2012-2013学年河北省唐山市高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

将物块放在一粗糙斜面上，对其施加平行于斜面向上的外力F使之处于静止状态，如图所示．现逐渐增加外力F的大小，物块始终静止不动．则（ ）

A．斜面对物块的支持力一定保持不变
B．斜面对物块的摩擦力一定逐渐减小
C．斜面对物块的作用力一定逐渐减小
D．物块所受的合外力一定逐渐增大

2. 难度：中等

一辆小汽车在一段平直的公路上做匀加速直线运动，A、B是运动过程中经过的两点．已知汽车经过A点时的速度为1m/s，经过B点时的速度为7m/s．则汽车从A到B的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．汽车经过AB位移中点时速度是4m/s
B．汽车经过AB中间时刻的速度是4m/s
C．汽车前一半时间发生位移是后一半时间发生位移的一半
D．汽车前一半位移所用时间是后一半位移所用时间的2倍

3. 难度：中等

己知地球同步卫星A离地面的高度约为地球半径的6倍，另一地球卫星B离地面的高度约为地球半径的2.5倍，在地球赤道上放置一物体C，随地球转动．若将地球看成均匀球体，则（ ）
A．两颗卫星A、B的线速度之比约为1：
B．两颗卫星A、B的线速度之比约为
C．卫星B和物体C的运动周期之比约为
D．卫星B和物体C的运动周期之比约为1：

4. 难度：中等

一辆在水平路面上运动的小车上固定一光滑斜面，斜面上有一小球，小球相对斜面保持静止，如图所示．有关小车的运动情况，下列判断可能正确的是（ ）

A．以足够大的速度向左匀速运动
B．以足够大的速度向右匀速运动
C．以适当的加速度向左匀减速运动
D．以适当的加速度向右匀减速运动

5. 难度：中等

如图所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施．管道除D点右侧水平部分粗糙外，其余部分均光滑．若挑战者自斜管上足够高的位置滑下，将无能量损失的连续滑入第一个、第二个圆管形管道A、B内部（圆管A比圆管B高）．某次一挑战者自斜管上某处滑下，经过第一个圆管形管道A内部最高位置时，对管壁恰好无压力．则这名挑战者（ ）

A．经过管道A最高点时的机械能大于经过管道B最低点时的机械能
B．经过管道A最高点时的动能大于经过管道B最低点时的动能
C．经过管道B最高点时对管外侧壁有压力
D．不能经过管道B的最高点

6. 难度：中等

如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q．下列说法正确的是（ ）

A．金属棒在导轨上做匀减速运动
B．整个过程中金属棒克服安培力做功为
C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为

7. 难度：中等

一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示．已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定（ ）

A．t₁时刻穿过线框的磁通量为BL²
B．t₂时刻穿过线框的磁通量为零
C．t₃时刻穿过线框的磁通量变化率为零
D．线框转动的角速度为

8. 难度：中等

如图所示，两等量同种点电荷固定在水平方向上的A、B两点，过AB中点O的竖直方向上有C、P、Q、D四点，其中C、D和P、Q分别关于O点对称．一带电小球自C点由静止释放，运动到P点时小球的加速度为零．重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）

A．小球运动到Q点时的加速度为2g
B．小球从P点运动到O点的过程中可能先减速后加速
C．小球在O点时的电势能最小
D．小球在P点的电势能可能大于Q点的电势能

二、解答题

9. 难度：中等

在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、有水平卡槽的木板（能将挡板竖直固定在卡槽上，且相邻卡槽间的距离相等）、白纸、复写纸、图钉、小球、刻度尺等．
I．请完成研究平抛运动的实验步骤：
（1）按图安装实验装置，保证斜槽末端______，将______、______用图钉固定在挡板同一面上，再将挡板竖直固定在卡槽上；
（2）将小球从斜槽上某位置由静止释放，小球撞击挡板时在白纸上会留下痕迹；
（3）将挡板移到右侧相邻的卡槽上竖直固定好，将小球从斜槽上______释放，小球撞击挡板时在白纸上留下痕迹；
（4）重复（3）的步骤若干次；
（5）整理器材．
Ⅱ．若相邻卡槽间的距离为l，在白纸上依次选取三个点迹，测得相邻两点迹间的距离分别为h₁、h₂（h₂＞h₁），重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v=______

10. 难度：中等

有一额定电压为2.8V、额定功率0.56W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线．有下列器材可供选用
A．电压表（量程0～3V内阻约6kΩ）
B．电压表（量程0～6V，内阻约20kΩ）
C．电流表（量程0-0.6A，内阻约0.5Ω）
D．电流表（量程0～200mA，内阻约20Ω）
E．滑动变阻器（最大电阻10Ω，允许最大电流2A）
F．滑动变阻器（最大电阻200Ω，允许最大电流150mA）
G．三节干电池（电动势约为4.5V）
H．电键、导线若干
（1）为提高实验的精确程度，电压表应选用______；电流表应选用______；滑动变阻器应选用______．（以上均填器材前的序号）
（2）请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图．

（3）通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，某同学将一电源（电动势E=2V，内阻r=5Ω）与此小灯泡直接连接时，小灯泡的实际功率是______W．（保留两位有效数字）

11. 难度：中等

美国“肯尼迪”号航空母舰舰体长318.5m，舰上有帮助飞机起飞的弹射系统．飞行甲板上用于飞机起飞的跑道长200m，舰上搭载的战机为“F/A-18”型（绰号大黄蜂）战机．已知该型号战机的总质量为16吨，最小起飞速度为50m/s．该战机起飞时在跑道上滑行过程中所受阻力为其重力的0.1倍，发动机产生的推力为8×l0⁴N．（重力加速度g=10m/s²）
求：
（1）该战机起飞时在跑道上滑行过程中的加速度；
（2）为保证战机正常起飞，弹射系统对飞机至少做多少功：
（3）若弹射系统已经损坏，可采用什么方法使飞机在航空母舰上起飞．

12. 难度：中等

如图所示，中心带孔的平行板电容器水平放置，板长L=0.4m，板间距离为d=0.6m，两板间电压U=6V，使板间产生匀强电场（电场只存在于两板间）．一带电微粒在正对小孔上方距小孔h=0.8m高处由静止释放，经t=0.55s从下极板小孔处穿出．（不计空气阻力，g=10m/s²）求：
（1）微粒进入上极板小孔时的速度及在两极板间运动的时间；
（2）若在两极板间再加一垂直纸面的匀强磁场，其他条件不变，微粒仍从原来位置由静止释放，为使微粒从两极板右侧偏出，求所加磁场的磁感应强度的方向及大小应满足的条件．

13. 难度：中等

I．有关分子间相互作用力的理解，下面几种观点正确的是
A．0℃的冰变成0℃的水，体积要减小，表明该过程分子间的作用力为引力
B．0℃的冰变成0℃的水，体积虽减小，但是该过程分子间的作用力为斥力
C．高压气体的体积很难进一步被压缩，表明高压气体分子间的作用力为斥力
D．液体能够流动而固体不能，说明液体分子间作用力小于固体分子间作用为
E．固体发生形变时产生的弹力，本质上是固体大量分子间作用力的宏观表现
II．如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L₁=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃求：
（1）若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多大？
（2）若保持玻璃管开口向下直立，缓慢升高管内气体温度，当温度升高到多少摄氏度时，管内水银开始溢出．

14. 难度：中等

I．一列简谐横波在某时刻的波形如图1所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与y相同，则下列判断中正确的有______

A．波沿x轴负方向传播，且波速为10m/s
B．波沿x轴正方向传播，且波速为5m/s
C．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反
D．若某时刻N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处
E．从图示位置开始计时，在2.2s时刻，质点M刚好处在波峰位置
II．光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，它利用全反射原理来传递光信号．现有一根圆柱形光纤，已如制作光纤材料的折射率为n．假设光信号从光纤一端的中心进入．为保证沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端，n不能小于某一值．（如图2）
（1）求n的最小值；
（2）沿不同方向进入光纤的光信号传递到另一端所用的时间会有所不同，求最长与最短时间的比．

15. 难度：中等

I．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后
A．原子的能量增加，系统的电势能减少
B．原子的能量增加，系统的电势能增加
C．原子的能量减少，核外电子的动能减少
D．原子的能量减少，核外电子的动能增加
E．原子系统的电势能减少，核外电子的动能增加
II．光滑水平面上A．B两小球向同一方向运动，B在前A在后，已知A的动量为P_A=6kg•m/s，B的质量为m_B=4kg，速度为v_B=3m/s，两球发生对心碰撞后，速度同为4m/s．求：
（1）A球的质量：
（2）如果碰后两球的速度不相同，求碰后B球可能的最大速度．