2014北京市东城区高三(一模)物理

2014北京市东城区高三（一模）物理

一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）

1．（6分）一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示．下列说法中正确的是（）

A．此介质的折射率等于 1.5

B．此介质的折射率等于

C．入射角小于45°时可能发生全反射现象

D．入射角小于30°时可能发生全反射现象

2．（6分）氢原子能级如图所示．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光，其中 a 光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的，b光的频率大于a光的频率，则b光可能是（）

A．从n=4能级向n=3能级跃迁时发出的

B．从n=4能级向n=2能级跃迁时发出的

C．从n=4能级向n=1能级跃迁时发出的

D．从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的

3．（6分）图甲为一简谐横波在t=0时刻的波形图象，图乙为横波中x=2m处质点A的振动图象，则下列说法正确的

是（）

A．波的传播方向沿x轴负方向

B．波的传播速度大小为2m/s

C．在t=0时刻，图甲中质点A的振动速度大小为0

D．在t=1s时刻，图甲中质点A的位置坐标为（0，20）

4．（6分）如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数 n2=200匝，原线圈所接交流电源的电动势

瞬时值表达式e=311sin100πt V，副线圈所接电阻R=88Ω．电流表、电压表对电路影响可忽略不计．则（）

A．A1的示数约为0.10A B．V1的示数约为311V

C．V2的示数约为62.2V D．A2的示数约为0.75A

5．（6分）地面附近处的电场的电场线如图所示，其中一条方向竖直向下的电场线上有a、b两点，高度差为h．质

量为m、电荷量为﹣q的检验电荷，从a点由静止开始沿电场线运动，到b点时速度为．下列说法中正确的是（）

A．质量为m、电荷量为+q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为2

B．质量为m、电荷量为+2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为

C．质量为m、电荷量为﹣2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度仍为

D．质量为m、电荷量为﹣2q的检验电荷，在a点由静止开始释放，点电荷将沿电场线在a、b两点间来回运动6．（6分）我国“玉兔号”月球车被顺利送抵月球表面，并发回大量图片和信息．若该月球车在地球表面的重力为

G1，在月球表面的重力为G2．已知地球半径为R1，月球半径为R2，地球表面处的重力加速度为g，则（）A．“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质量之比为

B．地球的质量与月球的质量之比为

C．地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为

D．地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为

7．（6分）如图所示，由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计的金属球相接，极板M与静电计的外壳均接地．给电容器充电，静电计指针张开一定角度．实验过程中，电容器所带电荷量不变．下

面操作能使静电计指针张角变大的是（）

A．将M板向上平移

B．将M板沿水平向右方向靠近N板

C．在M、N之间插入有机玻璃板

D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触

8．（6分）将?形金属框架D固定在水平面上，用绝缘杆C将金属棒AB顶在金属框架的两端，组成一个良好的矩形

回路，如图甲所示．AB与绝缘杆C间有压力传感器，开始时压力传感器的读数为10N．将整个装置放在匀强磁场中，磁感应强度随时间做周期性变化，设垂直于纸面向外方向的磁感应强度为正值，?形金属框架放入磁场前后的形变

量可认为相同．压力传感器测出压力随时间变化的图象如图乙所示．由此可以推断，匀强磁场随时间变化的情况可

能是（）

A．如图丙中的A图所示B．如图丙中的B图所示

C．如图丙中的C图所示D．上述选项都不正确

二、解答题（共5小题，满分72分）

9．（6分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用

的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均

匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a

的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的

正方形小格个数为X．

①用以上字母表示油酸分子的大小d= ．

②从图中数得X= ．

10．（12分）为了测量某一未知电阻R x的阻值，某实验小组找来以下器材：电压表（0～3V，内阻约3kΩ）、电流表（0～0.6A，内阻约0.5Ω）、滑动变阻器（0～15Ω，2A）、电源（E=3V，内阻很小）、开关与导线，并采用如图甲所示的电路图做实验．

①请按图甲所示的电路图将图乙中实物连线图补齐；

②图乙中，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于端（选填“a”、“b”）．

③闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，根据实验数据在坐标系中描出坐标点，请你完成U﹣I图线；

④根据U﹣I图可得，该未知电阻的阻值R x= ．（保留两位有效数字）

⑤由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学实验测出的电阻值 R x 的真实值（填“＞”、“＜”或“=”）．

⑥利用现有的仪器，为了更加精确地测量这个电阻的阻值，请你给该实验小组提出建议并说明理由．11．（16分）水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H=5.0m，倾角θ=37°．BC面与水面的距离h=0.80m，人与AB、BC间的摩擦均忽略不计．取重力加速度g=10m/s2，

cos37°=0.8，sin37°=0.6．一同学从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：

（1）该同学沿斜槽AB下滑时加速度的大小a；

（2）该同学滑到B点时速度的大小v B；

（3）从C点滑出至落到水面的过程中，该同学在水平方向位移的大小x．

12．（18分）如图所示，在电子枪右侧依次存在加速电场，两水平放置的平行金属板和竖直放置的荧光屏．加速电

场的电压为U1．两平行金属板的板长、板间距离均为d．荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d．电子枪发射的质量为m、电荷量为﹣e的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O．不计电子在进入加速电场前的速

度及电子重力．

（1）求电子进入两金属板间时的速度大小v0；

（2）若两金属板间只存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，求电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值y m和此时磁感应强度B的大小；

（3）若两金属板间只存在竖直方向的匀强电场，两板间的偏转电压为U2，电子会打在荧光屏上某点，该点距O点距离为，求此时U1与U2的比值；若使电子打在荧光屏上某点，该点距O点距离为d，只改变一个条件的情况下，

请你提供一种方案，并说明理由．

13．（20分）一同学利用手边的两个完全相同的质量为m的物块和两个完全相同、劲度系数未知的轻质弹簧，做了

如下的探究活动．已知重力加速度为g，不计空气阻力．

（1）取一个轻质弹簧，弹簧的下端固定在地面上，弹簧的上端与物块A连接，物块B叠放在A上，A、B处于静止状态，如图1所示．若A、B粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢提升B，当拉力的大小为0.5mg时，A物块上升的高度为L；若A、B不粘连，用一竖直向上的恒力F作用在B上，当A物块上升的高度也为L时，A、B恰好分离．求：a．弹簧的劲度系数k；

b．恒力F的大小；

（2）如图2所示，将弹簧1上端与物块A拴接，下端压在桌面上（不拴接），弹簧2两端分别与物块A、B拴接，整个系统处于平衡状态．现施力将物块B缓缓地竖直上提，直到弹簧1的下端刚好脱离桌面．求在此过程中该拉力

所做的功？（已知弹簧具有的弹性势能为E P=k△x2，k为弹簧的劲度系数，△x为弹簧的形变量）

物理试题答案

一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）

1．【解答】A、根据折射定律n===，故A错误B正确；

C、光从真空斜射向某种介质的表面，是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故CD错误；

故选：B．

2．【解答】根据题意可知， a 光是从n=3能级向n=1能级跃迁时发出的，而b光的频率大于a光的频率，由能级差

值越大，则光子的频率越高，因此b光可能是氢原子从n=4跃迁到n=1产生的，故ABD错误，C正确．

故选：C．

3．【解答】A、由乙图读出t=0时刻质点A的振动方向沿y轴正方向，由甲图判断出波的传播方向沿x轴正方向．故A错误．

B、由甲图读出波长λ=8m，由乙图读出周期T=4s，则波速v==2m/s，故B正确．

C、在t=0时刻，图甲中质点A位于平衡位置，速度最大，不是0，故C错误．

D、因t=1s=T，图示时刻质点A的振动方向沿y轴正方向，则在t=1s时刻，图甲中质点A到达波峰，坐标为（2，20），故D错误．

故选：B

4．【解答】由题意可知：U1==220V，根据电压与匝数成正比得：U2==44V，

I2==0.5A，根据电流与匝数成反比得：I1==0.1A，故A正确．

故选：A．

5．【解答】A、从a到b的过程中，运用动能定理，对﹣q：﹣﹣﹣﹣①

对于q：﹣﹣﹣﹣②

①②两式相加化简得，故A错误．

B、对+2q运用动能定理：﹣﹣﹣﹣③

由①③得，故B错误．

C、对﹣2q运用动能定理：﹣﹣﹣﹣④

由①④化简得，故C错误．

D、由以上分析可知，到达b点时，速度为零，说明电场力大于重力，故接下来向上运动．根据电场线的分布可知，

越向上，电场力越小，最终会小于重力，当速度减为零后，又会向下运动，如此往复，故D正确．

故选：D．

6．【解答】A、质量是表示物体含物质多少的物理量，与引力无关，故“玉兔号”月球车在地球表面与月球表面质

量之比为1：1，故A错误．

B、根据g=，有：M=，故地球的质量与月球的质量之比为：=，故B错误．

C、重力加速度：g=，故地球表面处的重力加速度与月球表面处的重力加速度之比为G1：G2，故C错误．

D、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度：v=，故地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度之比为：

==，故D正确．

故选：D．

7．【解答】A、将M板向上平移，正对面积减小，根据C=，电容减小，根据U=，Q不变，则电势差增大，

张角变大．故A正确．

B、将M板沿水平向右方向靠近N板，d变小，根据C=，电容变大，根据U=，Q不变，则电势差减小，张

角变小．故B错误．

C、在M、N之间插入有机玻璃板，根据C=，电容增大，根据U=，Q不变，则电势差减小，张角变小．故C 错误．

D、在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触，d减小，根据C=，电容增大，根据U=，Q不变，则电势差减小，张角变小．故D错误．

故选：A．

8．【解答】由题意可知，由起始压力增大，可知安培力水平向右，根据楞次定律增缩减扩，磁通量在减少，而ABC 三图中起始的磁通量均增大，因此，图丙中ABC均错误，故D正确，ABC错误；

故选：D．

二、解答题（共5小题，满分72分）

9．【解答】①由题意可知，一滴这种纯油酸的体积为：V0=

油膜的面积为 S=Xa2，由于形成单分子油膜，则油膜的厚度即为油酸分子的直径为 d==．

②在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，从图中数得油膜占有的小正方形个数为 X=62．故答案为：

①d=

②62

10．【解答】①根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；

②由图示电路图可知，闭合开关前，滑片应置于a端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；

③将偏离较远的点舍掉，连成直线如图：

④由图示U﹣I图象可知，待测电阻阻值R X==k≈5.0Ω；

⑤由电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所测电压偏大，由欧姆定律可知，电阻测量值大于真实值．

⑥由于==5，==600，

＞，电流表应采用外接法，电流表采用外接法可以减小实验误差．

故答案为：①实物图连线；②a；③连线如图；④R x=5.0Ω；

⑤＞；⑥由于待测电阻相对较小，所以建议电流表外接．

11．【解答】解：（1）该同学沿斜槽AB下滑过程中，受重力和斜槽的支持力，由牛顿第二定律有：

mgsinθ=ma

可得：a=gsinθ=10×sin37°=6m/s2

（2）由A到B的过程中只有重力做功，设到达B点时速度为 v B，由机械能守恒定律有：

mgH=

可得：v B===10m/s

（3）由B到C该同学做匀速直线运动，到达C点时的速度为 v C=v B=10m/s，由C点到落入水面做平抛运动，

水平方向：x=v C t

竖直方向：h=

可得：x=v C=10×m=4m

答：（1）该同学沿斜槽AB下滑时加速度的大小a为6m/s2；

（2）该同学滑到B点时速度的大小v B为10m/s．

（3）从C点滑出至落到水面的过程中，该同学在水平方向位移的大小x为4m．

12．【解答】解：（1）设电子经电场加速后进入偏转场区的速度大小为v0，

由动能定理得：eU1=mv02﹣0 ①，解得：v0=②

（2）偏转场区中只有匀强磁场时，电子进入磁场区受洛仑兹力作用做匀速圆周运动，

经磁场偏转后，沿直线运动到荧光屏．磁场的磁感应强度越大，偏转越大，

电子偏转的临界状态是恰好从上板的右端射出，做直线运动到达荧光屏．它的位置与O点距离即为最大值y m，如图所示．

电子做圆周运动，由牛顿第二定律得：ev0B=m③

根据图示，由几何知识得：（R﹣）2+d2=R2④

tanα==⑤

解得：R=d，y m= d ⑥

由②③解得：B=⑦

（3）偏转区内只有匀强电场时，电子进入偏转区做匀加速曲线运动，如图所示．

离开偏转电场时沿电场方向的位移：

y=at2=（）2=，

速度方向偏转角设为θ，tanθ===，

打到荧光屏的位置距O点的距离：Y=y+dtanθ==⑧

解得：=，

由Y=可知，改变加速电压U1或偏转电压U2的大小，即可改变电子打到荧光屏的位置：

方案一：保持U1的大小不变，将偏转电压U2加倍即可．

方案二：保持U2的大小不变，将加速电压U1减半即可．

答：（1）电子进入两金属板间时的速度大小v0=；

（2）电子到达荧光屏的位置与O点距离的最大值y m=d，此时磁感应强度B=；

（3）U1与U2的比值为3：2，方案一：保持U1的大小不变，将偏转电压U2加倍即可．方案二：保持U2的大小不变，将加速电压U1减半即可．

13．【解答】解：（1）a．设弹簧自然长度为L 0，没有作用力F时，物块A、B压在弹簧上，弹簧的长度为

用力F1向上缓慢提起物块B，当力F1=0.5mg时，弹簧的长度为

物块上升的高度：

解得

b．在恒力F和弹簧的弹力作用下，A、B一起向上做加速运动，随弹簧压缩量减小，弹簧的弹力减小，一起向上的

加速度逐渐减小．在此过程中A、B间的压力也减小，一直到 A、B刚分离时，A、B间相互作用的弹力恰为0．A物块受重力和弹簧的弹力，它的加速度为

此时B受重力和恒力F其加速度为

且刚分离时应有a A=a B

由以上方程解得：F=1.5mg

（2）如图所示，开始时物块B受重力和弹簧2的弹力处于平衡状态，设△x2为弹簧2此状态下的压缩量，有

mg=k△x2

可得：

可将物块A、B（包括轻弹簧2）看成一个整体，受重力和弹簧1的弹力处于平衡状态，设弹簧1此时压缩量为△x1，有2mg=k△x1

可得：

施力将物块B缓慢上提，弹簧2的长度增大，物块A也向上移动，弹簧1的长度也增大，直到弹簧1的下端刚好脱离桌面，弹簧1与桌面间的作用力为0，弹簧1处于自然长度．此时两物体仍都处于平衡状态．设△x2为弹簧2此状态下的伸长量，对于物块A此时受重力mg和弹簧2对物块A向上的拉力k△x2，有

mg=k△x2′

可得

在此过程中物块A向上移动的总距离为：．

物块B与物块A间的弹簧2长度由压缩状态L0﹣△x2变为伸长状态L0+△x2′，L0为弹簧2的自然长度．由此可见物块A与物块B间的距离增加了△x2+△x2′，但物块A向上移动了△x1的距离，故物块B向上移动的总距离为

物块A的重力势能增加量为：

物块B的重力势能增加量为：

弹簧1由压缩状态到自然长度，弹性势能减小量为

弹簧2由压缩△x2变为伸长△x2’弹性势能改变量为

在此过程中该拉力所做的功等于整个系统的重力势能和弹性势能的增加量的代数和

W=△E PA+△E PB﹣△E P1+△E P2=4mgL+8mgL﹣4mgL+0=8mgL

答：（1）a．弹簧的劲度系数；b．恒力F的大小 1.5mg；（2）在此过程中该拉力所做的功是8mgL．