北京市朝阳区2013年高三一模物理试题及答案

北京市朝阳区高三年级第一次综合练习

理科综合测试

2013．4

试卷共两道大题，第一题为选择题，第二题为非选择题，共300分。考试时间150分钟。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

注意事项：

1．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。

2．答题前考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、准考证号，然后再用2B铅笔将与准考证号对应的信息点涂黑。

3．答题卡上第一题必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以盖住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净。第二题必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均不得分。

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5

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。） 13．关于物体的内能，下列说法中正确的是

A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大

B．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零

C．物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大

D．做功和热传递都能改变物体的内能

14．放射性元素在衰变过程中，有些放出α射线，有些放出β射线，有些在放出α射线或β

射线的同时，还以γ射线的形式释放能量。例如234Th核的衰变过程可表示为9023490Th23491Pa01eγ，这个衰变

A．是β衰变，产生的234Pa核从高能级向低能级跃迁 91B．是β衰变，产生的234Pa核从低能级向高能级跃迁 91C．是α衰变，产生的234Pa核从高能级向低能级跃迁 91D．是α衰变，产生的234Pa核从低能级向高能级跃迁 9115．如图甲为t=0时刻沿x轴方向传播的简谐横波，图乙是横波上P质点的振动图线，则该横波

y/m A．沿x轴正方向传播，波速为0.2m/s B．沿x轴正方向传播，波速为20m/s C．沿x轴负方向传播，波速为0.2m/s D．沿x轴负方向传播，波速为20m/s

0.2 O -0.2 甲 P 20 40 x/cm

y/m 0.2 0 1 乙 2 t/s

-0.2 16．国防科技工业局预定“嫦娥三号”于2013年下半年择机发射。“嫦娥三号”将携带有一部“中

华牌”月球车，实现月球表面探测。若“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用

的时间为t1，已知“嫦娥二号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用的时间为t2，且t1A．“嫦娥三号”运行的线速度较小

1

B．“嫦娥三号”运行的角速度较小

C．“嫦娥三号”运行的向心加速度较小 D．“嫦娥三号”距月球表面的高度较小

17．如图所示，一理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有可变电阻R。原线圈中

的电流为I1，输入功率为P1，副线圈中的电流为I2，输出功率为P2。当可变电阻的滑片向下移动时

A．I2增大，P2增大 B．I2增大，P2减小 C．I1减小，P1增大 D．I1减小，P1减小

18．在水面下同一深处的两个点光源P、Q发出不同颜色的光，在水面上P光照亮的区域大

于Q光照亮的区域，下列说法正确的是 A．P光的频率大于Q光

B．P光在水中的传播速度小于Q光

C．若P光照射某金属能发生光电效应，则Q光照射该金属也一定能发生光电效应 D．让P光和Q光通过同一双缝干涉装置，P光的条纹间距小于Q光

19．如图1所示，一长木板静止放在光滑水平面上，一滑块（可视为质点）以水平初速度

v0由左端滑上木板，滑块滑至木板的右端时恰好与木板相对静止。已知滑块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。若将木板分成长度和质量均相同的甲、乙两段后，紧挨着静止

放在光滑水平面上，让滑块仍以相同的初速度v0由甲的左端滑上木板，如图2所示。则滑块

A．滑到乙板的左端与乙板相对静止

B．滑到乙板中间某一位置与乙板相对静止

C．滑到乙板的右端与乙板相对静止 D．将从乙板的右端滑离

20．空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势随x的分布如图所示，A、M、O、N、B

为x轴上的点，|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是 A．粒子一定带正电

B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大 C．粒子一定能通过N点

D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加

2

二、非选择题（本题共11小题，共180分）

21．（18分）

（1）某同学用刻度尺测金属丝的长度l，用螺旋测微器测金属丝的直径d，其示数分别如图1和图2所示，则金属丝长度l=________cm，金属丝直径d= mm。他还用多用电表按正确的操作程序测出了它的阻值，测量时选用“×1”欧姆挡，示数如图3所示，则金属丝的电阻R=_________Ω。

图1

0 4 5 30 25 20 0 15

图2 图3

（2）某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动

摩擦因数，想出了很多方法。

①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实

验，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上。实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动，图5为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。已知打点计时器电源的频率为50Hz。

根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a=_____m/s2（保留两位有效数字）。 若当地的重力加速度大小为9.8m/s2，则物块与桌面的动摩擦因数μ1=_____（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值_____（填“偏大”或“偏小”）。

图 5

②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验，使物块A位于水平桌面的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点。分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据。

3

h/cm s/cm 1 10.0 9.5 2 20.0 12.5 3 30.0 28.5 4 40.0 39.0 5 50.0 48.0 6 60.0 56.5

乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s-h关系图线。

实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5，则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=___________。

22．（16分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道。一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至M点恰好静止，CM间距为4R。已知重力加速度为g。 （1）求小滑块与水平面间的动摩擦因数；

（2）求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小；

（3）现使小滑块在M点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰能通过最高点A，

求小滑块在M点获得的初动能。

4

23．（18分）如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一匀强电场，场强的大小E=1.0N/C。一带电油滴在xOy平面内，从P点与x轴成30°的夹角射出，该油滴将做匀速直线运动，已知油滴的速度v=2.0m/s射出，所带电荷量q=1.0×10-7C，重力加速度为g=10m/s2。

（1）求油滴的质量m。

（2）若在空间叠加一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，使油滴通过Q点，且其

运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0T，求： a．油滴在磁场中运动的时间t； b．圆形磁场区域的最小面积S。

24．（20分）用电阻率为ρ、横截面积为S的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′。

金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行，如图1、2所示。设匀强

磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B。当t=0时，方框从静止开始释放，与底面碰撞后弹起（碰撞时间极短，可忽略不计），其速度随时间变化的关系图线如图3所示，在下落过程中方框平面保持水平，不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）求在0~15t0时间内，方框中的最大电流Im；

（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，写出必要的文字说明和证明过程（设磁场区域足够长，写出一种措施即可）； （3）估算在0~15t0时间内，安培力做的功。

5

图3 方框速度随时间变化的关系

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理科综合测试

2013．4

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。）

题号 答案 题号 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D 14 A 15 C 16 D 17 A 18 C 19 B 20 C

二、非选择题（共11小题，共180分） 物理

21．（18分）

（1）40.25±0.01 …………………………………………………………………………（2分） 0.227±0.002 …………………………………………………………………………（2分） 9 ………………………………………………………………………………………（2分） （2）① 2.0 …………………………………………………………………………………（2分） 0.2 …………………………………………………………………………………（2分） 偏大 ………………………………………………………………………………（2分） （3分） ② 如图所示 …………………………………………………………………………

0.40…………………………………………………………………………………（3分）

22．（16分） 解答：

（1）从B到M的过程中，根据动能定理：

mgR4mgR00

6

所以 （4分） 0.25 ……………………………………………………………………

12（2）设小滑块到达C点时的速度为vC，根据机械能守恒定律：

mgRmvC2v2gR

设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为F，根据牛顿第二定律：

FmgmvCR2F3mg

根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小F'F3mg…（6分） （3）根据题意，小滑块刚好到达圆轨道的最高点A，此时，重力充当向心力，设小滑块达

到A点时的速度为vA，根据牛顿第二定律：

mgmvAR2vAgR 设小滑块在M点获得的初动能为Ek，又根据能的转化和守恒定律：

EkEpEkAQ

2 即

23．解答：

Ek2mgR12mvA4mgR3.5mgR ……………………………………（6分）

（1）对带电油滴进行受力分析，根据牛顿运动定律有

qEmg0

所以

mqEg1.0108kg………………………………………………………（4分）

（2）带电油滴进入匀强磁场，其轨迹如图所示，设其做

匀速圆周运动设圆周运动的半径为R、运动周期为

T、油滴在磁场中运动的时间为t，根据牛顿第二定律： 所以 所以

qvBmvR2RmvqB0.10m

T2Rv0.1s

设带电油滴从M点进入磁场，从N点射出磁场，由于油滴的运动轨迹关于y轴对称，如图所示，根据几何关系可知MON60，所以，带电油滴在磁场中运动的时间

t2T60.16s

d 由题意可知，油滴在P到M和N到Q的过程中做匀速直线运动，且运动时间相等。

根据几何关系可知，PMNQ2

所以

Rsin30cos300.233m

PMv0.133油滴在P到M和N到Q过程中的运动时间t1t30.2330.16s

则油滴从P到Q运动的时间tt1t2t3(π)s0.17s………………（8

分）

（3）连接MN，当MN为圆形磁场的直径时，圆形磁场面积最小，如图所

示。根据几何关系圆形磁场的半径

rRsin300.05m

7

82其面积为Sr20.0025m27.910m m2 ………………（6分） 24．（20分） 解答：

（1）E2BLvIER2BLvρ4LSBvS2ρ

当v=vm=8v0时，I有最大值，ImB8v0S2ρ4BSv0ρ

……………………………（6分）

（2）设金属线框的密度为d。当方框速度v=vm时，根据牛顿第二定律有 mg2BImL0 因为

ImEmR2BLvmρ4LSBSvm2ρ

mdVd4LS4dLS

所以

vm4dρgB2

可采取的措施有

a．减小磁场的磁感应强度B； b．更换材料，使d和ρ的乘积变大 ……………………………………………（6分） （3）设方框开始下落时距底面的高度为h1，第一次弹起后达到的最大高度为h2。

在下落过程中，根据动能定理有：

mgh1W安112m8v02

在上升过程中，根据动能定理有：

mgh2W安2012m7v022

又因为 mg2BImLm8BSLv0ρg

由图3可知：h187v0t0 (86v0t0~88v0t0均可)

h26v0t0

(5v0t0~6v0t0均可)

且 所以

W安W安1W安2

W安8BSLv0ρg2(81gv0t0152v0) （应与h1、h2的值对应） ………（8分）

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