1、优质文档优质文档北京市西城区 20112012 学年度第一学期期末试卷高三物理 2012.1 本试卷分第一卷（选择题）和第二卷（计算题）两部分。共 100 分。考试时间为 120分钟。第一卷（选择题，共 48 分）一、 单项选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分。每小题只有一个选项正确。 ）1 两个共点力的大小分别为 2N 和 5N，这两个力合力的大小可能为A0 B2NC 4N D8N2一正弦式交变电流的电压 u 随时间 t 的变化规律如图所示。则该交变电压的有效值为A220 V B440 2VC 220V D440V3如图所示，两个电荷量均为 +q 的小球 用长为 l 的轻质绝缘细绳连接
2、，静止在光滑的绝缘水平面上。两个小球的半径 r l。k 表示静电力常量。则轻绳的张力大小为A0 B 2lkC 2lkq D q4用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽 度为 4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为 0.040s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为A0.10m/s B100m/sC 4.0m/s D0.40m/s 5 如图所示，在水平地面上放着斜面体 B，物体 A 置于斜面体 B 上。一水平向右的力 F 作用于物体 A。在力 F 变大的过程中，两物体始终保持静止，则地面对斜面体 B 的支持力N 和摩擦力 f 的变化情况是AN 变大
3、、 f 不变 BN 变大、f 变大C N 不变、f 变大 DN 不变、f 不变200 0.020.01 t/su/VBAF优质文档优质文档6如图所示，电场中一正离子只受电场力作用从 A 点运动到 B 点。离子在 A 点的速度大小为 v0，速度方向与电场方向相同。能定性反映该离子从 A 点到 B 点运动情况的速度 时间（v- t）图象是7一个不带电的金属导体在电场中处于静电平衡状态。下列说法正确的是A导体内部场强处处为 0B导体上各点的电势不相等C导体外表面的电荷一定均匀分布D在导体外表面，越尖锐的位置单位面积上分布的电荷量越少8如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，电 动机内阻为 R1
4、。当开关闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为 R2，电动机两端的电压为 U，通过电动机的电流为 I。电动机输出的机械功率 P 等于AUI B 12RC IUD rE21来源:Z&xx&k.Com来源:学*科*网 Z*X*X*K9如图所示，A 、B、C 是等边三角形的三个顶点，O 是 A、B 连线的中点。以 O 为坐标原点，A、B 连线为 x 轴，O 、C 连线为 y 轴，建立坐标系。过 A、B、C、O 四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过 O 点的通电直导线所受安培力的方向为A沿 y 轴正方向 B沿 y 轴负方向C 沿 x 轴正方向 D沿
5、 x 轴负方向10如图所示，一单匝矩形金属线圈 ABCD 在匀强磁场中绕转轴 OO 匀速转动。转轴 OO过 AD 边和 BC 边的中点。若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量 随时间 t 的变A Bv0EAtOvtOvsBvtOtOCv0 v0 v0 v0vsDE r R2SMyOCBAxOAB CDO优质文档优质文档化关系可以表示为 t20cos1.（Wb） ，时间 t 的单位为 s。已知矩形线圈电阻为2.0。下列说法正确的是A线圈中电流的有效值约为 3.14AB穿过线圈的磁通量的最大值为 .WbC 在任意 1s 时间内，线圈中电流的方向改变 10 次D在任意 1s 时间内，线圈克服 安培力
6、所做的功约为 9.86J二、多项选择题（本题共 6 小题。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确。全部选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，不选或有选错的得 0 分。 ）11两块正对的平行金属板之间夹上一层电介质，就组成了一个平行板电容器。要改变平行板电容器的电容，可以改变A两极板间的电压 U B电容器所带的电荷量 QC 两极板间的距离 d D两极板间的正对面积 S12如图所示，一圆筒绕中心轴 OO 以角速度 匀速转动，小物块紧贴在竖直圆筒的内壁上，相对于圆筒静止。此时，小物块受圆筒壁的弹力大小为 F，摩擦力大小为 f。当圆筒以角速度 2 匀速转动时（小物块相对于圆筒静止），小物块受
7、圆筒壁的A摩擦力大小仍为 fB摩擦力大小变为 2fC弹力大小变为 2FD弹力大小变为 4F13电源、开关 S、定值电阻 R1、光敏电阻 R2 和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置。当开关 S 闭合，并且无光照射光敏电阻 R2 时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的 M 点。当用强光照射光敏电阻 R2 时，光敏电阻的阻值变小，则A液滴向下运动B液滴向上运动 C电容器所带电荷量减少D电容器两极板间电压变大来源:学科网 ZXXK14 如图所示，长度为 l 的轻绳上端固定在 O 点，下端系一小球（小球可以看成质点） 。在 O 点正下方，距 O 点 43处的 P 点固定一颗小钉子。现将小
8、球拉到点 A 处，轻绳被拉直，然后由静止释放小球。点 B 是小球运动的最低位置，点 C（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置。已知点 A 与点 B 之间的高度差为 h，h l。A、B、P 、O在同一竖直平面内。当地的重力加速度为 g，不计空气阻力。下列说法正确的是POABMR1R2SOO优质文档优质文档A点 C 与点 B 高度差小于 hB点 C 与点 B 高度差等于 hC小球摆动的周期等于 gl23D小球摆动的周期等于 l415如图所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线表示 t=0 时刻的波形，虚线表示t=0.7s 时刻的波形。则这列波的A波长为 4mB周期可能为 0.4sC频率可能
9、为 0.25HzD传播速度可能约为 5.7m/s16自然界中某个量 D 的变化量 ，与发生这个变化所用时间 t的比值 tD，叫做这个量 D 的变化率。下列说法正确的是A若 D 表示某质点做平抛运动的速度，则 tD是恒定不变的B若 D 表示某质点做匀速圆周运动的动量，则 是恒定不变的C若 D 表示某质点的动能，则 t越大，质点所受外力做的总功就越多D若 D 表示穿过某线圈的磁通量，则 D越大，线圈中的感应电动势就越大第二卷 （计算题，共 52 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。17（ 9 分）如图所示，光滑斜面
10、 AB 与光滑水平面 BC 平滑连接。斜面 AB 长度 L=3.0m，倾角 =37。一小物块在 A 点由静止释放，先后沿斜面 AB 和水平面 BC 运动，接着从点 C 水平抛出，最后落在水平地面上。已知水平面 BC 与地面间的高度差 h=0.80m。取重力加速度 g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80 。不计空气阻力。求（1 ）小物块沿斜面 AB 下滑过程中加速度的大小 a；（2 ）小物块到达斜面底端 B 时速度的大小 v；（3 ）小物块从 C 点水平抛出到落在地面上，在水平方向上位移的大小 x。100-101 2 3 4 5 6 7 x/my/cm优质文档优质文档18
11、（ 9 分）一探月航天器在接近月球表面的轨道上绕月飞行，其运动可视为匀速圆周运动。已知月球质量为 M，半径为 R，引力常量为 G。不考虑月球自转的影响。（1 ）求航天器运行线速度的大小 v；（2 ）求月球表面重力加速度的大小 g；（3 ）若在月球表面附近，让一质量为 m 的小物体做自由落体运动，求小物体下落高度为 h 时的动能 Ek。19 （ 11 分）如图所示， 带有挡板的长木板置于光滑水平面上，轻弹簧放置在木板上，右端与挡板相连，左端位于木板上的 B 点。开始时木板静止，小铁块从木板上的 A 点以速度 v0=4.0m/s 正对着弹簧运动，压缩弹簧，弹簧的最大形变量 xm=0.10m；之后小
12、铁块被弹回，弹簧恢复原长；最终小铁块与木板以共同速度运动。已知当弹簧的形变量为 x 时，弹簧的弹性势能 2P1kxE，式中 k 为弹簧的劲度系数；长木板质量M=3.0kg，小铁块质量 m=1.0kg，k =600N/m，A 、B 两点间的距离 d=0.50m。取重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求当弹簧被压缩最短时小铁块速度的大小 v；（2）求小铁块与长木板间的动摩擦因数 ；（3）试通过计算说明最终小铁块停在木板上的位置。hC BAv0A B优质文档优质文档20 （ 11 分）如图所示，光滑金属直轨道 MN 和 PQ 固定在同一水平面内，MN、PQ 平行且足够长，两轨道间的宽度
13、 L0.50m。轨道左端接一阻值 R=0.50的电阻。轨道处于磁感应强度大小 B0.40T，方向竖直向下的匀强磁场中。质量 m=0.50kg 的导体棒 ab 垂直于轨道放置。在沿着轨道方向向右的力 F 作用下，导体棒由静止开始运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。（1 ）若力 F 的大小保持不变，且 F=1.0N。求a导体棒能达到的最大速度大小 vm；b导体棒的速度 v=5.0m/s 时，导体棒的加速度大小 a。（2 ）若力 F 的大小是变化的，在力 F 作用下导体棒做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小 a=2.0m/s2。从力 F 作用于导体棒
14、的瞬间开始计时，经过时间t=2.0s，求力 F 的冲量大小 I。21 （ 12分）如图所示，带电平行金属板 PQ 和 MN 之间的距离为 d；两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。如图建立坐标系，x 轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y 轴垂直于金属板。区域 I 的左边界在 y 轴，右边界与区域 II 的左边界重合，且与 y 轴平行；区域 II 的左、右边界平行。在区域 I 和区域 II 内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，区域 I 内的磁场垂直于 Oxy 平面向外，区域 II 内的磁场垂直于 Oxy 平面向里。一电子沿着 x 轴正向以速度 v0 射入平行板之间
15、，在平行板间恰好沿着 x 轴正向做直线运动，并先后通过区域 I 和 II。已知电子电量为 e，质量为 m，区域 I 和区域 II 沿 x 轴方向宽度均为 em230。不计电子重力。（1 ）求两金属板之间电势差 U；（2 ） 求电子从区域 II 右边界射出时，射出点的纵坐标 y；（3 ）撤除区域 I 中的磁场而在其中加上沿 x 轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区域 II 的右边界飞出。求电子两次经过 y 轴的时间间隔 t。NMQPv0BBB Oxy M ab BRFNP Q优质文档优质文档参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题 3 分）1 C 2C 3B 4A 5C6 D 7A 8C 9
16、A 10D二、多项选择题（全部选对的得 3分，选对但不全的得 2 分，不选或有选错的得 0 分）11 CD 12AD 13BD 14BC 15AB 16AD 来源:学|科| 网三、计算题17 （ 9 分）解：（1 ）根据牛顿第二定律 magsin 【2 分】解得： 2/0.6sia 【1 分】（2 ）根据机械能守恒定律 2iLv 【2 分】解得： /s.sin2gLv 【1 分】（ 3）水平方向上做匀速直线运动 tx0 【1 分】竖直方向上做自由落体运动 2gh 【1 分】上述、两式联立，解得： m4.vx 【1 分】18 （ 9 分）解：（1 ）设航天器质量为 0m，根据万有引力提供向心力2
17、02MvGR【 2 分】解得： 【1 分】（2 ）质量为 1的物体在月球表面满足 211RMmGg 【2 分】 解得： 2Rg【1 分】（3）根据动能定理 0kEmh【2 分】将 g 值代入上式，解得： RGMh 【1 分】19（ 11 分）解：优质文档优质文档（1 ） 当弹簧被压缩最短时，小铁块与木板达到共同速度 v，根据动量守恒定律vmMv)(0 【2 分】代入数据，解得： 1./s 【1 分】（2 ）由功能关系，摩擦产生的热量等于系统损失的机械能2m20m)()( kxvvxdg 【3 分】代入数据，解得： .5 【1 分】（3 ）小铁块停止滑动时，与木板有共同速度，由动量守恒定律判定，
18、其共同速度仍为 .0/sv 【1 分】设小铁块在木板上向左滑行的距离为 s，由功能关系220m)()( vmMxdg 【1 分】代入数据， 解 得： .6s 【1 分】而 s，所以，最终小铁块停在木板上 A 点。 【1 分】20 （11 分） 解：（1 ） a导体棒达到最大速度 vm 时受力平衡 m安F【1 分】此时，LRB安 【1 分】解得： /s5.2mv 【1 分】b导体棒的速度 v=5.0m/s 时，感应电动势 1.0VEBLv 【1 分】导体棒上通过的感应电流 2.0AI 【1 分】导体棒受到的安培力 N4BLF安 【1 分】根据牛顿第二定律，解得： 2m/s.a安【1 分】（2 ）
19、 t=2s 时，金属棒的速度 /s0.1tv【1 分】此时，导体棒所受的安培力 .32N2RvLBF安时间 t=2s 内，导体棒所受的安培力随时间线性变化，所以，时间 t=2s 内，安培力的冲量大小 s0.1tFI安安【1 分】优质文档优质文档对导体棒，根据动量定理 01mvI安【1 分 】所以，力 F 的冲量 sN32.安IvI【1 分】21 （12 分） 解：（1 ）电子在平行板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡0eEvB 即 0Uevd 【2 分】所以， 【1 分】（2 ）如右图所示，电子进入区域 I 做匀速圆周运动，向上偏转，洛伦兹力提供向心 力20mveBR所以， 【1 分 】设电子
20、在区域 I 中沿着 y 轴偏转距 离为 y0，区域 I 的宽度为 b（b= Bev230） ，则22)(R【1 分】代入数据，解得 my0【1 分】来源:学#科# 网 Z#X#X#K电子在两个磁场中有相同的偏转量。电子从区域 II 射出点的纵坐标 eBvy02 【1 分】（3 ） 电子刚好不能从区域 II 的右边界飞出，说明电子在区域 II 中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域 II 的右边界相切，圆半径恰好与区域 II 宽度相同。电子运动轨迹如下图所示。设电子进入区域 II 时的速度为 v，则032mveB，所以 032 【1 分】电子通过区域 I 的过程中，向右做匀加速直线运动， 此过程中平均速度 400v电子通过区域 I 的时间 vbt1（b 为区域 I 的宽度 Bemv230）NMQPv0BBB Oxy 优质文档优质文档解得： 123mteB 【1 分】电子在区域 II 中运动了半个圆周，设电子做圆周运动的周期为 T，则 e电子在区域 II 中运动的时间2mtB【1 分】电子反向通过区域 I 的时间仍为 1t。所以， 电子两次经过 y 轴的时间间隔 eBmtt 5)238(21【2 分】NMQPv0BBB Oxy
