北京市朝阳区高三物理一模试题及答案

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习理科综合能力测试2012．3第一部分 （选择题 共120分）本部分共20小题，每小题6分，共120分。

在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。

13．在核反应方程41417278He N O +X +→中，X 代表的粒子是 A ．11H B ．21H C ．0-1e D ．10n14．如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应。

以下判断正确的是A ．该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子B ．该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子C ．若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应D ．若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应15．一理想变压器原、副线圈匝数比为n 1:n 2=10:1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 随时间t 变化的规律如图所示，副线圈只接入一个10Ω的电阻，则A ．流过电阻的电流最大值为2.2AB ．与电阻并联的电压表示数为31.1VC ．电阻在1.0s 内产生的热量为96.8JD ．变压器的输入功率约为48.4W16．P 、Q 、M 是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立x 坐标轴。

一简谐横波正在沿x 轴的正方向传播，振源的周期为0.4s 。

在t =0时刻的波形如图所示，则在t =0.2s 时 A ．质点P 处于波谷B ．质点P 处于平衡位置且向上运动C ．质点Q 处于波峰D ．质点M 处于平衡位置且向上运动17．太阳系的第二大行星土星的卫星很多，其中土卫五和土卫六绕土星的运动可近似看作圆周运动，下表是关于土卫五和土卫六两颗卫星的资料。

两卫星相比A ．土卫五绕土星运动的周期较小B ．土卫五绕土星运动的线速度较小C ．土卫六绕土星运动的角速度较大D ．土卫六绕土星运动的向心加速度较大1 2 3 4 ∞n - 13.6 - 3.4 - 1.51- 0.850 E/eV18．插有铁芯的线圈（电阻不能忽略）直立在水平桌面上，铁芯上套一铝环，线圈与电源、开关相连。

以下说法中正确的是A ．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环又跳起B ．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环也不跳起C ．闭合开关的瞬间铝环不跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环跳起D ．闭合开关的瞬间铝环跳起，开关闭合后再断开的瞬间铝环不跳起19．如图所示，一边长为l 的正方形，其中a 、b 、c 三个顶点上分别固定了三个电荷量相等的正点电荷Q ，O 点为正方形的中心，d 点为正方形的另一个顶点。

以下关于O 点和d 点说法正确的是A ．O 点和d 点的场强方向相同B ．d 点比O 点的电势高C ．同一试探电荷+q 在d 点比在O 点受到的电场力大D ．同一试探电荷+q 在d 点比在O 点的电势能大 20．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A ，受到水平拉力F 的作用，F 与时间t的关系如图乙所示。

设物块与地面间的最大静摩擦力f m 的大小与滑动摩擦力大小相等。

则 A ．0～t 1时间内F 的冲量为零 B ．t 2时刻物块A 的速度最大 C ．t 3时刻物块A 的动能最大D ．0～t 3时间内F 对物块A 先做正功后做负功第二部分（非选择题 共180分）本分部共11小题，共180分。

21．（18分）（1）用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径，测量的结果如图所示，则此金属丝的长度L =___________mm ，直径d =_______________mm 。

（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个标有“3V ，1.5W ”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。

现有如下器材：直流电源（电动势3.0V ，内阻不计） 电流表A 1（量程3A ，内阻约0.1Ω） 电流表A 2（量程600mA ，内阻约5Ω） 电压表V 1（量程3V ，内阻约3k Ω） 电压表V 2（量程15V ，内阻约200k Ω）滑动变阻器R 1（阻值0~10Ω，额定电流1A ） 滑动变阻器R 2（阻值0~1k Ω，额定电流300mA ）① 在该实验中，电流表应选择____________（填“A 1”或“A 2”），电压表应选择____________（填“V 1”或“V 2”），滑动变阻器应选择____________（填“R 1”或“R 2”）。

② 某同学用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 连接成如图甲所示的电路，请在方框中完成实验的电路图。

③ 该同学连接电路后检查所有元器件都完好，电流表和电压表已调零，经检查各部分接触良好。

但闭合开关后，反复调节滑动变阻器，小灯泡的亮度发生变化，但电压表和电流表示数不能调为零，则断路的导线为_______。

④ 下表是学习小组在实验中测出的6组数据，某同学根据表格中的数据在方格纸上已画出了5个数据的对应点，请你画出第4组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线。

⑤若将该灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联，直接接在题中提供的电源两端，请估算该小灯泡的实际功率P =_________W （保留两位有效数字）。

(若需作图，可直接画在第④小题图中) 22．（16分）如图所示，水平面上固定一轨道，轨道所在平面与水平面垂直，其中bcd 是一段以O 为圆心、半径为R 的圆弧，c 为最高点，弯曲段abcde 光滑，水平段ef 粗糙，两部分平滑连接，a 、O 与ef 在同一水平面上。

可视为质点的物块静止于a 点，某时刻给物块一个水平向右的初速度，物块沿轨道经过c 点时，受到的支持力大小等于其重力的34倍，之后继续沿轨道滑行，最后物块停在轨道的水平部分ef 上的某处。

已知物块与水平轨道ef 的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。

求： （1）物块经过c 点时速度v 的大小； （2）物块在a 点出发时速度v 0的大小；（3）物块在水平部分ef 上滑行的距离x 。

甲 乙23．（18分）如图所示，水平面上放有一长为l 的绝缘材料做成的滑板，滑板的右端有一固定竖直挡板。

一质量为m 、电荷量为+q 的小物块放在滑板的左端。

已知滑板的质量为8m ，小物块与板面、滑板与水平面间的摩擦均不计，滑板和小物块均处于静止状态。

某时刻使整个装置处于场强为E 、方向水平向右的匀强电场中，小物块与挡板第一次碰撞后的速率为碰前的35。

求：（1）小物块与挡板第一次碰撞前瞬间的速率v 1； （2）小物块与挡板第二次碰撞前瞬间的速率v 2；（3）小物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功W 。

24．（20分）如图所示，在坐标系xOy 所在平面内有一半径为a 的圆形区域，圆心坐标O 1（a , 0），圆内分布有垂直xOy 平面的匀强磁场。

在坐标原点O 处有一个放射源，放射源开口的张角为90°，x 轴为它的角平分线。

带电粒子可以从放射源开口处在纸面内朝各个方向射出，其速率v 、质量m 、电荷量+q 均相同。

其中沿x 轴正方向射出的粒子恰好从O 1点的正上方的P 点射出。

不计带电粒子的重力，且不计带电粒子间的相互作用。

（1）求圆形区域内磁感应强度的大小和方向；（2）a ．判断沿什么方向射入磁场的带电粒子运动的时间最长，并求最长时间；b ．若在y ≥a 的区域内加一沿y 轴负方向的匀强电场，放射源射出的所有带电粒子运动过程中将在某一点会聚，若在该点放一回收器可将放射源射出的带电粒子全部收回，分析并说明回收器所放的位置。

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习理科综合能力测试2012．3一、选择题（本题共20小题，每小题6分，共120分。

在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。

）二、非选择题（共11小题，共180分） 物理 21．（18分）答案：（1）39.30±0.05 1.650±0.002 （6分） （2）①A 2 V 1 R 1 （3分）②如图所示（2分） ③h （2分） ④如图所示（3分） ⑤0.35～0.38（2分）22．（16分） 解答：（1）在c 点对物块受力分析，根据牛顿运动定律：234v mg mg m v R -== （4分）（2）物块A 从a 到c ，根据机械能守恒定律：22001122mv mgR mv v =+ （6分） （3）设物块A 在水平轨道上滑行的距离为x ，从e 到f ，根据动能定理：2019028Rmgx mv x μμ-=-=（6分）23．（18分） 解答：（1）对小物块，根据动能定理：21112qEl mv v ==（6分） （2）小物块与挡板碰撞过程动量守恒，设小物块与挡板碰撞后的速度为1v '，所以：1118mv mv mV '=+ 依题意：1135v v '=± 若1135v v '=时，11120V v = 该情况不符合实际应舍去。

若1135v v '=-时，1115V v ==在小物块第一次与挡板碰撞之后到第二次与挡板碰撞之前，小物块做匀减速直线运动，滑板做匀速直线运动，从第一次碰撞后到第二次碰撞前，小物块和滑板相对于地面的位移相同，固有：2112v v t V t '+= 解得：21v v ==（6分） （3）设第一次碰撞过程中能量损失为E ∆根据动量守恒：1118mv mv mV '=+ 能量守恒定律：2221111118222mv mv mV E '=+⨯+∆ 运算得到：825E qEL ∆= 第二次碰撞前瞬间：滑板速度：21115v v V v ===根据功能原理: 121211822W mv m V E =+⨯⨯+∆4125W qEl =（6分） 24．（20分）解答：（1）设圆形磁场区域内的磁感应强度为B ，带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力提供向心力： 2v qvB m R=其中R =a则：mvB qa=由左手定则判断磁场方向垂直于xOy 平面向里 （6分） （2）沿与x 轴45°向下射出的带电粒子在磁场中运动的时间最长，轨迹如图，根据几何关系粒子离开磁场时速度方向沿y 轴正方向，∠OO 3Q =135º。

设该带电粒子在磁场中运动的时间为t ，根据圆周运动周期公式得：2πRT v= 所以：3π4at v=（8分）（3）设某带电粒子从放射源射出，速度方向与x轴的夹角为α，做速度v的垂线，截取OO4=a，以O4为圆心a为半径做圆交磁场边界于M点。

由于圆形磁场的半径与带电粒子在磁场中运动的半径均为a，故OO1MO4构成一个菱形，所以O4M与x轴平行，因此从放射源中射出的所有带电粒子均沿y轴正方向射出。