北京市房山区2011—2012学年度第一学期期末试卷.doc

房山区2011-2012学年度统练试卷
高三年级物理
一、单项选择题（每题4分，共15小题60分）
1．在科学发展进程中，许多科学家做出了卓越贡献，下列叙述符合物理学史实的是
A．法拉第最早发现电流的磁效应现象
B．库仑通过扭秤实验测出了静电力常量
C．伽利略通过实验和逻辑推理说明力是维持物体运动的原因
D．汤姆孙发现了电子并提出原子核式结构模型
c
空气
玻璃
a
b
O
2．如图所示，一束复合光束c,从玻璃射向空气, 经折射后形成光a、b两束光线,则下列说法正确的是
A.a光光子的能量比b光光子的能量大
B. 从玻璃射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角
C. 若a光能发生光电效应，b光也一定能发生光电效应
D.经同一双缝干涉装置得到干涉条纹，a光干涉条纹间距小
3. 1
2
3
4
E/eV
n
－13．6eV
－3．40eV
－0．85eV
－1． 51eV
下列说法正确的是 （ ）
A．天然放射现象说明原子核内部有电子
B．发现质子的核反应方程是：
C．由爱因斯坦质能方程可知，物体的能量与
物体的速度的平方成正比
D．从能级图中可知，氢原子从n=2跃迁到n=1能级释放出的光子能量高于从n=4跃迁到n=2能级所释放出的光子能量
4. 一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,其线圈两端电压的瞬时值表达式u=(V)，那么（ ）
A．该交变电流的频率是l00 Hz
B．当t = 0时，线圈平面恰好与中性面垂直
C．当t =s时，u有最大值
D．该交变电流电压的有效值为V
5．如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则可推出（）
A. 图中质点b的加速度正在减小
B. 从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为4m，位移为零
C. 若此波遇到另一波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为50Hz
D. 从图示时刻开始，经过0.01s，质点c沿x轴正方向移动2m

b
O
2
-2
y/m

/m
x/m
1
3
5
a
c

6. 神舟八号无人飞行器，是中国“神舟”系列飞船的第八个，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。神八已于2011年11月1日5时58分10秒由改进型“长征二号”F遥八火箭顺利发射升空。升空后，“神八”与此前发射的“天宫一号”成功实现交会对接，于2011年11月16日18时30分，神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功分离，如图所示,返回舱已于11月17日19时许返回地面，对于神八返回舱返回地球的过程中(假设返回舱的质量不变,返回舱返回时作圆周运动)
A 动能、重力势能和机械能都逐渐减小
B 重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变
C重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变
D重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小
7.如图所示，质量为M的木板放在水平桌面上，一个质量为m的物块置于木板上。木板与物块间、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ。现用一水平恒力F向右拉木板，使木板和物块体共同向右做匀加速直线运动，物块与木板保持相对静止。已知重力加速度为g,下列说法正确的是
A．木板与物块间的摩擦力大小等于0
F
M
m

B．木板与桌面间的摩擦力大小等于F
C．木板与桌面间的摩擦力大小等于μMg
D．木板与桌面间的摩擦力大小等于μ ( M+m ) g
8．电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N。电梯做匀变速运动，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（ ）
A．电梯可能向上加速运动, 加速度大小为4m/s2
B．电梯可能向下加速运动, 加速度大小为4m/s2
C．电梯可能向上减速运动, 加速度大小为2m/s2
D．电梯可能向下减速运动, 加速度大小为2m/s2
9. ．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点由静止迅速拉到Q点，并使其获得速率v，如图所示，则力F所做的功为（ ）
A．mglcosθ B．mgl（1-cosθ）
C．Flcosθ D．mgl（1-cosθ）+ mv2
10．如图所示，放在光滑水平面上的矩形滑块是由不同材料的上下两层粘在一起组成的。质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若击中上层，则子弹刚好不穿出；如图a若击中下层，则子弹嵌入其中,如图b,比较上述两种情况，以下说法中不正确的是

b

a
A．两次滑块对子弹的阻力一样大
B．两次子弹对滑块做功一样多
C．两次滑块受到的冲量一样大
D．两次系统产生的热量一样多
11．下列说法是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中不正确的是（ ）
A．根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关
B．根据电容的定义式，电容器极板上的电荷量每增加1C，电压就增加1V
C．根据电场力做功的计算式，一个电子在1V电压下加速，电场力做功为1eV
D．根据电势差的定义式，带电荷量为C的正电荷，从a点移动到b点克服电场力做功为J，则a、b两点的电势差为V
A B
12.如图所示，A、B为大小、形状相同但用不同材料制成的空心圆管,其中A的材料为铝质，B的材质为玻璃。竖直固定在相同高度。两个相同的磁性很强的小圆片，（小圆片的直径略小于管的内径）同时从A、B管上端的管口无初速释放，对于两管中磁性小圆片的描述正确的是
A．两个磁性小圆片同时落地
B．穿过A管的小圆片穿过B管的小球先落到地
C．A、B管中的小圆片作匀加速直线运动，但A管中的小球加速度较大
D．如果换用一条有竖直裂缝的铝管，则小圆片在铝管中下落就快多了
图甲
υ
O
t
图乙
A
B
13．如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点。在此过程中，该点电荷的速度υ随时间t变化的规律如图乙所示。则下列说法中正确的是
A．A点的电场强度比B点的大
B．A、B两点的电场强度相等
C．A点的电势比B点的电势高
D．A点的电势比B点的电势低
R1
R1
R
A
B
b
a

A
B

R2
R1
14一平行板电容器C，极板是水平放置的，电路如图所示.闭合电键,今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.下列说法正确的是
A. 油滴带正电
B. 要使油滴上升，可增大滑动变阻器R1的阻值
C.只增大两极板间的距离，油滴将向下加速
D.只将平行板电容器上极板向右平移少许,带电液滴将加速上升
15.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160µV，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为
A. 1.3m/s ，a正、b负 B. 2.7m/s ， a正、b负
C．1.3m/s，a负、b正 D. 2.7m/s ， a负、b正
二.实验题（18分）

图
4
5
5
0
0
35
40
16．某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝的接入长度为l，用螺旋测微器测量金属丝直径（刻度位置如图所示），用伏安法测出金属丝的电阻（阻值大约为6Ω），然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下实验器材：
A．直流电源：电动势约3 V，内阻很小；
B．电流表A：量程0～0.6 A，内阻约为0.125Ω；
C．电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ；
D．滑动变阻器：最大阻值20Ω；0.5A
E．开关、导线等。
（1）从图中读出金属丝的直径d为 mm；
（2）根据所提供的器材，在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图；

（3）若根据伏安法测出电阻丝的阻值为R，则这种金属材料的电阻率的表达式为

17．描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图，所用小电珠的额定电压是3.8V。
A
V
a
b
P
S
⑴关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是
Ａ．系统误差主要是由电压表的分流引起的
Ｂ．系统误差主要是由电流表的分压引起的
Ｃ．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的
Ｄ．系统误差主要是由读数时的估读引起的

⑵根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如右图。试在坐标系中画出该小电珠的伏安曲线，并从图象中可求出该小电珠的额定功率是 W。
0.3
0.2
0.1
O
1 2 3 4
U/V
I/A

⑶该小电珠在1V电压下不发光。当时灯丝的实际电阻是 Ω(结果保留两位有效数字)
该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光。当时灯丝的实际电阻又是 Ω(结果保留两位有效数字)
小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？。小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的。
⑷某同学已连接如图所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正。
A．______A
V
A
V
R
S
L
E
P
a
b
___________________________
B．_________________________________
t/s
v/m·s
1
2
3
5
0
图
三、计算题（72分）
18（9分）质量为 0.5kg的物体由静止开始沿光滑斜面下滑，下滑到斜面的底端后进入粗糙水平面滑行，直到静止，它的v-t图象如图所示。（g取10m/s2），求:
斜面的倾角
物体与水平面的动摩擦因数
摩擦阻力做的功

v0
m
M
19．（10分）如图所示，质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上，物块与小车间的动摩擦因数为μ，小车足够长。求：
(1) 小物块相对小车静止时的速度；
(2) 从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间；
(3) 从小物块滑上小车到相对小车静止时，物块相对小车滑行的距离。
20.地球
A
B
同步轨道

（11分）发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形轨道上，在卫星经过A点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B。在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B在同步轨道上），如图所示。两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：
（1）地球的第一宇宙速度
（2）卫星在圆形轨道运行接近A点时的加速度大小；
（3）卫星同步轨道距地面的高度。

21．（12分）如图一所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一匀强磁场区域， MN和M ′N ′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图二是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量．

0
t1
t2
t3
t4
v1
v3
v2
v
t
N ′
M
N
M ′
a
b
c
d
图一
图二

求（1）金属框的边长；
（2）磁场的磁感应强度；
（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量．

22.（14分）如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为 d ，电场方向在纸平面内，而磁场方向垂直纸面向里．一带正电粒子从 O 点以速度 v0 沿垂直电场方向进入电场，在电场力的作用下发生偏转，从 A 点离开电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的位移为电场宽度的一半，当粒子从C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致，（带电粒子重力不计）求：

v0
A
O
d
d
E
B
(l）粒子从 C 点穿出磁场时的速度v；
(2）电场强度 E 和磁感应强度 B 的比值 E / B ；
(3）粒子在电、磁场中运动的总时间。

23.（16分）如图所示，AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为h，末端B处的切线方向水平．一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放，滑到B端后飞出，落到地面上的C点，轨迹如图中虚线BC所示．已知它落地时相对于B点的水平位移OC＝l．
　　现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带，传送带的右端与B的距离为l／2．当传送带静止时，让P再次从A点由静止释放，它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出，仍然落在地面的C点．当驱动轮转动从而带动传送带以速度v匀速向右运动时（其他条件不变），P的落地点为D．（不计空气阻力）

　　（1）求P滑至B点时的速度大小；
　　（2）求P与传送带之间的动摩擦因数m ；
（3）求出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式．
A
O
P
B
C

v0

D

房山区2011-2012学年度统练试卷
高三年级物理答题纸
选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
D
C
C
D
D
C
题号
9
10
11
12
13
14
15

答案
D
A
B
D
D
C
A

R
K
Rx
ε
V
A
二、实验题
16.
（1）d= 0.935 mm（2）电路图
0.3
0.2
0.1
O
1 2 3 4
U/V
I/A
（3）表达式

17．（1） A
（2） 1.14 W（图）
（3） 6.9~7.1Ω 9.1Ω。
小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的
（4）A． 滑动变阻器的滑片P应滑至b端
B． 电键k应该断开

18．（1）由图可知物体在斜面的加速度为=5m/s2
又ma=mgsinθ
所以θ=30 …………………………………………………………3分
(2)物体在水平面的加速度为=-2.5m/s2
由牛顿第二定律得 解得……………………………3分
(3)由动能定理得=6.25J……………………………3分

19．
图

v0

m

M

V共

s1

s2

l

物块滑上小车后，受到向后的摩擦力而做减速运动，小车受到向前的摩擦力而做加速运动，因小车足够长，最终物块与小车相对静止，如图所示。由于“光滑水平面”，系统所受合外力为零，故满足动量守恒定律。
(1) 由动量守恒定律，物块与小车系统：
mv0 = ( M + m )V共
∴……………………………3分
(2) 由动量定理，：
…………3分
(3) 由功能关系，物块与小车之间一对滑动摩擦力做功之和（摩擦力乘以相对位移）等于系统机械能的增量：
∴…………………4分
20
（1） 卫星作圆周运动向心力由重力提供
解得: ……………………………………3分

（2） 设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G、卫星在近地圆轨道运动接近A点时的加速度为，根据牛顿第二定律
物体在地球表面上受到的万有引力等于重力 解……4分
（3） 设同步轨道距地面高度为h2，根据牛顿第二定律有：
由上式解得：……………………………………………4分
21．（12分）解：（1）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为，
运动时间为t2—t1 …………………………（1分）
所以金属框的边长 …………（2分）
（2）在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力
…………（1分） ……（1分）
解得 ……………（1分）
（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得：
W重－W安=0……………………………………………（1分）
Q1=W安…………………………………………………（1分）
Q1=W重=mgl……………………………………………（1分）
金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为Q2，重力对其做正功，安培力对其做负功，由动能定理得 ………（1分）
Q2=
线框产生的总热量Q=Q1+Q2 ………………………（1分）
解得：…………（1分）
22．(1)粒子在电场中偏转：在垂直电场方向，平行电场分量
所以
得 ……………………………………4分
(2)在电场中运动时
得………………………………3分
在磁场中运动如右图
运动方向改变45°，运动半径R
又
………………………3分 得………………1分
(3)粒子在磁场中运动时间…1分 …1分
运动总时间t总＝t＋t’＝………………………………………………1分
23．（16分）
（1）物体P在AB轨道上滑动时，物体的机械能守恒，根据机械能守恒定律得物体P滑到B点时的速度为（2分）
物体P作圆周运动向心力由支持力和重力的合力提供 解得 N=3mg 2分
（2）没有传送带时，物体离开B点后作平抛运动，运动时间为t，（1分）
当B点下方的传送带静止时，物体从传送带右端水平抛出，在空中运动的时间也为t，水平位移为，因此物体从传送带右端抛出的速度（1分）．
据动能定理，物体在传送带上滑动时，有（2分）．
解出物体与传送带之间的动摩擦因数为（1分）．
（3）当传送带向右运动时，若传送带的速度，即时，物体在传送带上一直做匀减速运动，离开传送带的速度仍为，落地的水平位移为，即s＝l　（2分）．
　当传送带的速度时，物体将会在传送带上做一段匀变速运动．如果尚未到达传送带右端，速度即与传送带速度相同，此后物体将做匀速运动，而后以速度v离开传送带．v的最大值为物体在传送带上一直加速而达到的速度，即．
由此解得（2分）．
当传送带的速度，物体将以速度离开传送带，因此得O、D之间的距离为（1分）．
当传送带的速度 在，即时，物体从传送带右端飞出时的速度为v，O、D之间的距离为（1分）．
综合以上的结果，得出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式为： （1）