题 2012.413下列实验或者事实，揭示了原子具有核式结构的是A电子的发现 B光电效应实验C 粒子散射实验 D天然放射现象 14不同的物理量可以有相同的单位。下列各组物理量中有相同单位的是A速度和角速度 B电压和电动势C电势和电势能 D磁通量和磁感应强度15如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 2:1，电阻 ，原线圈两端接一正弦式5R交变电流，该交变电流电压的有效值为 220V。电路中交流电压表和电流表的示数分别为A110V、2.0A B440V 、8.0A C156V、1.4A D55V 、0.5A16如图 1 所示，一个物体放在粗糙
2、的水平地面上。在 t=0 时刻，物体在水平力 F 作用下由静止开始做直线运动。在 0 到 t0 时间内物体的加速度 a 随时间 t 的变化规律如图 2 所示。已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等。则At 0 时刻，力 F 等于 0 B在 0 到 t0 时间内，力 F 大小恒定C在 0 到 t0 时间内，物体的速度逐渐变大D在 0 到 t0 时间内，物体的速度逐渐变小17如图所示为一列沿着 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0 时刻的波形图。已知这列波的波速v=5.0m/s。则A这列波的频率 f=1.0HzB经过一个周期，x =0.5m 处的质点沿着 x 轴正向运动的距离为 1.0m Cx=0.
3、5m 和 x=1m 处的质点可以同时到达波峰位置D在 t=0.5s 时刻， x=0.5m 处的质点正在沿着 y 轴负方向运动18如图所示，两物体 A、B 分别与一竖直放置的轻质弹簧的两端相连接，B 物体在水平地面上，A、B 均处于静止状态。从 A 物体正上方与 A 相距 H 处由静止释放一 小 物体C。C 与 A 相碰后立即粘在一起向下运动，以后不再分开。弹簧始终处于弹性限度内。用 E 表示 C 与 A 碰撞过程中损失的机械能，用 F 表示 C 与 A 一起下落过程中地面对 B 的最大支持力。若减小 C 物体释放时与 A 物体间的距离 H，其他条件不变，则A E 变小，F 变小 B E 不变，
4、F 变小 HABCF图 1Oatt0图 2RAV0.20 10.5y/mx/m-0.22C E 变大，F 变大 D E 不变，F 不变19已知一颗质量为 m 的行星绕太阳做匀速圆周运动，运动周期为 T1，该行星的自转周期为T2，万有引力常量为 G。根据这些已知量可以求出A该行星到太阳的距离 B卫星绕该行星运行的第一宇宙速度C该行星绕太阳运动的向心加速度D该行星的同步卫星的运动轨道半径20有一种飞行器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，对飞行器自身产生反冲力，从而对飞行器的飞行状态进行调整的。已知飞行器发射的高速粒子流是由二价氧离子构成的。当单位时间内发射的离子个数为 n，加速电压
5、为 U 时，飞行器获得的反冲力为 F。为了使加速器获得的反冲力变为 2F，只需要A将加速电压变为 2UB将加速电压变为 4UC将单位时间内发射的离子个数变为 nD将单位时间内发射的离子个数变为 4n21实验题（18 分）（1）如图 1 所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面 aa和 bb。O 为直线 AO 与aa的交点。在直线 OA 上竖直地插上 P1、P 2 两枚大头针。该同学接下来要完成的必要步骤有 A插上大头针 P3，使 P3 仅挡住 P2 的像B插上大头针 P3，使 P3 挡住 P1 的像和 P2
6、的像C插上大头针 P4，使 P4 仅挡住 P3 D插上大头针 P4，使 P4 挡住 P3 和 P1、P 2 的像过 P3、P 4 作直线交 bb于 O，过 O作垂直于 bb的直线NN，连接 OO。测量图 1 中角 和 的大小。则玻璃砖的折射率 n= 。如图 2 所示，该同学在实验中将玻璃砖界 面 aa和bb的间距画得过宽。若其他操作正确， 则折射率的测量值 准确值（选填 “大于” 、 “小 于”或“等于” ） 。（2）在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：P1P2NAa abbP3P4NBOO图 1a ab b图 2图 43 用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度 l。再
7、用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如图 3 所示，则这次测量的读数 D= mm。 为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（1 挡）粗测拟接入电路的金属丝的阻值 R。 欧姆表 调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图 4 所示，则这次测量的读数R=_。 使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为 4V，内阻很小） 、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 （选填器材前的字母） 。 若采用图 5 所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的_点相连（选填“a”或“b” ） 。若某次测
8、量中，电压表和电流表读数分别为 U 和I，请用上述直接测量的物理量（D 、l 、U 、I）写出电阻率 的计算式： 。 右方框中所列的是一些材料在 20oC 时的 电阻率。实验中使用的金属丝是方框中列出的 的某一种材料。某次实验中，测得金属丝的长 度为52.80cm，直径为 0.495mm，阻值为 2.9。则金属丝的材料为 （选填 金属名称） 。22 （16 分）如图所示，一质量 M=2.0kg 的长木板 AB 静止在水平面上，木板的左侧固定一半径R=0.60m 的四分之一圆弧形轨道，轨道末端的切线水平，轨道与木板靠在一起，且末端高度与木板高度相同。现在将质量 m=1.0kg 的小铁块（可视为质
9、点）从弧形轨道顶端由静止释放，小铁块到达轨道底端时的速度 v0=3.0m/s，最终小铁块和长木板达到共同速度。忽略长木板与地面间的摩擦。取重力加速度 g=10m/s2。求（1）小铁块在弧形轨道末端时所受支持力的大小 F；（2）小铁块在弧形轨道上下滑过程中克服摩擦力所做的功 Wf；（3）小铁块和长木板达到的共同速度 v。铜 1.710-8m钨 5.310-8m康铜 5.010-7m锰铜 4.410-7m镍铬合金 1.110-6mA电压表 V2（量程 3V，内阻约 3k） B电压表 V1（量程 15V，内阻约 15k）C电流表 A1（量程 600mA，内阻约 1）D电流表 A2（量程 3A，内阻约
10、 0.02） E滑动变阻器 R1（总阻值 10，额定电流2A） F滑动变阻器 R2（总阻值 100，额定电流2A）图 30010545图 5ESVAb ca423 （18 分）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
11、，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 Bm。BAPa b MNLLd探测器激光束524 （20 分）如图 1 所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距 L，距左端 L 处的右侧一段被弯成半径为 的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差 的
12、水平面上。以弧形2L 2导轨的末端点 O 为坐标原点，水平向右为 x 轴正方向，建立 Ox 坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间 t 均匀变化的磁场 B(t)，如图 2 所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿 x 方向均匀变化的磁场 B(x)，如图 3 所示；磁场 B(t)和 B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端，放置一质量为 m 的金属棒 ab，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场 B(t)开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间 t0 金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为 R，导轨电阻不计，重力加速度
13、为 g。（1）求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势 E；（2）如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场 B(x)区域，离开时的速度为 v，求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热 Q；（3）如果根据已知条件，金属棒滑行到 x=x1 位置时停下来，a. 求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量 q；b. 请论证说明金属棒在全部运动过程中，当感应电流有最大值时金属棒的具体位置在哪里。北京市西城区 2012 年高三一模试卷物理试题参考答案 2012.413C 14B 15A 16C 17D 18A 19D 20B21 （18 分）（1）B D 小于 sin（2）0.
14、516 （0.5150.519） 3 A C E b 镍铬合金IlU42abB(t)B(x)LL2图 1tt0B0OB(t)图 2 图 3xx0B0OB(x)O x6评分说明：本题共 18 分。第（1）问中每空 2 分，共 6 分；第（2）问中，第、小问每空 1 分，其他题目每空 2 分。第（1）问中的第小问和第（2）问中的第小问，漏选得 1 分；不选、多选、错选不得分。22 （16 分）（1）小木块在弧形轨道末端时，满足 RmvgF20解得： 25NF（2）根据动能定理 210fWmgR解得： J.1f（3）根据动量守恒定律 vMv)(0解得： /s.v评分说明：本题共 16 分。第（1）问
15、 5 分；第（2）问 5 分；第（3）问 6 分23 （18 分）（1）带电离子在平行板 a、b 间运动时，根据动能定理 0210mvqU解得： ，即mqUv0202kv带电离子在平行板 a、 b 间的加速度 ，即dqa01dka01所以，带电离子在平行板 a、 b 间的运动时间 012Uvt带电离子在平行板 M、 N 间的运动时间 02kLvt所以，带电离子的全部飞行时间 021dt（2）正离子在平行板 M、 N 间水平方向运动位移为 x 时，在竖直方向运动的位移为 y。水平方向满足 vtx竖直方向满足 21ay加速度 LkU2由上述、式得：0214xy式是正离子的轨迹方程，与正离子的质量和电荷量均无关。所以，不同正离子7的轨迹是重合的。（3）当 M、 N 间磁感应强度
