2004届北京市东城区高三下学期一模理综全真演练物理试题

2004届北京市东城区高三下学期一模理综全真演练物理试题
一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)
第(1)题
下列四组物理量均为矢量的是（ ）
A．动量、冲量B．质量、电量C．温度、速度D．电流、电容
第(2)题
在东北严寒的冬天，有一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯滚烫的开水按一定的弧线均匀快速地泼向空中，泼洒出的小水珠和热气被瞬间凝结成冰而形成壮观的场景。

如图甲所示是某人玩泼水成冰游戏的精彩瞬间，图乙为其示意图，假设泼水过程中杯子做匀速圆周运动。

下列说法正确的是（）
A．P位置的小水珠速度方向沿a方向B．P、Q两位置，杯子的向心加速度相同
C．P、Q两位置，杯子的速度相同D．从Q到P，杯子所受合外力做功为零
第(3)题
如图所示，真空中有电荷量为q和（q＞0）的两个点电荷分别固定在x坐标轴的和位置，则（ ）
A．在处电势为零
B．在处电场强度为零
C．从开始沿x轴正方向电势逐渐减小
D．在的位置上电场强度沿x轴的正方向
第(4)题
如图所示，薄玻璃板上放有两个粗细相同的玻璃水杯，杯中装入质量相等的水，其中右侧水杯内的底面平放一薄铜片，在两个水杯中都放入温度传感器用来测温度。

玻璃板的下方一装有多个磁铁的塑料圆盘旋转起来，经过一段时间，可以观测到右侧水杯中水温明显上升，而左侧水杯中的水温没有变化，这是因为（ ）
A．磁铁使水杯中的水产生涡流引起的
B．磁铁使水杯底部的铜片产生涡流引起的
C．磁铁与空气摩擦生热引起的
D．磁铁使水杯底部的铜片磁化引起的
第(5)题
智能手表通常采用无线充电方式。

如图甲所示，充电基座与220V交流电源相连，智能手表放置在充电基座旁时未充电，将手表压在基座上，无需导线连接，手表便可以充电（如图乙所示）。

已知充电基座与手表都内置了线圈，则（ ）
A．手机和基座无导线连接，所以传输能量时没有损失
B．用塑料薄膜将充电基座包裹起来，之后仍能为手表充电
C．无线充电的原理是利用基座内的线圈发射电磁波传输能量
D．充电时，基座线圈的磁场对手表线圈中的电子施加力的作用，驱使电子运动
第(6)题
一带电粒子仅在电场力作用下沿轴做直线运动，其动能随位置变化的关系如题图所示，则其电势能、加速度大小、电场的电场强度大小、电势分别与位置的关系图，正确的是（）
A．B．
C．D．
第(7)题
下列国际单位制中表示能量单位的是（ ）
A．kg·m2/s2B．kg·m/s2C．W D．J/s
第(8)题
如图所示，轻质弹簧一端连接在固定斜面底端的挡板上，另一端与物块A连接，物块A静止在斜面上，弹簧恰好处于原长，A 与斜面间动摩擦因数μ= tanθ，t= 0时刻给A一沿斜面向下的瞬时冲量，物块A在运动过程中，加速度a、动能E k、弹性势
能E p与路程s及运动时间t的变化关系可能正确的是（）
A．B．
C．D．
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题4分，共16分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） (共4题)
第(1)题
如图所示，在光滑的水平地面上放有质量为m的U形导体框，导体框的电阻可忽略不计。

一电阻为R、质量也为m的导体
棒CD两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路，矩形回路的宽度为L、长为s；在U形导体框右侧有一竖直向下足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界与EF平行，且与EF间距为。

现对导体棒CD施加一水平向右的恒力F使U形导体框和导体棒CD以相同加速度向右运动，当EF刚进入磁场U形导体框立即匀速运动，而导体棒CD继续加速运动。

已知重力加速度为g，导体棒CD与U形导体框间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒与框始终接触良好。

下列判断正确的是（ ）
A．EF在进入磁场以前导体棒CD受到导体框的摩擦力大小F
B．EF在刚进入磁场以后导体棒CD受到导体框的摩擦力大小
C．导体棒CD与U形导体框都进入磁场，经过足够长时间后两者可能都做匀速运动
D．导体棒CD与U形导体框都进入磁场，经过足够长时间后两者都做匀加速运动
第(2)题
下列说法正确的是（ ）
A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能
B．物体的分子势能由物体的温度和体积决定
C．物体的速度增大时，物体的内能可能减小
D．物体做减速运动时其温度可能增加
第(3)题
如图，足球场上，某运动员进行“边路突破”训练，沿边线将足球向前踢出，为控制足球，又向前追赶足球，下列和图像能大致反映此过程的是（ ）
A．B．
C．D．
第(4)题
如图，质子以一定初速度从a点沿ac方向进入立方体区域，由点飞出，该立方体区域可能仅存在（ ）
A．沿ab方向的匀强电场
B．沿方向的匀强电场
C．沿方向的匀强磁场
D．沿bd方向的匀强磁场
三、填空、实验探究题（本题包含2个小题，共16分。

请按题目要求作答，并将答案填写在答题纸上对应位置） (共2题)第(1)题
在平面直角坐标系xOy的坐标原点O及(8m，0)处各有一个波源S1、S2．在t=0时刻，两波源同时起振，起振方向分别沿y轴负方向和y轴正方向，发出沿x轴方向传播、波速v1=v2=1m/s、波长λ1=λ2=2m的两列简谐波，振幅A1=40cm，A2=20cm，两列波相遇后，x=3m处的质点应为振动_______________(选填“加强”或“减弱”)点，其振幅为_______cm，t=5.5s时，该质点的位移
为____________cm．
第(2)题
用DIS描绘电场的等势线实验中
（1）如图甲所示，在一块平整的木板上，依次铺放白纸、________和导电纸，导电纸有导电物质的一面________（选填“向上”或“向下”），用图钉将它们固定好．
（2）在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极，电极A与电源的____极相连作为“正电荷”，电极B与电源的另一极相连作为“负电荷”．
（3）本实验中用________传感器来探测等势点，用描迹法把等势点连接成等势线．
（4）在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e共5个基准点，探测出它们的等势点如图乙所示，若传感器的两个探针分别接触c点和d点时的示数为U1；分别接触d点和e点时的示数为U2，则|U1|________|U2|（选填“>”、“<”或“=”）．
四、计算题（本题包含3小题，共36分。

解答下列各题时，应写出必要的文字说明、表达式和重要步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

请将解答过程书写在答题纸相应位置） (共3题)
第(1)题
利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。

如图所示，一粒子源不断释放质量
为m，带电量为+q的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压U后，以一定速度垂直平面MNN1M1，射入边长为2L的正方体区域MNPQ-M1N1P1Q1。

可调整粒子源及加速电场位置，使带电粒子在边长为L的正方形MHIJ区域内入射，不计粒子重力及其相互作用，完成以下问题：
（1）若仅在正方体区域中加上沿MN方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面NPP1N1，求所加匀强电场电场强度的最小
值E；
（2）若仅在正方体区域中加上沿MN方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达平面M1N1P1Q1，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值B0及最大值B m；
（3）以M1为原点建立如图所示直角坐标系M1-xy z，若在正方体区域中同时加上沿MN方向大小为的匀强电场及大小为B0的匀强磁场，让粒子对准I点并垂直平面MNN1M1入射，求粒子离开正方体区域时的坐标位置（结果可用根号和圆周率π表示）。

第(2)题
光子不仅具有能量，也具有动量。

照到物体表面的光子被物体吸收或被反射都会对物体产生一定的压强，这就是光压。

光压的产生机理与气体压强产生的机理类似：大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力称为气体的压强。

体积为V的正方体密闭容器中有大量的光子。

为简化问题，我们做如下假定：每个光子的频率均为ν，光子与器壁各面碰撞的机会均等，光子与器壁碰撞为弹性碰撞，且碰撞前后瞬间，光子动量方向都与器壁垂直，不考虑器壁发出的光子数和对光子的吸收，光子的总数保持不变，且单位体积内光子个数为n；光子之间无相互作用。

已知单个光子的能量ε和动量p间存在关系ε＝pc（其中c为光速），普朗克常数为h。

（1）①写出单个光子的动量p的表达式（结果用c、h和ν表示）；
②写出光压I的表达式（结果用n、h、ν表示）。

（2）类比理想气体，我们将题目所述的大量光子的集合称为光子气体，把容器中所有光子的能量称为光子气体的内能。

①求出容器内光子气体内能U的表达式（结果用V和光压I表示）；
②体积为V的容器内存在单个气体分子质量为m、单位体积内气体分子个数为n′的理想气体，分子速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子动量方向都与器壁垂直，且速率不变。

求气体内能U′与体积V和压强p气的关系；并从能量和动量之间关系的角度说明光子气体内能表达式与气体内能表达式不同的原因。

第(3)题
如图所示，有n个相同的货箱沿同一条直线停放在倾角为θ的斜面上，每个货箱长皆为l，质量皆为m，相邻两货箱间距离为l，最下端的货箱到斜面底端的距离也为l．现给第1个货箱一适当的初速度v0，使之沿斜面下滑，在每次发生正碰后（碰撞时间很短），发生碰撞的货箱都粘合在一起运动，当动摩擦因数为μ时，最后第n个货箱恰好停在斜面底端．求：
（1）第一个货箱碰撞第二个货箱前瞬间的速度v1；
（2）设第一次碰撞过程中系统损失的机械能为ΘE k1，第一次碰撞前的瞬间第一个货箱的动能为E k1，求的比值；（3）整个过程中由于碰撞而损失的机械能．。