北京市石景山区2010届高三物理上学期期末考试-新人教版.doc

石景山区2009--2010学年第一学期期末考试试卷
高三物理
（全卷考试时间：100min，满分：100分） 2010.1
考生须知
1．本试卷分为第Ⅰ卷、第Ⅱ卷和答题纸三部分，共12页．
2．认真填写学校、班级、姓名和学号．
3．考生一律用黑色签字笔在本试卷上按要求作答．
4．考试结束后，监考人员只收机读卡和答题纸，试卷学生自己保存供讲评用．
第Ⅰ卷（36分）
一．本题共12小题，每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求．
1．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

２.物体沿直线以恒定加速度运动, 它的位移与时间的关系是(的单位是m, 的单位是s)，则它的速度为零的时刻是（ ）
A．s B．2s C．4s D．24s

３．篮球运动员通常要伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前．这样做可以（ ）
A．减小球对手的冲量
B．减小球对人的冲击力
C．减小球的动量变化量
D．减小球的动能变化量
４．如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a点运动到b点的过程中（ ）
a
A．粒子运动的加速度逐渐增大
B．粒子运动的速度逐渐增大
C．粒子的电势能逐渐增加
b
D．粒子的电势能逐渐减小

石景山路路
石景山路
图a
图b
图c
θ
θ
车头
车头
５．如图a、b所示，是一辆质量为6×103kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻经过同一路牌的两张照片．当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图c是车内水平横杆上用轻绳悬挂的拉手环经放大后的图像，轻绳与竖直方向的夹角为θ=370．根据题中提供的信息，不能估算出的物理量有（ ）
A．汽车的长度
B．3s末汽车的速度
C．3s内合外力对汽车所做的功
D．3s末汽车牵引力的功率

b
a
c
地球

６．如图所示，a、b、c是在地球大气层外同一平面内的圆形轨道上绕逆时针方向运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大

10
y/cm
x/cm
－10
0
3
6
9
12
15
A
v
７．如图为一向右传播的简谐横波的波形图，此时质点Ａ处于平衡位置，已知波的周期为1.2s，则从该时刻起至Ａ点第一次到达波谷所经历的时间为（ ）
Ａ．1.2s Ｂ．0.3s Ｃ．0.9s Ｄ．0.6s

８．汶川大地震后，为解决灾区群众的生活问题，党和国家派出大量直升飞机空投救灾物资．有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子，如图所示，设投放物资的初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态，在箱子下落过程中，下列说法正确的是（ ）
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

a
b
d
c
９．如图a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点.电场线与梯形所在的平面平行.ab平行cd,且ab边长为cd边长的一半.已知a点的电势是3V，b点的电势是5V，c点的电势是7V.由此可知，d点的电势为（ ）
A．1V B．2V C．3V D．4V

10．如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列说法正确的是（　　　）
A．向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反
B．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是顺时针的
C．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针的
D．在此过程中感应电流大小不变

11.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，现给导线通以垂直纸面向里的电流.则通电后与通电前相比较（ ）
A．磁铁对桌面的压力减小，桌面对磁铁的摩擦力为零
B．磁铁对桌面的压力减小，桌面对磁铁的摩擦力不为零
C．磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁的摩擦力为零
D．磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁的摩擦力不为零

12．如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值为，滑动变阻器上A、B间距离为L，其最大阻值等于定值电阻阻值，两完全相同的弹簧竖直固定在坚硬的水平地面上，每根弹簧的劲度系数都为．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值，弹簧始终处于弹性限度内．则所称重物的重量G与电流大小I的关系为（ ）
A. B.
C. D.

第Ⅱ卷（64分）
二．本题共3小题，共17分．
13．（1）（5分）在“验证动量守恒定律”的实验中，装置如图所示，A球为入射小球，B球为被碰小球．以下说法正确的是( )
A．入射小球的质量大于被碰小球的质量
B．入射小球的半径大于被碰小球的半径
C．入射小球每次都必须从斜槽上的同—位置由静止释放
D. 斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处应能静止

(2)（3分）示波管是示波器的核心部件，管内抽成真空，它由电子枪、偏转电极（和）和荧光屏组成，如图所示．给电子枪通电后，由于偏转电极加有电压，使荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（　　）
A．极板x应带正电
B．极板x/应带正电
C．极板y应带正电
D．极板y/应带正电

·
·
·
·
（3）（9分）如图甲所示是某实验小组探究一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C．此实验小组在一次实验时的情况如下：
A．按如图甲所示的电路图接好电路；
B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I0 = 490μA，电压表的示数U0= 8.0V．
C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标），如图乙中小黑点所示．用光滑曲线把黑点连接起来就可画出i—t图线．
请回答下列问题：
①图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是 ；
②该电容器电容为 F（结果保留两位有效数字）；
③若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值 ．

三．本题共５小题，共47分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
14．（8分）交通法规规定,摩托车行驶的安全性较差,驾驶员骑摩托车上路必须佩戴头盔.若摩托车在水平路面行驶途中不慎发生事故,驾驶员以36 km/h的速度正面撞上水泥电杆,碰撞时间为=0.05s,设碰撞后驾驶员变为静止,求:
(1)碰撞过程中驾驶员的平均加速度的大小.
(2)若驾驶员的质量为70kg,试估算碰撞时驾驶员所受的平均撞击力大小.

15．(9分) 山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差hl=8.8m，竖直台阶CD高度差为h2=5m，台阶底端与倾角为37°的斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)．求：
(1)运动员到达C点的速度大小；
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小；
(3)运动员在空中飞行的时间．

P
E
B
x
y
.
O
d

16．（9分）如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区的右边界．现有一质量为m、电荷量为-q的带电粒子，从电场中的P点以初速度沿x轴正方向开始运动，已知P点的坐标为（－L，0）且，不计带电粒子的重力．试求：
（1）带电粒子运动到y轴上时的速度
（2）要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的宽度最大为多少？

h2
h1
a
b
c
弹簧
外壳
内芯
17．（9分）某兴趣研究小组在探究一种内部带弹簧的签字笔的弹跳问题时，发现笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段：①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见图a）；②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时（弹簧刚好处于原长），与静止的内芯碰撞（见图b）；③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处（见图c）．设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g．求：
（1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；
（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；
（3）从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能．

18．（12分）如图1所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒．从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图2是棒的速度--时间图像，其中AO是图像在O点的切线，AB是图像的渐近线．
（1）除R以外，其余部分的电阻均不计，求R的阻值．
R
M a N
P b Q
F
t/s
v/ms-1
A B
O
10
4
·
·
图1
图2
（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻R上产生的热量．

石景山区2009--2010学年第一学期期末考试试卷
高三物理答题纸
（全卷考试时间：100min，满分：100分） 2010.1
一．选择题（每小题3分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求．）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案

二．实验题（共3小题，共17分）
题号
13(1)(５分)
13(２)(３分)
13(３)（９分）
答案

__________

__________

①___________________________________________
②________________________
③________________________
三．计算题（共5小题，共47分）
14．（8分）
解：

15．（9分）
解：

16．（9分）
解：

17．（9分）
解：

18．（12分）
解：

石景山区2009-2010学年度第一学期期末考试
高三物理试题参考答案
一． 选择题（每小题3分，共36分） 2010.1
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
B
B
C
D
D
Ｂ
C
C
B
C
A
二．实验题（共3小题，共17分）
题号
13(1)(５分)
13(２)(３分)
13(３)（９分）
答案
____ACD _
（选全给5分，漏选给3分，有错选不给分）
____AC_ _
（选全给3分，漏选给2分，有错选不给分）
① 电容器充电完毕时所带的电量
② ② 1.0×10-3F
③ 小（注：每空3分）
三．计算题（共5小题，共47分）
14、（8分）解：（1）由，代入数据求得 …………………（4分）
（2）由牛顿第二定律，，代入数据求得 …………………..（4分）
15、（9分）解：⑴A→C过程，由动能定理得： ……………………（2分）
△R=R(1－cos37°)，代入数据求得vc=14m/s …………………………………… （1分）
⑵在C点，由牛顿第二定律有： ，代入数据求得 Fc=3936N …………（ 2分）
由牛顿第三定律知，运动员在C点时轨道受到的压力大小为3936N. ……………………….（1分）
⑶设在空中飞行时间为t，则有：tan37°= 　 ………………………………（ 2分）
∴t = 2.5s (t =－0.4s舍去)………………………………………………………………（ 1分）
16、（9分）解：粒子在电场中做类平抛运动，竖直速度……………………………（1分）
加速度 …………………………………………………………………（1分）
水平位移…………………………………………………………………（1分）
粒子进入电场时的合速度为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
方向与y轴正方向成450．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则 ．．．．．．（1分）
粒子运动轨迹与磁场右边界相切时，由几何关系得：Rsin450+R=d．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（２分）
解得即为磁场的最大宽度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
17、（9分）解：设外壳上升高度h1时速度为V1，外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V2．
(1)对外壳和内芯，从撞后达到共同速度到上升至h2处，应用动能定理有
(4mg＋m)( h2－h1)＝(4m＋m)V22，解得V2＝ ．．．．．．．．．．．．．． （3分）
（2）设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W，在此过程中，对外壳应用动能定理有
W－4mgh1＝(4m)V12 ．．．（1分） 碰撞，对内芯与外壳有：…(1分)
解得W＝mg　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
（3）由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度的过程，机械能守恒，只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失，损失的能量为＝(4m)V12－(4m＋m)V22　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）
解得＝mg(h2－h1)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
1８、（1２分）解：棒在零时刻受到拉力F和摩擦力f的作用,此时的加速度等于直线AO的斜率.据牛顿第二定律 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
又 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
由以上两式得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
设当棒达到最大速度v时,电动势为E,电流为I,棒受到的安培力为F安,则 ．．．．（1分）
．．．．．．．．．．．．．（1分） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
此时棒处在平衡状态 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
解得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）
（２）电阻上产生的热量等于过程中导体棒克服安培力所的功W
对棒应用动能定理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（3分）
带入数据得 .．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）

用心 爱心 专心