2012年河南省豫北六校高三第二次精英联赛考试物理卷

一、选择题

1. 难度：简单

来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方    向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。下面说法中正确的是（    ）

A．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最强，赤道附    近最弱

B．地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极附近最弱，赤道附    近最强

C．地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转

D．地磁场只对带电的宇宙射线有阻挡作用，对不带电的射线（如γ射线）没有阻挡作用

2. 难度：简单

有一个质量2kg的质点在x－y平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．质点所受的合外力为3N

B．质点的初速度为3m／s

C．质点作匀变速直线运动

D．质点初速度的方向与合外力方向垂直

3. 难度：简单

一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距    离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（    ）

A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的加速度先增大后减小

B．运动员从下落到达最低点前，速度先增大后减小                          

C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能不守恒

D．蹦极过程中，重力势能的改变量与弹性势能的改变量总是相等

4. 难度：简单

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0．5m²，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝200rad／s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（    ）

A．图示位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为500V                      

C．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11

D．变压器输出端最多能并联83只60瓦的灯泡

5. 难度：简单

北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的三维卫星定位与通信系统（CNSS），它包括5颗同步卫星和30颗非静止轨道卫星，其中还有备用卫星在各自轨道上做匀速圆周运动。设地球半径为R，同步卫星的轨道半径约为6．6R。如果某一备用卫星的运行周期约为地球自转周期的，则该备用卫星离地球表面的高度约为（    ）

A．0．65R        B．1．65R        C．2．3R         D．3．3R

6. 难度：简单

如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与

导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导

轨运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电

路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g．则此过程（    ）

A．杆的速度最大值为                                       

B．流过电阻R的电荷量为

C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

7. 难度：简单

有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如右图所示。若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。则下列说法正确的是：（    ）

A、粒子将沿x轴正方向一直向前运动

B、粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反                         

C、粒子经过P点与Q点时，动能相等

D、粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等

8. 难度：简单

如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度V₀开始向右滑动，已知M＞m，用①和②分别表示木块A和木板B的图像，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能E_K随位移S的变化图像，其中可能正确的是（    ）

二、实验题

9. 难度：简单

某同学用DIS研究“机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_P、动能E_K或机械能E。试回答下列问题：

（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能E_P、动能E_K、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_____________．（按顺序填写相应图线所对应的文字）。

（2）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论_______________________。

10. 难度：简单

为了测定某电池的电动势（约10V～11V）和电阻（小于2Ω），需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：

（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端

第二步：把电阻箱阻值调到零

第三步：闭合电键

第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位罱，使电压表读数为4．5V

第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V

第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表

（2）上述实验可供选择的器材有：

A．某电池（电动势约10V～11V，内电阻小于2Ω） 

B．电压表（量程为5V，内阻约5KΩ）

C．电阻箱（阻值范围0～9999Ω）               

D．电阻箱（阻值范围0～99999Ω）

E．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流2A）

F．滑动变阻器（阻值为0～20KΩ，额定电流0．2A）

电阻箱应选____________，滑动变阻器应选___________（用大写字母表示）。

（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为___________V，内电阻为___________Ω。（保留3位有效数字）。

三、计算题

11. 难度：简单

如图所示，一半径R＝0．2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m＝1．0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管（图中圆管未画出）进入轨道ABC。已知AB段为光滑的弧形轨道，A点离B点所在水平面的高度h＝1．2m；BC斜面与AB轨道对接，倾角为37°，滑块与圆盘及BC斜面间的动摩擦因数均μ＝0．5，滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10m／s²，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8

（1）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落?

（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。

（3）从滑块到达B点时起，经0．6s正好通过C点，求BC之间的距离。

12. 难度：简单

如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ＝30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为＋q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子问的相互作用力，求：

（1）速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线PQ所用的时间．

（2）磁场区域的最小面积．

四、选择题

13. 难度：简单

下列说法中正确的是

A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大

C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加

D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大

五、计算题

14. 难度：简单

如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T₀时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P₀，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：

（1）温度升高到T₁为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；                 

（2）温度升高到T₂为多少时，两管液面高度差为L。

六、选择题

15. 难度：简单

在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图，其波速为5m／s，则下列说法正确的是______________

A．此时P（－2m，0cm）、Q（2m，0cm）两点运动方向相同

B．再经过0．5s质点N刚好在（－5m，20cm）位置

C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为3Hz

D．波的频率与波源的振动频率无关

16. 难度：简单

以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是_____________

A．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子

B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小

C．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大

D．天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的看不见的射线

七、计算题

17. 难度：简单

光滑水平面上有一质量为M滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R＝1m。一质量为m的小球以速度v₀向右运动冲上滑块。已知M＝4m，g取10m／s²若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：

（1）小球的初速度v₀是多少?                                          

（2）滑块获得的最大速度是多少?