2012-2013学年河北省高三寒假自主提升验收考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

以下说法符合物理史实的是（   ）

A．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象

B．牛顿发现了万有引力定律，并用扭秤装置测出了引力常量

C．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础

D．库仑认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，并提出用电场线简洁地描述电场

2. 难度：中等

质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上,现对B施加一水平力F,已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f₀,为保证它们能够一起运动,F最大值为（   ）

A．6f₀              B．4f₀                   C．3f₀               D．2f₀

3. 难度：中等

我国发射的北斗系列卫星的轨道位于赤道上方，轨道半径为r，绕行方向与地球自转方向相同。设地球自转角速度为0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g。设某一时刻，卫星通过赤道上某建筑物的上方，则当它再一次通过该建筑物上方时，所经历的时间为（   ）

A．     B． C．        D．

4. 难度：中等

下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO^，匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V。图乙是矩形线圈磁通量随时间t变化的图像。则下列说法不正确的是（   ）

 

A．电阻R上的电功率为20W

B．0.02s时R两端的电压瞬时值为零

C．R两端的电压随时间变化的规律是（V）

D．通过R的电流随时间变化的规律是

5. 难度：中等

物理关系式不仅反映了物理量之间的数值关系，也确定了单位间的关系。对于单位的分析是帮助我们检验研究结果正确性的一种方法。下面是同学们在研究平行板电容器充电后储存的能量E_C与哪些量有关的过程中得出的一些结论，式中C为电容器的电容、U为电容器充电后其两极板间的电压、E为两极板间的电场强度、d为两极板间的距离、S为两极板正对面积、ε为两极板间所充介质的相对介电常数（没有单位）、k为静电力常量。请你分析下面给出的关于E_C的表达式可能正确的是（   ）

A．                         B．

C．                      D．

6. 难度：中等

如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有（   ）

A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量

B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量

C．力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量

D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量

7. 难度：中等

用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为U_a、U_b、U_c和U_d．下列判断正确的是（ 　）（所有长边是2L ,短边是L）

A．                    B．

C．                   D．

8. 难度：中等

如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15,3) 的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为+2.0×10^-8C的滑块P（可视作质点），从x=0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02.取重力加速度g=10m/s²。则下列说法正确的是（  ）

A．滑块运动的加速度逐渐减小

B．滑块运动的速度先减小后增大

C．x=0.15m处的场强大小为2.0×10⁶N/C

D．滑块运动的最大速度约为0.1m/s

二、实验题

9. 难度：中等

某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为0点，再顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离L，并计算出各点速度平方与0点速度平方之差△v²（△v²=v²－v₀²），填入下表：

请以△v²为纵坐标，以L为横坐标在方格纸中作出△v²-L图象。

若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为 _______ N。（保留2位有效数字）

（2）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_________________________________________。

10. 难度：中等

为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：

①待测干电池E（电动势约1.5 V，内阻约为1.0 Ω）

②电流表G（满偏电流3.0 mA，内阻为10 Ω）

③电流表A（量程0～0.60 A，内阻约为0.10 Ω）

④滑动变阻器R₁（0～20 Ω，2 A）

⑤滑动变阻器R₂（0～1000 Ω，1 A）

⑥定值电阻R₃＝990 Ω

⑦开关和导线若干

（1）为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是____（填仪器字母代号）；

（2）请在图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；

（3）图乙所示为某同学根据正确的电路图做出的I₁－I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），由该图线可求出被测干电池的电动势E＝________V（保留三位有效数字），内电阻r＝________Ω。（保留2位有效数字）

三、计算题

11. 难度：中等

如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C 点， D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m可视为质点的滑块从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°，

求：

（1）滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；

（2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；

（3）弹簧被锁定时具有的弹性势能。

12. 难度：中等

如图，xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场，一个质量为m、带电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v₀沿x轴正方向开始运动。当它经过图中虚线上的M(，a)点时，撤去电场，粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域(图中未画出)，又从虚线上的某一位置N处沿y轴负方向运动并再次经过M点。已知磁场方向垂直xoy平面(纸面)向里，磁感应强度大小为B，不计粒子的重力。

试求：

（1）电场强度的大小；

（2）N点的坐标；

（3）矩形磁场的最小面积。

13. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的简谐横波t时刻的波形图象如图所示，已知该波的周期为T，a、b、c、d 为沿波传播方向上的四个质点。则下列说法中正确的是(    )

A．在时，质点c的速度达到最大值

B．在t+2T时，质点d的加速度达到最大值

C．从t到t+2T的时间间隔内，质点d通过的路程为6cm

D．t时刻后，质点b比质点a先回到平衡位置

E．从t时刻起，在一个周期的时间内，a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长

14. 难度：中等

如图所示，为某种透明介质的截面图，△AOC为等腰直角三角形，BC为半径R=12cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点．现有一束紫光射向圆心O，交圆弧BC与D点，在AB分界面上的入射角i=45°，结果在水平屏幕MN上出现一个亮斑．已知该介质对紫光的折射率为。

①求亮斑到A的距离．

②求紫光在透明介质的传播时间（光速c=3.0×10⁸ m/s）

15. 难度：中等

下列说法中正确的是(    )

A．一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关

B．对于同一种金属来说，其极限频率恒定，与入射光的频率及光的强度均无关

C．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构

D．E=mc²表明物体具有的能量与其质量成正比

E．“人造太阳”的核反应方程是

16. 难度：中等

如图所示，质量为M=10kg的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R=0.5m的光滑圆孤，BC部分水平粗糙，BC长为L=2m。一可看做质点的小物块从A点由静止释放，滑到C点刚好停止。已知小物块质量m=6kg，g取10m/s²

求：①小物块与小车BC部分间的动摩擦因数；

②小物块从A滑到C的过程中，小车获得的最大速度.