2011-2012学年江苏省南京市雨花台中学高三（上）第二次段考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的有（ ）

A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量
B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场
C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律
D．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因

2. 难度：中等

如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上．开始时小车处于静止状态．当小车匀加速向右运动时，下述说法中正确的是（ ）

A．弹簧秤读数变大，小车对地面压力变大
B．弹簧秤读数变大，小车对地面压力变小
C．弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变
D．弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大

3. 难度：中等

质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A．线速度
B．角速度
C．运行周期
D．向心加速度

4. 难度：中等

如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l．一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m₁的重物．在绳子距a端得c点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m₂的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比为（ ）
A．
B．2
C．
D．

5. 难度：中等

一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替．如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径．现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ抛出，如图（b）所示．则在其轨迹最高点P处的曲率半径是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

A、B两个物体从同一地点在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则（ ）
A．A、B两物体运动方向相反
B．t=4s时，A、B两物体相遇
C．在相遇前，t=4s时A、B两物体相距最远
D．在相遇前，A、B两物体最远距离20m

7. 难度：中等

压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压电陶瓷设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压电陶瓷和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，它的直径略小于陶瓷和挡板间的距离．小车向右做直线运动过程中，电压流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（ ）
A．从t₁到t₂时间内，小车做变加速直线运动
B．从t₁到t₂时间内，小车做匀加速直线运动
C．从t₂到t₃时间内，小车做匀加速直线运动
D．从t₂到t₃时间内，小车做匀速直线运动

8. 难度：中等

甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道．以下判断正确的是（ ）
A．甲的周期大于乙的周期
B．乙的速度大于第一宇宙速度
C．甲的加速度小于乙的加速度
D．甲在运行时能经过北极的正上方

9. 难度：中等

光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．一质量为m的小球以初速度v沿AB运动，恰能通过最高点，则（ ）
A．R越大，v越大
B．R越大，小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越大
C．m越大，v越大
D．m与R同时增大，初动能E_k0增大

二、解答题

10. 难度：中等

如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度．
（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______．
②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______
（A）小车与轨道之间存在摩擦
（B）导轨保持了水平状态
（C）所挂钩码的总质量太大
（D）所用小车的质量太大．

11. 难度：中等

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图．长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上．在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间，

实验步骤如下：
①用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；
②用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h₁，B点到水平桌面的垂直距离h₂；
③将滑块从A点静止释放．由光电计时器读出滑块的挡光时间t；
④重复步骤 ③数次，井求挡光时间的平均值
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线．
（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）
①斜面倾角的余弦cosα=______

12. 难度：中等

选做题[物理─选修3-4]
下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是______．（填入选项前的字母，有填错的不得分）
A．弹簧振子的周期与振幅有关
B．横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定
C．在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度
D．单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率．

三、填空题

13. 难度：中等

如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更    （填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离    （填增大、减小）．

四、解答题

14. 难度：中等

一半径为R的球体放置在水平面上，球体由折射率为的透明材料制成．现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线，平行于桌面射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，如图所示．已知入射光线与桌面的距离为．求出射角．

15. 难度：中等

选做题[物理─选修3-5]
光电效应实验中，下列表述正确的是（ ）
A．光照时间越长光电流越大
B．入射光足够强就可以有光电流
C．遏止电压与入射光的频率有关
D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子．

16. 难度：中等

选做题氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为______eV．现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有______种．

五、填空题

17. 难度：中等

天然放射性元素 P_u经过    次α衰变和    次β衰变，最后变成铅的同位素    ．（填入铅的三种同位素Pb、Pb、Pb中的一种）

六、解答题

18. 难度：中等

如图所示，A是地球的同步卫星．另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h．已知地球半径为R，地球自转角速度为ω_o，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心．
（1）求卫星B的运行周期．
（2）如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？

19. 难度：中等

质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ=37°．力F任用2s后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25s后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

20. 难度：中等

如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外．有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场．质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d．接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场．不计重力影响．若OC与x轴的夹角φ，求：
（1）粒子在磁场中运动速度的大小；
（2）匀强电场的场强大小．