2012东城区期末试题及答案.doc

东城区20122013学年度第一学期期末教学统一检测 高 三 物 理 2013.01本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，第卷1至3页，第卷4至8页，共120分。考试时长100分钟。考生务必将第答案答在答题纸上，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/sM2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)g3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 AF B. C. D.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. B. C. D. 52011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A对接前“天宫一号”的运行速率约为11.2km/sB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BvA6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 AA开始运动时 BA和B的速度相等时 CB的速度等于零时 DA的速度等于v时ASN7 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 AFN1FN2，弹簧的伸长量增大 DFN1FN2，弹簧的伸长量减小81995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=3.110-25kg，寿命=0.410-24s，这是近二十几年粒子物理研究最重要的实验进展之一。正、反顶夸克之间的强相互作用势能可写为，式中是正、反顶夸克之间的距离，S 是强相互作用耦合常数，是与单位制有关的常数，在国际单位制中，则在国际单位制中强相互作用耦合常数S的单位是 AN BV BJ D无单位甲Oy/cmt/s0.10.2乙Oy/cmt/s0.10.2CAB9如图所示，在一条直线上两个振源A、B相距6m，振动频率相等，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 A两列波的波长都是4m B两列波在A、B间的传播速度均为10m/s C在两列波相遇过程中，中点C为振动加强点 Dt2 = 0.7s时刻B点经过平衡位置且振动方向向上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 BAAOvtt2tBOatt2tDOEtt3tCOEptt3t 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=220sin100t（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500，可载5人，如图所示就是磁悬浮的原理，图中是圆柱形磁铁，是用高温超导材料制成的超导圆环将超导圆环水平放在磁铁的正上方，它就能在磁力的作用下悬浮。下列表述正确的是BA在放入磁场的过程中，中将产生感应电流当稳定后，感应电流消失在放入磁场的过程中，中将产生感应电流当稳定后，感应电流仍存在在放入磁场的过程中，如的极朝上，从上向下看，中感应电流为顺时针方向在放入磁场的过程中，如的极朝上，从上向下看，中感应电流为逆时针方向v0BA13如图所示，质量m1kg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0.2，重力加速度g取10m/s2。关于物块在传送带上的运动，下列表述正确的是 A物块在传送带上运动的时间为4s 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第卷 （非选择题，共7题，共68分）三实验题（每小题6分，共12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。图乙P1P2P3坐标纸木板重锤斜槽轨道图甲（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010 )、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/A00. 120.200.280.340.380.420.460.480.50U/V00.20.40.60.81.01.21.41.62.0U/V1.60.1 02.0I/A0.40.81.20.50.20.30.4（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IU曲线。将以上小灯泡接到如图所示的电路中，若电源电动势E2.0V，内阻r=0.5，定值电阻R4.5，则此时小灯泡的功率是 W。 (保留两位有效数字)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=0.5，重力加速度g取10m/s2。试求：AxBCh1 （1）小滑块到达C点时的速度大小； （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。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L1 m，上端接有电阻R3 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.25 kg、电阻r1 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vt图象如图乙所示(取g10 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1.0103kg的汽车，发动机的额定功率为6.0104W，汽车开始由静止以a=1 m/s2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？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（q0），质量皆为m，速度大小皆为。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）vFDOaLES.求： (1) 为使初速度为零的粒子速度增加到 ，在粒子加速器中，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？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。它们跟水平面间的动摩擦因数均为=0.2，其中A带电荷量为 q=310-4C 的正电荷，与水平面的接触是绝缘的，B不带电。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。东城区20122013学年度第一学期期末教学统一检测高三物理参考答案及评分标准 一单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）。题号12345678910答案CADCDBADBC二多项选择题（本题共3小题，每小题4分，共12分）。题号111213答案BCBCBD第卷 （实验题、计算题，共7题，共68分）二实验题（每小题6分，共18分）14(1) AD （2分） (2) （2分） （2分）15(1) (2)(3) 0.150.17三计算题：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）解：小物块从A到C的过程中，由动能定理将h、x1、g代入得：vc=5m/s （3分）小滑块由A点到B点的过程机械能守恒，； vB=10m/s （4分）由动能定理得 x2=10m （3分） 17（10分）解：由图象知，杆自由下落1 s进入磁场以v10 m/s做匀速运动 （2分） 产生的电动势EBLv 杆所受安培力F安BIL 由平衡条件得mgF安 代入数据得B1 T. （5分） 电阻R产生的热量QI2Rt3.75 J. （3分） 18. （10分）解：(1)根据牛顿第二定律有：F-Ff=ma 设匀加速的末速度为v，则有：P=Fv v=at1 代入数值，联立解得匀加速的时间为：t1=20s (3分) (2)当达到最大速度vm时，有：P=Ffvm 解得汽车的最大速度为：vm=30 m/s (2分) (3)汽车匀加速运动的位移为： 在后一阶段牵引力对汽车做正功，阻力做负功，根据动能定理有： 又有x2=x-x1 代入数值，联立求解得：t2=30.8s 所以汽车总的运动时间为：t=t1+t2=50.8 s (5分)19（13分）解析:（1） 在粒子加速器中，电荷在电场中被加速，根据动能定理可知： (3分)（2） 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有牛顿第二定律可知： 展开有： 解得： （3分）（3）设想某个带电粒子从S发射后又能回到S，则该带电粒子的运动轨迹如图所示。当