2004届北京市东城区高三下学期一模理综物理试题

2004届北京市东城区高三下学期一模理综物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
稳定运行的空间站中，有如图所示的装置：甲、乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面内，甲的半径更小，轨道之间有一条粗糙的水平轨道CD相通。

一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过CD段后滑上乙轨道，最后离开圆轨道。

不计空间站内的空气阻力，若小球经过甲、乙最高点时的速度为v甲、v乙，与轨道间的弹力为F N甲、F N乙，则（ ）
A．v甲> v乙，F N甲>F N乙B．v甲> v乙，F N甲<F N乙
C．v甲< v乙，F N甲<F N乙D．v甲= v乙，F N甲>F N乙
第(2)题
一列简谐波在两时刻的波形如图中实践和虚线所示，由图可确定这列波的
A．周期B．波速C．波长D．频率
第(3)题
如图，在水池底中部放一线状光源，光源平行于水面，则水面观察到的发光区域形状为（）
A．B．C．D．
第(4)题
如图所示，一带正电的小球用绝缘细绳悬于O点，将小球拉开较小角度后静止释放，其运动可视为简谐运动，下列操作能使周期变小的是（ ）
A．增大摆长
B．初始拉开的角度更小一点
C．在悬点O处放置一个带正电的点电荷
D．在此空间加一竖直向下的匀强电场
第(5)题
某物理学习兴趣小组设计了一个测定水深的深度计，如图，导热性能良好的圆柱形气缸I、II内径分别为S和2S，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，气缸I左端开口。

外界大气压强为p0，气缸Ⅰ内通过A封有压强为p0的气体，气缸II内通过B封有压强为3p0的气体，一细管连通两气缸，初始状态A、B均位于气缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知p0相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体，下列说法错误的是（）
A
．当活塞A向右移动时，水的深度h=10m
B．气缸II内通过B封有压强为3p0的气体时，此深度计能测的最大深度h=20m
C
．当活塞A向右移动时，水的深度h=20m
D．若要测量的最大水深h=30m，气缸II内通过B所封有气体的压强p=3.5p0
第(6)题
如图所示为模拟远距离输电的部分测试电路。

a、b端接电压有效值恒定的正弦交流电源，理想变压器的原、副线圈匝数比
为k，，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，其示数分别用I和U表示。

当滑动变阻器的滑片P从最下端向最上端滑动过程中，电流表、电压表示数变化量分别用和表示。

下列说法正确的
是（）
A．U不变
B
．
C．副线圈回路消耗的功率一直增大
D．电源的输出功率可能先增大后减小
二、多选题 (共4题)
第(1)题
2020年6月15日，中国科学院宣布“墨子号”量子科学实验卫星在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发。

若“墨子号”卫星绕地球在赤道平面内做匀速圆周运动，大约每90分钟绕一圈。

时刻，“墨子号”卫星A与地球静止轨道卫星B相距最
远，如图所示，则（ ）
A．卫星A的轨道半径为卫星B的
B．卫星A的速度大小是卫星B的4倍
C．卫星A的向心加速度大小是卫星B的8倍
D．卫星A、B每隔48min与地心共线一次
第(2)题
如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，水平放置的粗糙U型导体框左端连接一电阻R，导体棒ab垂直置于导体框上。

现使导体棒ab以某一初速度水平向右运动，最终停在导体框上。

整个过程导体棒ab与导体框接触良好，在此过程中（ ）
A．导体棒ab做匀减速直线运动
B．导体棒ab中感应电流的方向为b→a
C．导体棒ab克服安培力做的功等于导体棒的初动能
D．导体棒ab克服安培力做的功等于回路产生的焦耳热
第(3)题
用如图装置做探究碰撞中的不变量实验，下列说法正确的是（ ）
A．在实验前，必须把长木板的一端垫高，使A能拖着纸带匀速下行
B．A、B两辆小车的质量必须相等
C．A、B碰撞后必须保证A、B以共同速度一起运动
D．小车A必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放
第(4)题
如图所示，一条红色光束和另一条紫色光束，以相同的角度同时沿同一半径方向射入一块半圆形玻璃砖，其透射光束由圆
心O点沿OA、OB方向射到屏MN上，则可知（ ）
A．OA是红光，它从射入玻璃砖到打在屏上所需时间较长
B．OB是紫光，它从射入玻璃砖到打在屏上所需时间较长
C．若OA光能使某种金属产生光电效应，则OB光一定能使该金属产生光电效应
D．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，OA光条纹间距小于OB光条纹间距
三、实验题 (共2题)
第(1)题
用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。

实验时保持小车（含车中重物）的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a、
（1）关于实验操作，下列说法正确的是___________。

A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑
C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车
（2）图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。

已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速
度v B___________m/s，小车的加速度a=___________。

（3）改变细线下端钩码的个数，得到a-F图像如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是___________。

第(2)题
小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0，根据如图所示电路图进行实验时，
（1）电流表量程应选择___________（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用_______（填“A”或“B”）；
A．定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10W）
B．定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W）
（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为________V；
（3）根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E=______V，内阻r=_____Ω（小数点后保留两位）。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
蹦床运动有“空中芭蕾”之称，某质量m=50kg的运动员从空中h1=1.25m落下，接着又能弹起h2=1.8m高度，此次人与蹦床的接触时间t=0.50s，取g=10m/s2，求：
（1）运动员与蹦床接触时间内，所受重力的冲量大小I；
（2）运动员与蹦床接触时间内，受到蹦床平均弹力的大小F。

第(2)题
我国已完全掌握磁悬浮列车制造的核心技术，它具有两个重要系统：一是悬浮系统，利用磁力使车体在导轨上悬浮起来；另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组中，通上三相交流电，产生随时间和空间做周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。

关于列车的驱动，我们可以用下述情景来模拟，如图甲所示，xoy平面代表轨道平面，x轴与轨道平行；金属矩形框ABCD锁定在轨道的坐标系上，AB边与y轴重合，长度为L，BD的宽度为d，金属框的总电阻为R。

磁场与轨道平面垂直，平面内x坐标相同的点磁感应强度相同，其大小按图乙的规律随时间变化，B的这种变化方式正以恒定的速度向-x方向传播，t0时刻线圈所在的位置沿x方向各点的场强分布如图丙所示，y轴上各点的磁场垂直于轨道平面向下。

忽略金属框的电感的影响，求：
(1)t0时刻金属框中的感应电流大小和方向；
(2)时刻金属框所受到的安培力的大小和方向；
(3)在任意时间内，金属框产生的热量。

第(3)题
如图，足够长的光滑水平面上静止着一个质量的滑板，滑板左端固定有竖直挡板，右端靠着竖直墙，滑板上表面由
半径的光滑圆弧面和粗糙水平面在点平滑对接构成。

现将一质量（可视为质点）的滑块甲从圆弧上端
无初速释放，与挡板碰撞一次后，甲与滑板相对静止在点。

已知甲与滑板间的动摩擦因数，甲与挡板之间的碰撞时间极短（可忽略）的弹性碰撞，重力加速度。

（1）求甲下滑至圆弧面上点时对滑板的压力大小；
（2）求的长度；
（3）若先在点静置一个质量也为的乙滑块（可视为质点），再将甲从端无初速释放，则甲与乙发生时间极短（可忽
略）的碰撞后粘合在一起，最终与滑板相对静止在距挡板处。

假设粘合体与挡板间可能的碰撞仍为时间极短（可忽略）的
弹性碰撞，且粘合体不再返回圆弧面。

试确定粘合体与滑板间的动摩擦因数。