海淀区高三年级第二学期期末练习

物理能力测试

2013.5

本试卷共14页，满分300分。考舰长分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在 试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

以下数据可供解题时参考：

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 0 16 Na 23 Mg 24 Si 28 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64

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，选出最符合题目 要求的一项。

13.在下列叙述中，正确的是

A. 物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能

B. —定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大

C. 对一定质量的气体加热，其内能一定增加

D. 随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小

14.根据玻尔理论，氢原子的电子由n=2轨道跃迁到n=1轨道

A. 原子的能量减少，电子的动能增加

B. 原子的能量增加，电子的动能减少

C. 原子要放出一系列频率不同的光子

D. 原子要吸收某一频率的光子

15.如图2所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子 从阴极逸出时的初动能增大，应该

A. 改用红光照射

B. 改用紫光照射

C. 增大光电管上的加速电压

D. 增大绿光的强度16.甲、乙两颗人造卫星绕地球作圆周运动，周期之比为T1:T2 = 1:8，则它们的轨道半径之 比和运动速率之比分别为

A. R1：R2 = 1： 4, v1: v2 =2 :1

B. R1：R2 =4 : 1， v1: v2=2: 1

C. R1：R2 = 1 ：4, v1: v2=1 : 2

D. R1：R2 = 4 : 1， v1: v2= 1: 2

17.如图3所示，一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压
。副线圈接入电阻的阻值R=100Ω。则

A. 通过电阻的电流是22A

B. 交流电的频率是100Hz

C. 与电阻并联的电压表的示数是100V

D. 变压器的输入功率是484W

18.—根弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t = 0时使其开始沿y轴做简谐运动，在t=0.25s时，绳上形成 如图4所示的波形。关于此波,下列说法中正确的是

A. 此列波为横波,0点开始时向上运动

B. 此列波的波长为2m,波速为8m/S

C. 在t = 1.25s后,A、B两点的振动情况总相同

D. 当t=10s时，质点B正通过平衡位置向上运动

19.如图5所示，电源电动势为E，内电阻为r。两电压表可看作是 理想电表,当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑 动时（设灯丝电阻不变），下列说法中正确的是

A. 小灯泡L2变暗,V1表的示数变小，V2表的示数变大

B. 小灯泡L2变亮，V1表的示数变大,V2表的示数变小

C. 小灯泡L1变亮，V1表的示数变大，V2表的示数变小

D. 小灯泡L1变暗,V1表的示数变小，V2表的示数变大

20.如图6所示，在光滑的水平面上静止放一质量为m的木 板B，木板表面光滑，左端固定一轻质弹簧。质量为2m的木块A以速度v0从板的右端水平向左滑上木板B。在 木块A与弹簧相互作用的过程中，下列判断正确的是

A. 弹簧压缩量最大时，B板运动速率最大

B. S板的加速度一直增大

C. 弹簧给木块A的冲量大小为2mv0/3

D. 弹簧的最大弹性势能为mv02/3

第二部分（非选择题共180分）

本部分共11小题,共180分。

21. (18 分）

(1) (4分)某同学在测定一厚度均匀的圆柱形玻璃的折射率时，先在白纸上作一与圆柱横 截面相同的圆，圆心为0。将圆柱形玻璃的底面与圆重合放在白纸上。在圆柱形玻璃一侧适当位置竖直 插两枚大头针P1和P2，在另一侧适当位置洱先后插 两枚大头针P3和P4，先使P3能够挡住P2、P1的像，再插大头针P4时，使P4能够档住P3和P2,P1的像。移去圆柱形玻璃和大头针后,得图7所示的痕迹。

①图中已画出P1P2的入射光线，请在图中补画出完整的光路图，并标出光从玻璃射入 空气的入射角θ1和折射角θ2。

②用入射角θ1和折射角θ2表示玻璃折射率的表达式为n=_______。

(2) (14分）为了较准确地测量一只微安表的内阻，采用图8所示实验电路图进行测量，实验室可供选择的器材如下：

A. 待测微安表（量程500
，内阻约 300Ω

B. 电阻箱（最大阻值999.9Ω）

C. 滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)

D. 滑动变阻器R2(最大阻值为1KΩ)

E. 电源（电动势为2V，内阻不计）

F. 保护电阻R0（阻值为120Ω)

①实验中滑动变阻器应选用_____(填“C”或“D”）；

②按照实验电路在图9所示的方框中完成实物图连接。

③实验步骤：

第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端,调节电阻箱的阻值为零；

第二，闭合开关S,将滑片缓慢左移，使微安表满偏；

第三,保持滑片不动，调节R的电阻值使微安表的示 数正好是满刻度的2/3时，此时接入电路的电阻箱的

示数如图10所示,阻值R为______Ω。

第四，根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为_______Ω

④若调节电阻箱的阻值为
时，微安表的示数正好是满刻度的1/2,认为此时微安表 内阻就等于
0则此时微安表内阻的测量值
与微安表的示数正好是满刻度的 2/3时微安表内阻的测量值RA相比，更接近微安表真实值的是______。（填“
”或“RA”）

22.(16分）如图1

1,水平桌面固定着光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接，设物 块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑，并与放在水平木 板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动，物块A滑到木板的D点停 止运动。已知物块B与木板间的动摩擦因数
=0.20,重力加 速度 g=10m/s2 ,求：

(1) 物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小；

(2) 滑动摩擦力对物块B做的功；

(3) 物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。

23. (18分）图12所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形 盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在D1盒中 心A处有离子源，它产生并发出的a粒子,经狭缝电压加速后,进入D2盒中。在磁场力的 作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法 使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，速度越来越 大,运动半径也越来越大,最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出。已知a粒子电荷 量为q,质量为m，加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R，设狭缝很窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为 零。（不计a粒子重力）求：

(1) a粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小；

(2) a粒子被加速后获得的最大动能Ek和交变电压的频率f

(3)a粒子在第n次由D1盒进入D2盒与紧接着第n+1次由D1盒进入D2盒位置之间的距离Δx。

24.(20分)如图13所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一 竖直平面内，圆弧轨道的圆心为0，半径为R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向 的运动速度v=
.在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨 道下滑，恰好运动到C端后返回。物体与传送 带间的动摩擦因数为
，不计物体经过轨道与传 送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g

(1) 求物体下滑到P点时，物体对轨道的压力F

(2) 求物体返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度H

(3) 若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出），物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为
，试求物体 在传送带上运动的时间t。

海淀高三物理二模参考答案及评分标准

2013.5.7

选择答案题

13．B 14. A 15. B 16. A 17. C 18. D 19. C 20. D

实验题

21．（18分）

（1）（4分）

① 光路图正确有箭头1分；入射角、折射角标度正确1分

②
……2分

（2）（14分）

①C……3分

②实物图补画正确……3分

③145.5 ……3分, 291……3分

④RA1……2分

计算题

22．（16分）

（1）设物块A滑到斜面低端与物块B碰撞前时的速度大小为v0，根据机械能守恒定律有

……………………2分

解得：v0=4.0m/s………………2分

（2）设物块B受到的滑动摩擦力为f，摩擦力做功为W，则

f=μm2g……………………2分

W=-μm2gx……………………2分

解得：W=-1.6J……………………1分

（3）设物块A与物块B碰撞后的速度为v1，物块B受到碰撞后的速度为v，碰撞损失的机械能为E，根据动能定理、根据动量守恒定律和能量守恒有

-μm2g x=0-
m2v2……………………1分

解得：v=4.0m/s

…………………1分

解得：v1=2.0m/s…………………1分

…………………2分

解得：E=0.80J…………………2分

23．(18分)

（1）设α粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小为v1，根据动能定理有

……………………2分

……………………2分

（2）α粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能。设此时的速度为v，有

……………………2分

解得：
……………………2分

设α粒子的最大动能为Ek，则

Ek=
……………………2分

解得：Ek=
……………………2分

设交变电压的周期为T、频率为f，为保证粒子每次经过狭缝都被加速，带电粒子在磁场中运动一周的时间应等于交变电压的周期（在狭缝的时间极短忽略不计），则

，

解得：T=
……………………1分

……………………1分

（3）离子经电场第1次加速后，以速度
进入D2盒，设轨道半径为r1

离子经第2次电场加速后，以速度v2进入D1盒，设轨道半径为r2

轨道半径：

………

离子第n次由D1盒进入D2盒，离子已经过（2n-1）次电场加速，以速度
进入D2盒，由动能定理：

轨道半径：
……………………1分

离子经第n+1次由D1盒进入D2盒，离子已经过2n次电场加速，以速度v2n进入D1盒，由动能定理：

轨道半径：
……1分

则
=2
…………1分（如图所示）

=2(
……………………1分

24．(20分)

（1）设物体滑到P端时速度大小为
，物体从A端运动到P端的过程中，机械能守恒

…………………………1分

解得：
…………………………1分

设物体滑到P端时受支持力为N，根据牛顿第二定律

…………………………1分

解得：N=3mg…………………………1分

设物体滑到P端时对轨道压力为F，根据牛顿第三定律

F = N =3mg…………………………1分

（2）物体到达C端以后受滑动摩擦力，向左做初速度为零的匀加速运动，设向左运动

距离为x时物体与皮带速度相同，设物体受到的摩擦力为f，则

fx=
………………………1分

物体从皮带的P端滑到C端摩擦力做功

-fL=0-
………………………1分

………………………1分

解得：x=
………………………1分

即物体在皮带上向左先做匀加速运动一半皮带长度后，与皮带同速向左运动，即再次到达P点时速度大小是v=
………………………2分

根据机械能守恒定律，设在斜面上上升的高度H，则

mgH=

解得H=
……………………2分

说明：其他方法答案正确均得分。

（3）设电场强度为E，在无磁场物体从A端运动到C端的过程中，根据动能定理有

……………………1分

解得E=
……………………1分

在有磁场情况下物体从P端运动到C端的过程中，设任意时刻物体速度为v，取一段极短的含此时刻的时间
，设在此时间段内的速度改变量为
（取水平向右为正方向），根据牛顿第二定律，有

……………………1分

两边同时乘以
再对两边求和

……………………1分

而
……………………1分

而
，

则
……………………1分

以上结果代入上式，得

化简得 t=
……………………1分