一、選擇題(本題包括10小題,共40分) 在以下各題的四個選項中,只有一項是符合題目要
求的,請將正確的選項涂寫在專用機讀卡中的相應位置。
1.物理公式不僅反映了物理量之間的關系,也確定了單位間的關系,F(xiàn)有物理量單位:m(米)、J(焦)、N(牛)、C(庫)、F(法)、A(安)和T(特),由它們組合成的單位與電壓單位V(伏)等效的是
A.C/F B.N/C
C.J/A D.T⋅A⋅m 2.如圖所示, 圖線1、2分別是A、B兩個物體運動的速度(v)—時間(t)圖像,由圖像可得到的正確結果是 A.t1 時刻表示A、B兩物體相遇
B.t2時刻B物體的位移
C.圖線1表示物體A做曲線運動
D.0至t1時間內(nèi)A的平均速度小于B的平均速度
3.如圖所示,一個質量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面
上,一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點,另一端系在滑塊上,彈簧與
豎直方向的夾角為30°.則
A
.滑塊一定受到四個力作用
B.彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C.斜面對滑塊一定有支持力 D.斜面對滑塊的摩擦力大小可能等于零
4.我國研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號”探測衛(wèi)星,在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動,運行的周期為T。若以R表示月球的半徑,則
2R T
42RB、衛(wèi)星運行時的向心加速度為 T2A、衛(wèi)星運行時的線速度為
C、月球的第一宇宙速度為2 42RD、物體在月球表面自由下落的加速度為 2T
5如果把水星和金星繞太陽運行的軌道視為圓周,那么由水星和金星繞太陽運動的周期之
比可求得()A水星和金星繞太陽的動能之比 B水星和金星的密度之比 C水星和金星到太陽的距離之比 D水星和金星的質量之比
6一列簡諧橫波沿x軸傳播,t=0時刻的波形如圖所示。則從圖中可以看出() A這列波的波長為5m
B波中的每個質點的振動周期為4s
C若已知波沿x軸正向傳播,則此時質點a向下振動
D若已知質點b此時向上振動,則波是沿x軸負向傳
播的
7.如圖所示,一個小球沿豎直固定的光滑圓形軌道的內(nèi)側做圓周運動,圓形軌道的半徑為R,小球可看作質點,則關于小球的運動情況,下列說法錯誤的是()
A小球的線速度方向時刻在變化,但總在圓周切線方向上
B小球通過點的速度可以等于0
C小球線速度的大小總大于或等于Rg
D小球轉動一周的過程中,外力做功之和等于0
8.A、B是某電場中一條電場線上的兩點,一正電荷僅在電場力作
用下,沿電場線從A點運動到B點,速度圖象如右圖所示,下列
關于A、B兩點電場強度E的大小和電勢的高低的判斷,正確的是
A.EA>EB B.EA<EB C.φA<φB D.φA>φB
9.如圖所示,把小車放在光滑的水平桌面上,用輕繩跨過定滑輪使之與盛有沙子的小桶相連,已知小車的質量為M,小桶與沙子的總質量為m,
把小車從靜止狀態(tài)釋放后,在小桶下落豎直高度為h的過
程中,若不計滑輪及空氣的阻力,下列說法中正確的是()
①繩拉車的力始終為mg
②當M遠遠大于m時,才可以認為繩拉車的力為mg
③小車獲得的動能為mgh
④小車獲得的動能為 Mmgh/(M+m)
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
10.如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線,如果把該小燈泡先后分別與電源1和電源2單獨連接時,則下列說法不正確的是()
A.電源1和電源2的內(nèi)阻之比是11∶7
B.電源1和電源2的電動勢之比是1∶1
C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是1∶2
D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是1∶2
二、實驗題(共16分
11(4分)甲、乙、丙三位同學在使用不同的游標卡尺測量同一個物體的長度時,測量的結果分別如下:
甲同學:使用游標為50分度的卡尺,讀數(shù)為120.45mm 乙同學:使用游標為20分度的卡尺,讀數(shù)為120.4mm 丙同學:使用游標為10分度的卡尺,讀數(shù)為120.4mm 從這些實驗數(shù)據(jù)中可以看出讀法正確的是。
12.(12分)某同學在家里做用單擺測定重力加速度的實驗,但沒有合適的擺球,他找到了一塊外形不規(guī)則的長條狀的大理石塊代替了擺球,他設計的實驗步驟是: A.將石塊用細尼龍線系好,結點為N,將尼龍線的上端固定于O點; B.用刻度尺測量ON間尼龍線的長度l作為擺長;
C.將石塊拉開一個大約α =5°的角度,然后由靜止釋放;
D.從擺球擺到點時開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=t/30得出周期; E改變ON間尼龍線的長度再做幾次實驗,記下相應的l和T; F求出多次實驗中測得的l和T的平均值作為計算時使用的數(shù)
2
據(jù),帶入公式g=(2π/T)l求出重力加速度g。 請?zhí)羁眨?① 你認為該同學以上實驗步驟中存在錯誤或不當?shù)牟襟E是
___________。(只填寫相應的步驟代號即可) ②該同學用ON的長作l為擺長,這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力 加速度的測量值比真實值偏大還是偏小?答:__________。 ③若用上述方法在兩次實驗中分別測得擺線長度為l1、l2,若其對 應的周期分別為T1、T2,則可以比較精確地推算出重力加速度的表達式為______________。 三、計算題(本題包括5小題,共44分;要求:寫出關鍵的分析過程,并明確推導出必要的結論) 13.(8分) 如圖,一質量為M =1.2kg的物塊靜止在桌面邊緣,桌面離水平地面的高度為
h =1.8m。一質量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊,在很短的時間內(nèi)以水平
2
速度10m/s穿出。重力加速度g取10m/s。求: (1)子彈穿出木塊時,木塊獲得的水平初速度V; (2)木塊落地點離桌面邊緣的水平距離X。
14.(8分)如圖所示,在x軸的上方(y>0的空間內(nèi))存在著垂直于紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場,一個不計重力的帶正電粒子從坐標原點O處以速度v進入磁場,粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成45°角,若粒子的質量為m,電量為q,求:
(1)該粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑; (2)粒子在磁場中運動的時間。
15.(8分)如圖所示,在平行金屬板AB間和BC間分別由電源提供恒定的電壓U1和U2,且U2>U1。在A板附近有一電子,質量為m,電荷量為-e,由靜止開始向右運動,穿過B板的小孔進人BC之間,若AB間距為d1,BC間距為d2。求:
(1)電子通過B板小孔后向右運動距B板的距離; (2)電子在AC間往返運動的周期。
16.(8分)用質量為m、總電阻為R的導線做成邊長為l的正方形線框MNPQ,并將其放在傾角為θ的平行絕緣導軌上,平行導軌的間距也為l,如圖所示。線框與導軌之間是光滑的,在導軌的下端有一寬度為l(即ab=l)、磁感應強度為B的有界勻強磁場,磁場的邊界aa′、bb′垂直于導軌,磁場的方向與線框平面垂直。
某一次,把線框從靜止狀態(tài)釋放,線框恰好能夠勻速地穿過磁場區(qū)域。若當?shù)氐闹亓铀俣葹間,求: (1)線框通過磁場時的運動速度;
(2)開始釋放時,MN與bb′之間的距離; (3)線框在通過磁場的過程中所生的熱。
17.(12分)宇宙飛船是人類進行空間探索的重要設備,當飛船升空進入軌道后,由于各種原因經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的偏離軌道現(xiàn)象。離子推進器是新一代航天動力裝置,也可用于飛船姿態(tài)調整和軌道修正,其原理如圖1所示,首先推進劑從圖中的P處被注入,在A處被電離出正離子,金屬環(huán)B、C之間加有恒定電壓,正離子被B、C間的電場加速后從C端口噴出,從而使飛船獲得推進或姿態(tài)調整的反沖動力。
假設總質量為M的衛(wèi)星,正在以速度V沿MP方向運動,已知現(xiàn)在的運動方向與預定方向MN成θ角,如圖2所示。為了使飛船回到預定的飛行方向MN,飛船啟用推進器進行調整。
已知推進器B、C間的電壓大小為U,帶電離子進入B時的速度忽略不計,經(jīng)加速后形成電流強度為I的離子束從C端口噴出, 圖1
若單個離子的質量為m,電量為q,忽略離子間的相互作用力,忽略空間其他外力的影響,忽略離子噴射對衛(wèi)星質量的影響。請完
成下列計算任務:
(1)正離子經(jīng)電場加速后,從C端口噴出的速度v是多大? (2)推進器開啟后飛船受到的平均推力F是多大?
(3)如果沿垂直于飛船速度V的方向進行推進,且推進器工作時
間極短,為了使飛船回到預定的飛行方向,離子推進器噴射
出的粒子數(shù)N為多少?
圖2
北京市宣武區(qū)2008—2009學年度第一學期期末統(tǒng)一質量檢測
高三物理參考答案及評分標準 2009.1
二、填空題:共16分
11.丙 (4分) 12. BDF(3分); 偏小(2分); g=4π
2
l1l2
(7分)
T12T22
三、計算題:共44分
13.(8分) (1)(共2分) ∵ mv0=mv+MV ∴V=(mv0-mv)/M =1.5m/s (2)(共6分)∵ h =
12
gtX=V·t 2
2h
=0.9m g
∴ X=V
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14.(8分)
(1)(共2分)∵qvB=mv2
/R ∴R =mv/qB
(2)(共6分)∵T = 2πm/qB (2分)
粒子軌跡如圖示:(2分)
∴t =
3
4
T = 3m2qB (2分)
15(8分) (1)(共3分)設這個距離為xm,則由功能關系,有:
qU1·dU2U
d1 = q·xm (1分) ∴xm=1d2(2分) 1d2U2
(2)(共5分)eU11 =
2mv2分) dvv
B(11 =B2t1 (1分) xm=B2
t2(1分) ∴T=2t8mU1+2t2=………… =
1e(d1U +d
2)(2分) 1U2
16(8分)
(1)(共4分)線框在磁場區(qū)域做勻速運動時,其受力如圖所示:
∴ F=mgsinθ
又安培力: F=BIl (1分) 感應電流: I=E/R
感應電動勢: E=Blv (1分)
解得勻速運動的速度: v=mgRsinθ/B2l2
(2分)
(2)(共2分)在進入磁場前,線框的加速度a=gsinθ (1分)
v2m2gR2 所以線框進入磁場前下滑的距離s=2a =sin
2B4l4
(1分)
(3)(共2分)過程中線框沿斜面通過了2 l的距離,所以:Q熱=mg·2lsinθ
17(12分)
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(1)qU =
2qU12
mvv= ……………………………………(1分)
m2
(2)(共4分)以t秒內(nèi)噴射的離子(nm)為研究對象,應用動量定理有:
F·t=nmv……………………………………………………(1分) 又∵ I=nq/t …………………………………………………………(1分) ∴F=I
2mU
(為nm受到的平均沖力)………………………………(1分) q
2mU
………(1分) q
∴由牛頓第三定律知,飛船受到的平均反沖力大小也為I
(3)(共7分)
飛船方向調整前后,其速度合成矢量如圖所示(2分):
∴ ΔV=Vtanθ……………………………………………(1分)
∵ 系統(tǒng)總動量守恒 (而且:M >>N m)
∴ MΔV=N m v ……………………………………………(1分) ∴ N=MΔV/mv =
MVtan
………………………………(3分)