2011-2012学年湖南省株洲市高三下学期教学质量统一考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

2011年11月1日，国家发展改革委等联合印发《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》，决定从2012年10月1日起，按功率大小分阶段逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯。下列有关白炽灯使用过程中的说法错误的是    （      ）                             

A．利用了奥斯特发现的电流的磁效应原理 

B．能量守恒，但能量可利用的品质较低

C．能量不守恒           

D．能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。

2. 难度：简单

我国选手陈一冰多次勇夺吊环冠军，是世锦赛四冠王。下图为一次比赛中他先双手撑住吊环（如图a所示），然后身体下移，双臂缓慢张开到图b位置。则每条绳索的张力（      ）

A．保持不变              

B．逐渐变小      

C．逐渐变大              

D．先变大后变小

3. 难度：简单

一乒乓球运动员在一次练习近台抛发球技术中，将一乒乓球靠近球台边缘竖直向上抛出，球拍没有与球接触，经一段时间后落到地面，取竖直向上为正方向，空气阻力不能忽略，且大小不变。最能反映乒乓球运动过程的速度—时间图线的是（      ）

4. 难度：简单

北京时间9月30日16时09分， “天宫一号”成功实施第2次轨道控制，近地点高度由200公里抬升至约362公里，为后续进入交会对接轨道奠定了基础。据介绍，近地航天器发射后，受高层大气阻力的影响，其轨道高度会逐渐缓慢降低。此次轨道抬升后，预计 “天宫一号”在与神舟八号对接时，轨道高度自然降至约343公里的交会对接轨道，从而尽量减少发动机开机。由以上可知：（      ）

A．在轨道高度下降过程中，“天宫一号”的动能减小，机械能减小

B．在轨道高度下降过程中，“天宫一号”的动能增加，机械能减小

C．轨道高度抬升时，“天宫一号”发动机向前喷气减速

D．轨道高度下降后，“天宫一号”的绕地球运动的周期变短

5. 难度：简单

如图所示，物体A放在一斜面体上，与斜面体一起向右做匀加速直线运动，且与斜面体始终保持相对静止，则（      ）

A．物体A可能受二个力的作用

B．物体A可能受三个力的作用

C．当加速度增加时，物体A受的摩擦力一定增大

D．当加速度增加时，物体A受的摩擦力可能先减小后增大

6. 难度：简单

在第16届亚洲运动会中，10米移动靶团体冠军被我国选手获得。右图为简化的比赛现场图，设移动靶移动的速度为v₁，运动员射出的子弹的速度为v₂，移动靶离运动员的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则运动员射击时离目标的距离应该为（      ）

A．          B．     

C．               D．

7. 难度：简单

如图所示，斜面的倾角θ＝37°，一物块从斜面A点由静止释放。物块质量m=10kg，物块与水平面的动摩擦因数μ＝0.4，其余部分光滑，不计物块滑至B、C点时由于碰撞的能量损失，最后能够上升到D点。已知AB高度差H＝1.8m，CD高度差为h＝0.6m，（取g=10m/s²，sin37°= 0.6,cos37°= 0.8）（      ）

A．BC长度为1.5m

B．物块下滑至斜面上B点瞬间，重力的功率为600W

C．物块在AB阶段重力的平均功率为360W

D．通过AB段所用时间为1s

8. 难度：简单

一辆质量为m=2t的汽车，在高速公路上做直线运动，并保持发动机的输出功率不变，当达到最大行驶速度v_m=20m/s时，司机突然发现路正前方有一水平弯道，弯道半径R＝20m，为安全通过弯道，司机开始刹车（已知轮胎与路面间的μ＝0.72，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s²），则（      ）

A．汽车转弯时，车内乘客是向弯道内侧倾斜

B．汽车以最大行驶速度运动时，发动机的输出功率为2.88×10⁵W

C．汽车开始刹车时，距离弯道至少为20m

D．距离弯道要立一块告示牌，上面应标明弯道最大速度不超过10m/s

9. 难度：简单

如图所示为一空腔导体周围的电场线分布，电场方向如图箭头所示，

 

M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点，其中M、N在一条直线电场线上，OQ连线垂直于MN，则（      ）

A．M点的电势比P点的电势高

B．O、M间的电势差小于N、O间的电势差

C．将一负电荷由M点移到P点，电场力做负功

D．一正电荷在O点的电势能小于在Q点的电势能

10. 难度：简单

巨磁电阻（GMR）电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了巨磁电阻效应。巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性。如图所示检测电路,设输电线路电流为I（不是GMR中的电流），GMR为巨磁电阻，R₁、R₂为定值电阻，已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比，下列有关说法正确的是（      ）

A、如果I增大，电压表V₁示数减小，电压表V₂示数增大

B、如果I增大，电流表A示数减小，电压表V₁示数增大

C、如果I减小，电压表V₁示数增大，电压表V₂示数增大

D、如果I减小，电流表A示数减小，电压表V₂示数减小

11. 难度：简单

如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动．当飞机飞经观察点B点正上方A点时投放一颗炸弹，经时间T炸弹落在观察点B正前方L₁处的C点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点B正前方L₂处的D点，且L₂=3L₁，空气阻力不计．以下说法正确的有(    )

A．飞机第一次投弹的速度为3L₁/T

B．飞机第二次投弹时的速度为2L₁/T

C．两次投弹时间间隔T内飞机飞行距离为4L₁/3

D．飞机水平飞行的加速度为L₁/T²

12. 难度：简单

如图所示，为一圆形区域的匀强磁场，在Ｏ点处有一放射源，沿半径方向射出速率为的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力．则（      ）

A．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1

B．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为∶1

C．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2∶1

D．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1∶2

二、实验题

13. 难度：简单

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．

（1）进行该实验时，应控制好小车质量M与砝码盘和砝码总质量m的关系，使它们满足                   的关系。

(2)某同学在实验中忘记平衡摩擦力，并做出了a-F图，其得到的图象是：（      ）

 (3)该同学在实验中打出了一条纸带如图所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．则该小车的加速度a＝________ m/s².(结果保留三位有效数字)

14. 难度：简单

中国机器人农民发明家吴玉禄（被誉为中国的特斯拉）只有小学文化，为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池，他在废品站找到了一个象电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”等字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命。如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？

（1）经上网查找这是只工业电雷管，由电能转化成热能而引发爆炸的，利用了电流的热效应。给你一个多用电表你会选择         （直流电流，直流电压，电阻）挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便。

（2）经核实该电雷管全电阻值为6Ω，其中电热丝阻值为5Ω，引脚线长2m，阻值为1Ω，当通以0.45A电流时约6s钟爆炸，若吴玉禄用5.4V的电压给它充电时理论上约      s钟爆炸(危险)。

（3）某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实际精确测量上述单只电雷管电阻的电路．准备了以下实验器材:

待测电雷管R_x ，炸药桶（保护作用，防爆破）

电流表A₁：量程0.5A 、内阻约0.5Ω   

电流表A₂：量程30mA、内阻约30Ω

电压表V₁：量程30V、内阻约10 kΩ

电压表V₂：量程2V、内阻约3kΩ

滑动变阻器R：0~10Ω     电阻箱R₀：0~999.9Ω，0.1A  

干电池E：电动势E=1.5V，内阻r约0.1Ω 

电键S及导线若干，

①  请设计一个较合理的电路原理图，画在规定方框内，要求通过电雷管的电流不超过27mA，电压能从零调节，尽可能减小误差。

②  并写出R_x的计算公式R_x=              ；说明公式中各物理量的意义：                 

                                                             。

三、计算题

15. 难度：简单

2011年以来我国高速公路发生多起有关客车相撞的严重交通事故，原因之一就是没有掌握好车距。据经验丰富的司机总结：在高速公路上，一般可按你的车速来确定与前车距离，如车速为80km/h，就应与前车保持80m的距离，以此类推。现有一辆客车以108km/h速度行驶，一般司机反应时间为0.5s，反应时间内视为匀速运动，刹车时最大加速度为6m/s²，求：

（1）若司机发现前车因故突然停车，则从司机发现危险到客车停止运动，该客车通过的最短路程？并说明按经验，车距保持108m是否可行？

（2）若客车超载，刹车最大加速度减为5m/s²；司机为赶时间而超速，速度达到144km/h；且晚上疲劳驾驶，反应时间增为1.5s，则从司机发现危险到客车停止运动，客车通过的最短路程？并说明经验是否可靠？

16. 难度：简单

我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等。其工作原理如图所示，利用与飞机前轮连接的通电导体在两平行金属导轨的强电流产生的磁场中受安培力作用下加速获得动能。设飞机质量为m =1.8×10⁴kg，起飞速度为v =70m/s，起飞过程所受平均阻力恒为机重的k =0.2倍，在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始起飞距离为l=210m；在电磁弹射器与飞机发动机（牵引力不变）同时工作的情况下，起飞距离减为。强迫储能装置提供瞬发能量，方案是利用电容器（电容量C极大）储存电能：W_电=，如图是电容器的带电量q与极板间电压U的关系曲线，假设电容器释放全部电能等于安培力做的功，取g=10m/s²,求：

（1）飞机所受牵引力F的大小？                                         

（2）试计算电磁弹射器安培力对飞机所做的功W为多少焦？   

（3）电源对电容器充电电压U约为多少伏？

17. 难度：简单

如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开小孔C。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电粒子（粒子的重力不计），问：            

⑴为了使粒子能从C飞出后经过一段时间后飞到D点，在B板下方加一足够大的匀强磁场，CD连线与B板的夹角为θ=45^o，CD长度为L，求磁感应强度大小和方向？

(2)在粒子运动到达D点时，为让带电粒子不打到B极板，需将磁场的磁感应强度改变，为达到目的，则磁感应强度的大小应满足什么条件？