2012-2013学年北京市丰台区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种纵波
B．可见光是电磁波
C．电磁波不能产生干涉和衍射现象
D．电磁波必须依赖介质传播

2. 难度：中等

一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×10⁴J，气体对外界做功1.0×10⁴J，则该理想气体的（填选项前的字母）（ ）
A．温度降低，密度增大
B．温度降低，密度减小
C．温度升高，密度增大
D．温度升高，密度减小

3. 难度：中等

下列说法正确的（ ）
A．Th→Pa+X 中的X是中子
B．+→+是α衰变
C．+→+是核聚变
D．→+2是核裂变

4. 难度：中等

已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则（ ）
A．蓝光光子的能量较大
B．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大
C．从该玻璃中射入空气发生反射时，蓝光的临界角较大
D．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光的折射角较大

5. 难度：中等

质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t²（各物理量均采用国际制单位），则该质点（ ）
A．第1 s内的位移是5 m
B．前2 s内的平均速度是6 m/s
C．任意相邻的1 s 内位移差都是1 m
D．任意1 s内的速度增量都是2 m/s

6. 难度：中等

一列简谐波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻这列波的波形如右图所示，则质点P的振动图象为（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（ ）

A．t=0.005s时线圈平面与磁场方向平行
B．t=0.010s时线圈的磁通量变化率最大
C．线圈产生的交变电动势频率为100H_Z
D．线圈产生的交变电动势有效值为311V

8. 难度：中等

已知地球的质量为M，半径为R，自转周期为T，地球表面处的重力加速度为g．地球同步卫星的质量为m，离地面的高度为h．利用上述物理量，可推算出地球同步卫星的环绕速度表达式为（ ）
A．
B．
C．
D．

9. 难度：中等

一带电粒子，重力忽略不计，以一定的初速度进入某电场后，恰能做直线加速运动，下列说法正确的（ ）
A．电场力对粒子做正功，电势能减小
B．电场力对粒子做负功，电势能增加
C．该电场一定是匀强电场，粒子平行于电场方向运动
D．该电场一定是匀强电场，粒子垂直于电场方向运动

10. 难度：中等

两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图．若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）

A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b粒子动能较大
D．b粒子在磁场中运动时间较长

11. 难度：中等

如图是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起．我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的．下列说法中正确的是（ ）

A．线圈中的电流是很强的恒定电流
B．线圈中的电流是交变电流，且频率很高
C．待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小
D．焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反

12. 难度：中等

如图，滑块A以一定初速度从粗糙斜面体B的底端沿B向上滑，然后又返回，整个过程中斜面体B与地面之间没有相对滑动．那么滑块向上滑和下滑的两个过程中（ ）

A．滑块向上滑动的时间大于向下滑动的时间
B．斜面体B受地面的摩擦力大小改变、方向不变
C．斜面体B受地面的支持力大小始终等于A与B的重力之和
D．滑块上滑过程中损失的机械能大于下滑过程中损失的机械能

二、填空题

13. 难度：中等

如图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置．用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率．

（1）实验主要步骤如下：
①将拉力传感器固定在小车上；
②平衡摩擦力，让小车在没有拉力作用时能做    运动；
③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；
④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v_A、v_B；
⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作．
（2）下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=    ，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；

次数	F（N）	（m^2/s^2）	a（m/s^2）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34	2.44
4	2.62	4.65	4.84
5	3.00	5.49	5.72

（3）由表中数据，在图2坐标纸上作出a～F关系图线；
（4）对比实验结果与理论计算得到的关系图线（图2中已画出理论图线），造成上述偏差的原因是    ．

三、解答题

14. 难度：中等

用伏安法测定一个待测电阻R_x的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3V，内阻不计
电流表A₁：量程0～15mA，内阻约为100Ω
电流表A₂：量程0～300μA，内阻为1000Ω
滑动变阻器R₁：阻值范围0～20Ω，额定电流2A
电阻箱R₂，阻值范围0～9999Ω，额定电流1A
电键S、导线若干要求实验中尽可能准确地测量R_x的阻值，请回答下面问题：
（1）为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表______（填写器材代号）与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到______Ω，这样可以改装成一个量程为3.0的电压表．
（2）在方框中画完整测量R_x阻值的电路图，并在图中标明器材代号；
（3）调节滑动变阻器R₁，两表的示数如图所示，可读出电流表A₁的示数是______mA，电流表A₂的示数是______μA，测得待测电阻R_x的阻值是______．本次测量存在一定的系统误差，考虑这个原因测量值比较真实值______（选填“偏大”或“偏小”）．

15. 难度：中等

某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移x₁=3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v=4m/s，并以此为初速沿水平地面滑行x₂=8m后停止于C点．已知人与滑板的总质量m=60kg，g=10m/s²．（空气阻力忽略不计）．求
（1）人与滑板离开平台时的水平初速度；
（2）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小．

16. 难度：中等

在光滑的水平面上，一质量为m_A=0.1kg的小球A，以8m/s的初速度向右运动，与质量为m_B=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰．碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出．g=10m/s²．求：（1）碰撞后小球B的速度大小；
（2）小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；
（3）碰撞过程中系统的机械能损失．

17. 难度：中等

两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R₁．完成下列问题：
（1）如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源．撤去外力后导体棒仍能静止．求直流电源电动势；
（2）如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R₂的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开始下滑．在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到v时，求此时导体棒的加速度；
（3）求（2）问中导体棒所能达到的最大速度．

18. 难度：中等

如图甲所示，两平行金属板A、B的板长L=0.2m，板间距d=0.2m，两金属板间加如图乙所示的交变电压，并在两板间形成交变的匀强电场，忽略其边缘效应．在金属板右侧有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左右宽度D=0.4m，上下范围足够大，边界MN和PQ均与金属板垂直，匀强磁场的磁感应强度B=1×10^-2 T．现从t=0开始，从两极板左侧的中点O处以每秒钟1000个的数量均匀连续地释放出某种正电荷粒子，这些粒子均以v=2×10⁵ m/s的速度沿两板间的中线OO′连续进入电场，已知带电粒子的比荷=1×10⁸C/kg，粒子的重力和粒子间的相互作用都忽略不计，在粒子通过电场区域的极短时间内极板间的电压可以看作不变．求：
（1）t=0时刻进入的粒子，经边界MN射入磁场和射出磁场时两点间的距离；
（2）在0～1s内有多少个带电粒子能进入磁场；
（3）何时由O点进入的带电粒子在磁场中运动的时间最长？

19. 难度：中等

如图所示，在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后．试求：
（1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；
（2）带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；
（3）带电系统运动的周期．