2011-2012学年天津市高三4月月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下说法正确的是  （    ）

A．利用红外线进行遥感、遥控，主要是因为红外线的波长长，不容易发生衍射

B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象

C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系

D．a射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波

2. 难度：中等

图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有(    )

A．二种         B．三种    

C．四种 D．五种

3. 难度：中等

图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（    ）

A．图甲表示交流电，图乙表示直流电

B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin100πt（V）

C．两种电压的有效值都是220V

D．图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10∶1的理想变压器变压后，功率比为10∶1

4. 难度：中等

空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则　 (       )

A．该离子带负电

B．A、B两点位于同一高度  

C．C点时离子速度最小

D．离子到达B点后，将沿原曲线返回A点　

5. 难度：中等

图甲为一列横波在t=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是  （       ）

A．波速为6m/s；

B．波沿x轴负方向传播；

C．再过0.5s，P点的动能最大；

D．再过2.5s，P点振动路程为1.8cm

6. 难度：中等

据中新社3月10日消息，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定（     ）

A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率

B．“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期

C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

D．“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接

7. 难度：中等

用一轻绳将一小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q。P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是（     ）

A．Q物体受3个力

B．小球P受到4个力

C．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大

D．若绳子变长，绳子的拉力将变小

8. 难度：中等

美国物理学家密立根利用图示的电路研究金属的遏制电压U_c与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h，电子电量用e表示，下列说法正确的是（   ）

A．入射光的频率增大，测遏制电压时，应使滑动变阻器的滑片P向M端移动

B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大

C．由U_c-图像可知，这种金属截止频率为_c

D．由U_c-图像可求普朗克常量表达式为h =

二、实验题

9. 难度：中等

（18分）

（1）如图所示，abcd为单匝矩形线圈，边长ab＝10cm，bc＝20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20cm的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转，当线圈由图示位置转过90°时的瞬时感应电动势大小为___________V。

（2）某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．

（I）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：

①                                              ；

②                                              。

（II）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，若打点的时间间隔为T，则打E点时重物速度的表达式为v_E=         

（3）冬、春季节降水量少，广东沿海附近水位较低，涨潮时海水倒灌出现所谓咸潮现象，使沿海地区的城市自来水中的离子浓度较高，水质受到影响，为了研究咸潮出现的规律，某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。它在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如下图(1)所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水。安装前他用如下图(2)的游标卡尺（图为卡尺的背面）测量玻璃管的内径，结果如下图(3)所示。

他还选用了以下仪器：量程15V、内阻300kΩ的电压表，量程300μA、内阻50Ω的电

流表，最大阻值为1kΩ的滑动变阻器，电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组，开关等各一个，以及导线若干。下图(4)坐标中包括坐标为（0，0）的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。

根据以上材料完成以下问题：

（a）测量玻璃管内径时，应将上图(2)中的游标卡尺的A、B、C三部分中的__________________与玻璃管内壁接触（填代号）；

（b）玻璃管的内径d=___________mm；

（c）图(4)中的9个点表示实验中测得的9组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：

（d）上图(5)中的实物仪器部分已连线，将其他部分连接成能测出上图(4)数据的实物连接图；

（e）开头闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至___________端。

三、计算题

10. 难度：中等

(16分)如图所示，内壁光滑的半径为R的圆形轨道，固定在竖直平面内，质量为m₁小球静止在轨道最低点，另一质量为m₂的小球（两小球均可视为质点）从内壁上与圆心O等高的位置由静止释放，到最低点时与m₁发生弹性碰撞，求：

 （1）小球m₂运动到最低点时的速度大小；

 （2）碰撞后，欲使m₁能沿内壁运动到最高点，则m₂/m₁应满足什么条件？

11. 难度：中等

（18分）如图所示，在矩形ABCD内对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长L，AB边长为L。一个质量为m、电荷+q的带电粒子（不计重力）以初速度v₀从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上的Q点垂直于DC离开磁场，试求：

（1）电场强度的大小

（2）带电粒子经过P点时速度的大小和方向

（3）磁场的磁感应强度的大小和方向

12. 难度：中等

如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直方向的磁场中，整个磁场由若干个宽度皆为d的条形匀强磁场区域1、2、3、4……组成，磁感应强度B₁、B₂的方向相反，大小相等，即B₁=B₂=B。导轨左端MP间接一电阻R，质量为m、电阻为r的细导体棒ab垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，不计导轨的电阻。现对棒ab施加水平向右的拉力，使其从区域1磁场左边界位置开始以速度v₀向右作匀速直线运动并穿越n个磁场区域。

（1）求棒ab穿越区域1磁场的过程中电阻R产生的焦耳热Q；

（2）求棒ab穿越n个磁场区域的过程中拉力对棒ab所做的功W；

（3）规定棒中从a到b的电流方向为正，画出上述过程中通过棒ab的电流I随时间t变化的图象；