北京市东城区2014届高三3月质量调研 物理 　　　　　 2014.3

13．下列说法中正确的是

A．外界对气体做功，气体的内能一定增大 B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大

C．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大

D．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大

14．光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示。下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射
向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。其中正确的是

A．只有①③正确 　　B．只有①④正确 C．只有②③正确　　　D．只有②④正确 　　

15．氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级辐射出a光，从n=4的能级跃迁到n=2的能级辐射出b光。关于这两种光的下列说法正确的是

A．a光的光子能量比b光的光子的能量大 B．在同种介质中a光的传播速度比b光的传播速度小

C．若a光不能使某金属发生光电效应，则b光一定不能使该金属发生光电效应

D．在同一双缝干涉装置进行实验，所得到的相邻干涉条纹的间距，a光的比b的大一些

16．在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1 和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R 。闭合开关S后，调整R ，使L1 和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I 。然后，断开S 。若t (时刻再闭合S，则在t (前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流 i1、流过L2的电流 i2 随时间t 变化的图像是

A． B． C． D．

17．如图所示，有两根和水平方向成θ角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，不计金属杆的电阻，则

A．如果只增大θ，vm将变大

B．如果只增大B，vm将变大

C．如果只增大R，vm将变
小

D．如果只减小m，vm将变大

18．如图甲所示，O点为振源，OP = s，t = 0时刻O点由平衡位置开始振动，产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t = 0时刻开始描绘的质点P的振动图象。下列判断中正确的是

A．该波的频率为

B．这列波的波长为

C． t=0时刻，振源O振动的方向沿

轴负方向

D． t=
时刻，P点的振动方向沿
轴负方向

19．玻尔认为，围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化。若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1，则第n条可能的轨道半径为
（n=1，2，3，……），其中n叫量子数。设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动形成的等效电流，在n=3状态时其强度为I，则在n=2状态时等效电流强度为

A.
B.
C.
D.

20．如图所示，质量为m、电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区，若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时，质子通过P（d ，d）点时的动能为
；若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时，质子也能通过P点。不计质子的重力。设上述匀强电场的电场强度大小为
、匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是

A.
B.
C.
D.

21．(18分)

（1）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s1=5.12 cm、 s2=5.74 cm、s3=6.41cm、s4=7.05 cm、s5=7.68 cm、s6=8.33 cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是 m/s，加速度的大小是
m/s2。（计算结果保留两位有效数字）

（2）一位同学设计了如图所示的电路来测电压表的内阻Rx，电压表的量程为50mV，内阻约为50Ω。其实验的方法是：a.将电键S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器R使得电表的指针达到满偏；b.保持变阻器R的阻值不变，再将电键S2闭合，调节电阻箱R1，使得电表的指针指在刻度盘的中央；c.可以认为电压表的内阻Rx＝R1。

①实验中调整电阻箱达到实验要求时，电阻箱的各个旋钮的位置如图所示，待测电压表的内阻是　　　　　　　。

②如果电源E，电动势为4V，电源内阻忽略不计
。下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用，既要满足实验要求，又要调整方便。则选用变阻器　　　　　（填写阻值相应的字母　）

A．10 Ω B．100Ω

C． 6 kΩ D．20 kΩ

③电压表内阻Rx测量结果的相对误差为
，试推导出相对误差跟电源的电动势E和电压表的量程U的关系式，并估算上述测电压表内阻实验的相对误差（取一位有效数字）

④若要将此电压表改装为量程为3V的电压表，应该怎么做，画出电路图。

22．(16分)如图所示，高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场，场强E的方向与区域的某一边界平行，区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg，带电荷量q=+10-5C的小球从A点以v0=4m/s的初速度水平向右运动，匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点，已知小球与水平桌面间的动摩擦因数
，L=1m，h = 0.8m，x =0.8m，取g =10m/s2。试求：

（1）小球在区域Ⅱ中的速度；

（2）
区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向；

（3）区域Ⅰ中电场强度E可能的大小及方向。

23．(18分)质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上。质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示。已知M:m=3:1，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为μ，圆弧轨道的半径为R。

（1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向；

（2）求水平轨道的长度；

（3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。

24．（20分）如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变（M、N两极板间的距离远小于R）。当t=0时，质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处。

（1）求粒子绕行n圈回到M板时的动能En；

（2）为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小；

（3）求粒子绕行n圈所需总时间tn。

[来

参考答案

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

21、（18分）

（1）0.80，0.64 (每空2分)

（2）①43.0Ω

②C

③S2断开时，

S2闭合时，

消R得

相对误差
＝1%

④改装的电压表电路图如图所示，串联一个电阻，阻值为25
37Ω。

评分：正确得出待测电压表的内阻得2分；正确选择滑动变阻器得2分；正确推导出相对误差跟电源的电动势E和电压表的量程U的关系式得4分，正确估算此实验的相对误差再得2分；画出改装电路图，得2分，计算出电阻R再得2分。

22.(16分)解析：

（1）小球离开磁场后做平抛运动，设小球在磁场中匀速运动的速度为v，则有

……① 1分

……② 1分

联立①②解得：
……③ 2分

（2）由于小球在磁场中作匀速运动，只能受重力和洛仑兹力作用

……④ 2分

又
……⑤ 2分

联立④⑤解得：
……⑥ 1分

代入数值得：
…
…⑦ 1分

根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。

（3）由于v＜v0，所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能

（i）电场方向水平向左。小球在电场中，由动能定理

……⑧ 2分

解得
……⑨ 1分

（ii）电场方向竖直向下。小球在电场中，由动能定理

……⑩ 2分

解得
……(11)1分

23．(18分)解：（1）（5分）对于滑块M和物块m组成的系统，物块沿轨道滑下的过程中，水平方向动量守恒，物块滑出时，有
（3分）

滑块M的速度
（1分），方向向右。（1分）

（2）（5分）物块滑下的过程中，物块的重力势能，转化为系统的动能和内能，有

（3分）

解得
（2分）

（3）（8分）物块以速度v0冲上轨道，初速度越大，冲上圆弧轨道的高度越大。若物块刚能达到最高点，两者有相同的速度V1，此为物块不会越过滑块的最大初速度。对于M和m组成的系统，水平方向动量守恒，有
（2分）

相互作用过程中，系统的总动能减小，转化为内能和重力势能，有

（2分）

解得
（3分）

要使物块m不会越过滑块，其初速度要不大于
。
（1分）

24.（20分）

（1）粒子绕行一圈动能的增量为qU，绕行n圈所获得的总动能
（5分）

（2）因为

可得
（
6分）

（3）粒子做半径为R的匀速圆周运动，每一圈所用时间为
，由于每一圈速度不同，所以每一圈所需时间也不同

第一圈：

第二圈：

……

第n圈的速度
（4分）

故绕行n圈所需总时间

（5分）