2008东城区第一次模拟物理高考试题定稿(2008.3.1)
单一选择题（8×6=48分）
13．一个物体以一定的初速度沿足够长的粗糙斜面由底端向上滑动，经过一段时间物体又返回到斜面底端。下列各图中，能正确表示该物体运动过程中速度v随时间t变化关系的图线是 （ A ）
 |
14．下列说法正确的是 ( B )
A．质点做自由落体运动，每秒内重力所做的功都相同
B．质点做平抛运动，每秒内动量的增量都相同
C．质点做匀速圆周运动，每秒内合外力的冲量都相同
D．质点做简谐运动，每四分之一周期内回复力做的功都相同
15．如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计。以下判断正确的是(
C )
A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为E
B．闭合S，稳定后，电容器的a极带正电
C．断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电
D．断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电
16．如图a所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是 （ A ）
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17．右图所示
为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（ D ）
A. 这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短
B. 这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高
C. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eV
D. 金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV
18．在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M，气缸内有一质量为m的活塞，已知M>m。活塞密封一部分理想气体。现对气缸施一水平向左的拉力F（如图A）时，气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的力F水平向左推活塞，如图B，此时气缸的加速度为a2，封闭气体的压强为p2、体积为V2，设密封气体的质量和温度均不变。则 （ D ）
A．a1>a2，p1> p2，V1>V2
B．a1<a2，p1> p2，V1<V2
C．a1=a2，p1< p2，V1<V2
D．a1=a2，p1< p2，V1>V2
19．如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（ C ）
A．
B．
C．
D．
20．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为L的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为( B )
A．
B．
C．
D．
二、实验题（18分）
21．(1)（6分）利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（a）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离 OO’＝h（h＞L）。
（1）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O’C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0________。
（2）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线
与竖直方向的夹角q，小球落点与O’点的水平距离s将随
之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cosq为横坐标，
得到如图（b）所示图像。则当q＝30°时，s为 ________m；
若悬线长L＝1.0m，悬点到木板间的距离OO’为________m。
得分
评卷人
21.(2)（12分）某学校实验室新进了一批低电阻的电磁螺线管。已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8Ω?m。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和学生电源等。
①他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第Ⅱ步操作）
Ⅰ.将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔；选择电阻档“×1”；
Ⅱ. ；
Ⅲ.把红、黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图（a）所示。
图(a) 图(b)
②根据多用电表示数，为了减少实验误差，并在实验中获得较大的电压调节范围，应从图（b）的A、B、C、D四个电路中选择________电路来测量金属丝电阻；
③他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为_______mm；
④根据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_____m。（结果保留两位有效数字）
⑤用电流表和电压表测量金属丝的电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。按如图（c）所示的电路进行测量，可以消除由于电表内阻造成的系统误差。利用该电路进行实验的主要操作步骤是：
第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2向1闭合，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（在不超过量程的情况下），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。
第二步：保持两滑动变阻器滑动头位置不变，将单刀双掷开关S2向2闭合，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。
请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式Rx= 。
得分
评卷人
三、计算题（54分）
22．（16分）如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，PQ带正电,MN板带负电,在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场。不计粒子重力。试求：
（1）两金属板间所加电压U的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）在图中正确画出粒子再次进入电场中的运动轨迹，并标出粒子再次从电场中飞出的速度方向。
得分
评卷人
23．（18分） 如图所示，光滑水平面上有一质量M＝
光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O' 点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m＝
= 0.50．整个装置处于静止状态, 现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A．取g ＝
（1）解除锁定前弹簧的弹性势能；
(2)小物块第二次经过O' 点时的速度大小；
(3)小物块与车最终相对静止时，它距O' 点的距离．
得分
评卷人
24．（20分）如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ＝74°，导轨单位长度的电阻为r0＝0.10Ω/m。导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，且磁场随时间变化，磁场的磁感应强度Ｂ与时间t的关系为B＝
，其中比例系数k＝2T?s。将电阻不计的金属杆MN放置在水平桌面上，在外力作用下，t＝0时刻金属杆以恒定速度v＝2m/s从O点开始向右滑动。在滑动过程中保持MN垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好。（已知导轨和金属杆均足够长，sin37°＝0.6，
cos37°＝0.8）求:
⑴在t=6.0s时,回路中的感应电动势的大小;
⑵在t=6.0s时,金属杆MN所受安培力的大小;
⑶在t＝6.0s时,外力对金属杆MN所做功的功率。
一、单项选择题（8×6=48）
题号
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
B
C
A
D
D
C
B
二、实验题
21．（18分）(1)（6分）①
（2分）：②0.52（2分）；1.5（2分）。
21 . (2)（12分）①Ⅱ.将红、黑表笔短接，转动调零旋钮Ω使指针指向零。
（或红黑表笔短接，调节欧姆表调零旋钮，使指针指向0Ω）。（2分）;
②D（2分）;③ 0.260（2分）；④12~13 ( 3分) ；⑤Rx=
（3分）。
三．计算题(54分)
22．22．（16分）分析和解：
（1）设带电粒子在平行金属板匀强电场中运动的时间为t，由类平抛运动可知：
………………① （1分）
………………②（2分）
…………………③（2分）
…………………④（2分）
联立求解①～④式解得：
……………⑤（1分）
或由动能定理和运动的合成、分解的方法，联立求解得出正确的结果同样给分。
设带电粒子第一次飞出电场时的速度为v
即由动能定理
；
；
和①③④联立可得
（2）带电粒子以速度v飞出电场后射入匀强磁场做匀速圆周运动，由
…………………………………………………………………⑥（2分）
…………………………………………………………………⑦（1分）
…………………………………………………………………⑧ （1分）
………………………………………………………………………⑨（1分）
联立求解①③④⑤⑥⑦⑧⑨可得
……………………………⑩（1分）
或由下列常规方法求解：…………………………………………⑴（1分）
……………………………………………………………⑵（1分）
……………………………………………………………⑶（1分）
……………………………………………………………⑷（1分）
……………………………………………………………⑸（1分）
联立以上有关方程求解可得：…………………………⑹（1分）
（3）画图正确给2分。（轨迹1分、速度方向1分）见上图。
23、（18分）分析和解：
（1）设弹簧解除锁定前的弹性势能为EP ，上述过程中由动量守恒、能量转换和守恒，
则有
………………………………………………①（3分）
代入已知条件得EP = 7.5 J ………………………………………………②（2分）
(2)设小物块第二次经过O' 时的速度大小为vm ，此时平板车的速度大小为vM ，
研究小物块在圆弧面上下滑过程，由系统动量守恒和机械能守恒，
定水平向右为正方向有
…………………………………………………………③（2分）
………………………………………………④（3分）
由③④两式可得
………………………………………⑤（2分）
将已知条件代入③解得vm =
(3)最终平板车和小物块相对静止时，二者的共同速度为0．设小物块相对平板车滑动的总路程为s，对系统由功能关系有
……………………………⑥（2分）
代入数据解得s =
小物块最终静止在O' 点右侧, 它距O'点的距离为 s ? L
=
24．(20分)分析和解：⑴经时间t时，金属杆切割磁感线的有效长度为
L＝2vt tan
＝3t ……………………………………………………………
①（2分）
回路所围的面积为S＝
＝3t2………………………………………………②（2分）
回路的总电阻为R＝
＝0.5t ………………………………………③（2分）
解法一：金属杆（有效长度）切割磁感线产生感应电动势大小为：
E1＝BLv＝12V ……………………………………………………………④（3分）
产生感应电流的方向为逆时针
E2=
=6V …………………………………………………………………⑤（3分）
根据楞次定律可判断其感应电动势产生感应电流的方向为顺时针
由④⑤两式可得回路中的感应电动势的大小E=E1+E2=6V……………………⑥ (1分)
产生感应电流的方向为逆时针。
解法二：∵
, S=3t2
∴
∴
=
6v
解法三：∵
∴
说明：
故t=6s时，回路中感应电动势应为
⑵金属杆MN所受安培力的大小为F安=BIL …………………………………⑨（1分）
由闭合电路欧姆定律可知回路中的电流
I＝
………………………………………………………………⑩（2分）
联立③⑦⑨得F安=12N ………………………………………………………11（1分）
⑶外力对金属杆MN所做功的功率为P外＝F外v ……………………………12（1分）
由于金属杆MN以恒定速度向右滑动有 F安=F外 ……………………………13(1分)
联立111213解得P外=24W …………………………………… （1分）
（用其它方法算出以上正确答案的同样给分）。
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