北京市东城区高三3月质量调研物理试卷

下列说法中正确的是

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

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 

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

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v_m，不计金属杆的电阻，则

A．如果只增大θ，v_m将变大
B．如果只增大B，v_m将变大
C．如果只增大R，v_m将变小
D．如果只减小m，v_m将变大

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

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．

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．

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）

一位同学设计了如图所示的电路来测电压表的内阻R_x，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R_x＝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　）

③电压表内阻R_x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。

(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。

(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。

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E_n；
（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t_n。