2008年北京市海淀區(qū)高三年級第二學期期中練習
理科綜合能力測試物理部分
本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。滿分300分，考試時間150分鐘。
注意事項：
1．答第I卷前將學校、班級、姓名填寫清楚。
2．第I卷每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。第II卷各小題用鋼筆或圓珠筆將答案直接寫在試題卷上。
第Ⅰ卷（選擇題，共120分）
本卷共20小題，每小題6分，共120分。在每小題的四個選項中，選出符合題目要求的一項。
13．大量氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當它們向各較低能級躍遷時，對于多種可能的躍遷，下面說法中正確的是 （ ）
A．最多只能放出4種不同頻率的光子
B．從n=4能級躍遷到n=1能級放出的光子波長量長
C．從n=4能級躍遷到n=1能級放出的光子頻率最大
D．從n=4能級躍遷到n=3能級放出的光子波長等于從n=2能級躍遷到n=1能級放出的光子波長
14．如圖4所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸豎直立于地面上，絕熱活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸中，活塞靜止時處于A位置�，F(xiàn)將一重物輕輕地放在活塞上，活塞最終靜止在B位置。若氣體分子間的相互作用力可忽略不計，則活塞在B位置時與活塞在A位置時相比較
（ ）
A．氣體的溫度可能相同
B．氣體的內(nèi)能可能相同
C．單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)不變
D．單位時間內(nèi)氣體分子撞擊單位面積氣缸壁的次數(shù)一定增多
15．在研究自感現(xiàn)象的實驗中，用兩個完全相同的燈泡a、b分別與自感系數(shù)很大的自感線圈L和定值電阻R組成如圖5所示的電路（自感線圈的直流電阻與定值電阻R的阻值相等），閉合開關(guān)S達到穩(wěn)定后兩燈均可以正常發(fā)光。關(guān)于這個實驗下面的說法中正確的是
（ ）
A．閉合開關(guān)的瞬間，通過a燈和b燈的電流相等
B．閉合開關(guān)后，a燈先亮，b燈后亮
C．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，a、b兩燈同時熄滅
D．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，b燈先熄滅，a燈后熄滅
16．彩虹是懸浮于空氣中的大量小水珠對陽光的色散造成的，如圖6所示為太陽光照射到空氣中的一個小水珠發(fā)生全反射和色散的光路示意圖，其中a、b為兩束頻率不同的單色光。對于這兩束光，以下說法中正確的是 （ ）
A．單色光a比單色光b的頻率高
B．由水射向空氣，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角
C．在水中a光的傳播速度小于b光的傳播速度
D．如果b光能使某金屬發(fā)生光電效應，則a光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應
17．一列橫波在x軸上傳播，圖7（甲）為t=1.0s時的波動圖像，圖7（乙）為介質(zhì)中質(zhì)點P的振動圖像。對該波的傳播方向和傳播波速度的說法正確的是
（ ）
A．沿+x方向傳播，波速為4.0m/s
B．沿―x方向傳播，波速為40m/s
C．沿+x方向傳播，波速為40m/s
D．沿―x方向傳播，波速為4.0m/s
18．電磁輻射對人體有很大危害，可造成失眠、白細胞減少、免疫功能下降等。按照有關(guān)規(guī)定，工作場所受電磁輻射強度（單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過0.5W/m2。若某一小型無線電通訊裝置的電磁輻射功率是1W，則至少距該裝置多遠是安全的？ （ ）
A．0.4m以外 B．0.8m以外
C．1.0m以外 D．1.2m以外
19．某位同學為了研究超重和失重現(xiàn)象，將重為50N的物體帶上電梯，并將它放在電梯中的力傳感器上，若電梯由靜止開始運動，并測得重物對傳感器的壓力下隨時間t變化的圖象，如圖8所示。
設(shè)電梯在第1s末、第4s末和第8s末的速度大小分別為v1、v2、v3，以下判斷中正確的是（ ）
A．電梯在上升，且v1>v2>v3
B．電梯在下降，且v2>v4<v8
C．重物從1s到2s和從7s到8s動量的變化不相同
D．電梯對重物的支持力在第1s內(nèi)和第8s內(nèi)做的功相等
20．如圖9所示，AB、CD是一個圓的兩條直徑，該圓處于勻強電場中，電場強度方向平行，該圓所在平面，在圓周所在的平面內(nèi)將一個帶正電的粒子從A點先，后以相同的速率v沿不同方向的射向圓形區(qū)域，粒子將經(jīng)過圓周上的不同點，其中經(jīng)過C點時粒子的動能最小。若不計粒子所受的重力和空氣阻力，則下列判斷中正確的是（ ）
A．電場強度方向由A指向B
B．電場強度方向由D指向C
C．粒子到達B點時動能最大
D．粒子到達D點時電勢能最小
20080411 21．（18分） （1）（6分）在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，下列做法哪些是必要的？（ ） A．斜槽軌道末端切線必須水平 B．一定要用鋼球 C．每次都要平衡小球所受摩擦力 D．小球每次都應從斜槽同一高度釋放 （2）（12分）按圖10所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)組成電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，其中R為電阻箱，R0為定值電阻，干電池的工作電流不宜超過0.5A。實驗室提供的器材如下： 
電流表（量程0―0.6~3.0A），電阻箱（阻值范圍0―999.9Ω）， 定值電阻若干，電鍵、導線若干。 ①在下面提供的四個電阻中，保護電阻R0應選用 （填寫阻值相應的字母）。 A．5Ω B．20Ω C．100Ω D．1kΩ ②根據(jù)電路圖，請在圖11中畫出連線，將器材連接成實驗電路。 
③實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組R、I的數(shù)據(jù)。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖12所示的 圖線，由此得出電池組的電動勢 E=
V，內(nèi)電阻r= Ω。按照此實驗方法，電動勢的測量值與真實值相比 ，內(nèi)電阻的測量值與真實值相比 。（填“偏大”、“偏小”、“相等”） 22．（16分）如圖13（甲）所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.30m。導軌電阻忽略不計，其間連接有定值電阻R=0.40Ω。導軌上靜置一質(zhì)量m=0.10kg，電阻r=0.20Ω的金屬桿ab，整個裝置處于磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使它由靜止開始運動（金屬桿與導軌接觸良好并保持與導軌垂直），電流傳感器（不計傳感器的電阻）可將通過R的電流I即時采集并輸入計算機，獲得電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖（乙）所示。求金屬桿開始運動2.0s時： （1）金屬桿ab受到安培力的大小和方向； （2）金屬桿的速率； （3）對圖象分析表明，金屬桿在外力作用下做的是勻加速運動，加速度大小a=0.40m/s2，計算2.0s時外力F做功的功率。 
23．（18分）如圖14所示，一輕質(zhì)彈簧豎直固定在地面上，自然長度l0=0.50m，上面連接一個質(zhì)量m1=1.0kg的物體A，平衡時物體距地面h1=0.40m，此時彈簧的彈性勢能Ep=0.50J。在距物體A正上方高為h=0.45m處有一個質(zhì)量m2=1.0kg的物體B自由下落后，與彈簧上面的物體A碰撞并立即以相同的速度運動，已知兩物體不粘連，且可視為質(zhì)點，g=10m/s2。求： （1）碰撞結(jié)束瞬間兩物體的速度大��； （2）兩物體一起運動第一次具有豎直向上最大速度時彈簧的長度； （3）兩物體第一次剛要分離時物體B的速度大小。 
24．（20分）如圖15（甲）所示為一種研究高能粒子相互作用的裝置，兩個直線加速器均由k個長度逐個增長的金屬圓筒組成（整個裝置處于真空中。圖中只畫出了6個圓筒，作為示意），它們沿中心軸線排列成一串，各個圓筒相間地連接到正弦交流電源的兩端，設(shè)金屬圓筒內(nèi)部沒有電場，且每個圓筒間的縫隙寬度很小，帶電粒子穿過縫隙的時間可忽略不計。為達到最佳加速效果，需要調(diào)節(jié)至粒子穿過每個圓筒的時間恰為交流電的半個周期，粒子每次通過圓筒縫隙時，都恰為交流電壓的峰值。 
質(zhì)量為m、電荷量為e的正、負電子分別經(jīng)過直線加速器加速后，從左、右兩側(cè)被導入裝置送入位于水平面內(nèi)的圓環(huán)型真空管道、且被導入的速度方向與圓環(huán)形管道中粗虛線相切。在管道內(nèi)控制電子轉(zhuǎn)彎的是一系列圓形電磁鐵，即圖15（甲）中的A1、A2、A3……An，共n個，均勻分布在整個圓周上（圖中只示意性地用細實線畫了幾個，其余的用細虛線表示），每個電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應強度均相同的勻強磁場，磁場區(qū)域都是直徑為d的圓形。改變電磁鐵內(nèi)電流的大小，就可改變磁場的磁感應強度，從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整，可使電子在環(huán)形管道中沿圖中粗虛線所示的軌跡運動，這時電子經(jīng)過每個電磁鐵時射入點和射出點都在電磁鐵內(nèi)圓形勻強磁場區(qū)域的同一條直徑的兩端，如圖15（乙）所示。這就為實現(xiàn)正、負電子的對撞作了準備。 （1）若正、負電子經(jīng)過直線加速器后的動能均為Ep，它們對撞后發(fā)生湮滅，電子消失，且僅產(chǎn)生一對頻率相同的光子，則此光子的頻率為多大？（已知普朗克恒量為k，真空中的光速為e。） （2）若電子剛進入直線加速器第一個圓筒時速度大小為p0，為使電子通過直線加速器加速后速度為v，加速器所接正弦交流電電壓的最大值應當多大？ （3）電磁鐵內(nèi)勻強磁場的磁感應強度B為多大？
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