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东城区2012-2013高三年级第一学期期末


东城区2012—2013学年度第一学期期末教学统一检测

高 三 物 理

2013.01

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至8页, 共120分。考试时长100分钟。考生务必将第Ⅰ答案答在答题纸上,在试卷上作答无效。考试结 束后,将答题纸交回。 第Ⅰ卷(选择题,共52分) 一

.单项选择题(本题共10小题,每小题只有一个选项正确,每小题4分,共40分。 ) 1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮 胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是 12 m,假 设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 0.6,g 取 10 m/s2,则汽车刹车前的速度为 A.6m/s B.10 m/s C.12 m/s D.20 m/s 2.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为 M 的竖 直竹竿,竿上有一质量为 m 的人可以看成质点,当此人沿着竖直竿以 加速度 a 加速下滑时,竿对地面上的人的压力大小为 A.(M+m)g-ma B.(M+m)g+ma C.(M+m)g D.(M-m)g

M

3.将两个电荷量分别为-2Q 和+3Q 的相同金属小球 A、B,分别固定在相距为 r 的两处,A、 B 均可视为点电荷,它们之间库仑力的大小为 F。现将第三个与 A、B 两小球完全相同的不 带电绝缘金属小球 C 先后与 A、B 相互接触后拿走,A、B 间距离保持不变,则两球间库仑 力的大小为 A.F B.

25 F 24

C.

1 F 4

D.

1 F 6

4.如图所示,我某集团军在一次空地联合军事演习中,离地面 H 高处的飞机以水平对地速度 v1 发射一颗炸弹轰炸地面目标 P,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度 v2 竖直向上发射一 颗炮弹拦截(炮弹运动过程看做竖直上抛),设此时拦截系统与飞机的水平距离为 x,若拦截 成功,不计空气阻力,则 v1、v2 的关系应满足 A. v1 ?

H v2 x x v2 C. v1 ? H

B. v1 ? v2 D. v1 ? v2

x H

5.2011 年 11 月 3 日凌晨 1 时 29 分,经历近 43 小时飞行和五次变轨的“神舟八号”飞船飞抵 距地面 343 公里的近似为圆的轨道,与在此轨道上等待已久的“天宫一号”成功对接;11 月 16 日 18 时 30 分,“神舟八号”飞船与“天宫一号”成功分离,返回舱于 11 月 17 日 19 时许返回地面。下列有关“天宫一号”和“神舟八号”说法正确的是

1

A.对接前“天宫一号”的运行速率约为 11.2km/s B.若还知道“天宫一号”运动的周期,再利用万有引力常量,就 可算出地球的质量 C.在对接前,应让“天宫一号”与“神舟八号”在同一轨道上绕 地球做圆周运动,然后让“神舟八号”加速追上“天宫一号” 并与之对接 D.“神舟八号”返回地面时应先减速 6.如图所示,物体 A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定有轻质弹簧,与 A 质量相等的物体 B 以速度 v 向 A 运动并与弹簧发生碰撞,A、B 始终沿同一直线运动,则 A、B 组成的系统动 能损失最大的时刻是 v A.A 开始运动时 B.A 和 B 的速度相等时 B A C.B 的速度等于零时 D.A 的速度等于 v 时 7. 如图所示,条形磁铁放在光滑斜面上,被平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A 为水平放置 的固定直导线的截面,导线中无电流时磁铁对斜面的压力为 FN1;当导线中有垂直纸面向里 的电流时,磁铁对斜面的压力为 FN2,下列表述正确的是 N A.FN1<FN2,弹簧的伸长量减小 S B.FN1=FN2,弹簧的伸长量减小 A C.FN1>FN2,弹簧的伸长量增大 θ D.FN1>FN2,弹簧的伸长量减小 8.1995 年美国费米国家实验室在实验中观察到了顶夸克,测得它的静止质量 m=3.1× -25kg,寿命 10 -24 τ=0.4× s,这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、反顶夸克之间的强 10

4? S ,式中 r 是正、反顶夸克之间的距离,αS 是强相互作用耦 3r ?25 合常数, k 是与单位制有关的常数,在国际单位制中 k ? 0.319? 10 J ? m ,则在国际单位
相互作用势能可写为 EP ? ?k 制中强相互作用耦合常数 αS 的单位是 A.N B.V B.J D.无单位

A 9.如图所示,在一条直线上两个振源 A、B 相距 6m,振 B C 动频率相等,从 t0 时刻 A、B 开始振动,且都只振动 一个周期,振幅相等,甲为 A 的振动图像,乙为 B 的 y/cm y/cm 振动图像。若 A 向右传播的波与 B 向左传播的波在 t1 = 0.3s 时相遇,则 0.1 0.2 O O A.两列波的波长都是 4m t/s 0.2 t/s 0.1 B.两列波在 A、B 间的传播速度均为 10m/s 甲 乙 C.在两列波相遇过程中,中点 C 为振动加强点 D.t2 = 0.7s 时刻 B 点经过平衡位置且振动方向向上

2

10.如图所示,一质量为 m 的滑块以初速度 v0 从固定于地面的斜面底端 A 开始冲上斜面,到达 某一高度后返回 A,斜面与滑块之间有摩擦。下列各项分别表示它在斜面上运动的速度 v、 加速度 a、重力势能 Ep 和机械能 E 随时间变化的图象,可能正确的是
B O A v a Ep E

t A

2t

t

O

t B

2t

t

O

t C

3t t

O

t D

3t t

二、多项选择题 (本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题多个选项正确,选择正确选项, 全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选或不选的为0分。 ) 11.北京市东城区民用电网改造完成后,某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为 u=220 2 sin100πt(V) ,对此交变电压,下列表述正确的是 A.最大值是 220V B. 频率是 50Hz C.有效值是 220V D.周期是 0.01 s

12. 2000 年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的车速已 达到 500km/h,可载 5 人,如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用 高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B水平放在磁铁A的正上方,它就能在磁力的作 用下悬浮。下列表述正确的是 A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流 B 消失 B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流.当稳定后,感应电流 仍存在 A C.在B放入磁场的过程中,如A的N极朝上,从上向下看,B中感应电 流为顺时针方向 D.在B放入磁场的过程中,如A的N极朝上,从上向下看,B中感应电 流为逆时针方向 13.如图所示,质量 m=1kg 的物块,以速度 v0=4m/s 滑上正沿逆时针转动的水平传送带,传送 带上 A、B 两点间的距离 L=6m,已知传送带的速度 v=2m/s,物块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,重力加速度 g 取 10m/s2。关于物块在传送带上的运 v0 动,下列表述正确的是 A.物块在传送带上运动的时间为 4s A B B.物块滑离传送带时的速率为 2m/s C.皮带对物块的摩擦力对物块做功为 6J D.整个运动过程中由于摩擦产生的热量为 18J

3

第Ⅱ卷
三.实验题(每小题6分,共12分)
木板

(非选择题,共7题,共68分)

14.用如图甲所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验。
坐标纸 P1 斜槽轨道 P2

P3 重锤 图甲 图乙

(1)对于实验的操作要求,下列说法正确的是( ) A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B.斜槽轨道必须光滑 C.斜槽轨道末端可以不水平 D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些 (2)根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图乙所示。 图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为 l,P1、P2 和 P3 是轨迹图线上的 3 个点。若已 测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,重力加速度为 g。可求出小球从 P1 运动到 P2 所用的时间为_______,小球抛出后的水平速度为_______。 15.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大。某同学为研究这一现象,利用下列实验器材: 电压表、电流表、滑动变阻器(变化范围 0~10 Ω)、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验, 并通过实验得到如下数据(I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压)。 I/A U/V 0 0 0. 12 0.2 0.20 0.4 0.28 0.6 0.34 0.8 0.38 1.0 0.42 1.2
I/A

0.46 1.4

0.48 1.6

0.50 2.0

(1) 请在下面的虚线方框中画出实验电路图。 (2)在图中画出小灯泡的 I-U 曲线。

0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
U/V

0

0.4 0.8 1.2 1.6 2.0

⑶将以上小灯泡接到如图所示的电路中,若电源电动势 E=2.0V,内 阻 r=0.5Ω, 定值电阻 R=4.5Ω, 则此时小灯泡的功率是 W。 (保留两位有效数字)

4

四.计算题:本题共5小题,共56分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤, 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须写出数值和单位。 16. (10 分)如图所示,某滑道由 AB、BC 两段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连 接(不考虑机械能损失) ,其中轨道 AB 段是光滑的,水平轨道 BC 的长度 x1=7.5m, A 点 离轨道 BC 的高度为 h=5.0m。现让质量为 m 的小滑块自 A 点由静止释放,已知小滑块与水 平轨道间的动摩擦因数为 μ=0.5,重力加速度 g 取 10m/s2。试求: (1)小滑块到达 C 点时的速度大小; A (2)小滑块由 B 点运动到 C 点的时间; (3)小滑块最终静止的位置距 B 点的距离 x2。 h
1

B

x

C

17.(10 分) 如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为 L=1 m,上端接有 电阻 R=3 Ω,虚线 OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量 m=0.25 kg、电阻 r =1 Ω 的金属杆 ab,从 OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持 良好接触,杆下落过程中的 v-t 图象如图乙所示(取 g=10 m/s2)。求: (1)金属杆 ab 刚进入磁场时的速度大小; (2)磁感应强度 B 的大小; (3) 杆在磁场中下落 0.2 s 的过程中电阻 R 产生的热量。

18.(10 分) 在水平直线马路上,质量为 1.0× 3kg 的汽车,发动机的额定功率为 6.0× 4W,汽 10 10 2 车开始由静止以 a=1 m/s 的加速度做匀加速运动,运动中所受摩擦阻力大小恒为 2000N, 当汽车达到额定功率后,保持功率不变(g=10 m/s2)。求: (1)汽车做匀加速运动的时间 t1; (2)汽车所能达到的最大速率; (3)若汽车由静止位移 1000m 前,已达到最大速率,则汽车发生该 1000m 位移需要多少时 间 t?

5

19. (13 分)如图所示,在半径为 a(大小未知)的圆柱空间中(图中圆为其横截面),固定放置一 绝缘材料制成的边长为 L 的弹性等边三角形框架 DEF,其中心 O 位于圆柱的轴线上。在三角形 框架 DEF 与圆柱之间的空间中, 充满磁感应强度大小为 B 的均匀磁场, 其方向平行于圆柱轴线 垂直纸面向里。在 EF 边上的中点 S 处有一发射带电粒子的粒子加速器,粒子发射的方向皆在 截面内且垂直于 EF 边并指向磁场区域。发射粒子的电量皆为 q(q>0) ,质量皆为 m,速度大 小皆为 v ?

qBL 。若粒子与三角形框架的碰撞均为完全弹性碰撞,且粒子在碰撞过程中所带的 6m

电量不变。 (不计带电粒子的重力,不计带电粒子之间的相互作用) 求: (1) 为使初速度为零的粒子速度增加到 v ?

qBL , 在粒子 6m

F

加速器中,需要的加速电压为多大; (2) 带电粒子在匀强磁场区域内做匀速圆周运动的半径; (3)若满足:从 S 点发射出的粒子都能再次返回 S 点,则 匀强磁场区域的横截面圆周半径 a 至少为多大; (4)若匀强磁场区域的横截面圆周半径 a 满足第(3)问 的条件,则从 S 点发射出的某带电粒子从 S 点发射到 第一次返回 S 点的时间是多少?

a
O D

S v

.
E

L

20. (13 分) 质量均为 m=0.1kg 的两个小物体 A 和 B, 静止放在足够长的水平面上, 相距 L =12.5m。 -4 它们跟水平面间的动摩擦因数均为μ =0.2,其中 A 带电荷量为 q=3×10 C 的正电荷,与水平 面的接触是绝缘的, 不带电。 B 现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场, 场强 E=103N/C, A 便开始向右运动,并与 B 发生多次对心碰撞,碰撞过程时间极短,碰撞过程中无机械能损失, A 带电量不变,B 始终不带电。g 取 10m/s2。试求: (1)A 与 B 第 1 次碰撞后 B 的速度大小; (2)A 与 B 从第 2 次碰撞到第 3 次碰撞过程中 B 运动的位移; (3)整个运动过程中 A、B 同水平面摩擦产生热量的总和。

L
A B

E

6


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