2011-2012学年甘肃省天水一中高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

F₁、F₂是力F的两个分力．若F=10N，则下列哪组力不可能是F的两个分力（ ）
A．F₁=10N F₂=10N
B．F₁=20N F₂=20N
C．F₁=2N F₂=6N
D．F₁=20N F₂=30N

2. 难度：中等

如图所示，斜面体P放在水平面上，物体Q放在斜面上，Q受到一个水平作用力F，Q和P都处于静止状态．设P对Q的摩擦力和水平面对P的摩擦力分别为F₁、F₂．现保持力F的大小不变，方向变为沿斜面向上，整个系统仍处于静止状态，则（ ）

A．F₁、F₂都变小
B．F₁变大，F₂变小
C．F₁不一定变大，F₂变小
D．F₁、F₂都变大

3. 难度：中等

如图所示为物体做直线运动的v-t图象．若将该物体的运动过程用x-t图象表示出来（其中x为物体相对出发点的位移），则如图答案中的四幅图描述正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平地面上，有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力作用下运动，已知F₁＞F₂，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为（ ）

A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时突然上游来水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法正确的是（ ）
A．小船要用更长的时间才能到达对岸
B．小船到达对岸的时间不变，但位移将变大
C．因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变化
D．因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化

6. 难度：中等

2008年9月我国成功实施了“神舟七号”载人航天飞行并首次实现了航天员出舱．飞船沿椭圆轨道1飞行，后在远地点343km处的P点加速，由椭圆轨道1变成高度343km的圆轨道2，在此圆轨道2上飞行运行周期约为90min，下列判断正确的是（ ）

A．飞船在圆轨道上运行时航天员出舱前后都是处于失重状态
B．飞船在此圆轨道上运动的线速度大于同步卫星运动的线速度
C．飞船变轨前后通过椭圆轨道远地点P时的加速度相等
D．飞船变轨前的机械能大于变轨后的机械能

7. 难度：中等

如图所示，小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（ ）

A．小球落地时的动能为
B．小球落地点离O距离为2R
C．小球运动到半圆弧最高点P时，向心力恰好为零
D．若将半圆弧上部的圆弧PQ截去，其他条件不变，则小球能到达的最大高度比P点高0.5R

8. 难度：中等

如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内．将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速度释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出．重力加速度为g，空气阻力可忽略不计．关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是（ ）

A．在这个过程中，小车和物块构成的系统水平方向动量守恒
B．在这个过程中，物块克服摩擦力所做的功为mgR
C．在这个过程中，摩擦力对小车所做的功为mgR
D．在这个过程中，由于摩擦生成的热量为

9. 难度：中等

如图所示，波源S从平衡位置开始上、下（沿y轴方向）振动，产生的简谐横波向右传播，经过0.1s后，沿波的传播方向上距S为2m的P点开始振动．若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图象，如图所示．则下列说法中正确的是（ ）

A．波源S最初是向上振动的
B．该简谐波的波速为20m/s
C．该波的波长为m（n=0，1，2，…）
D．该波通过宽度约为1m的缝隙时，不能产生明显的衍射现象

10. 难度：中等

两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．12F

11. 难度：中等

把标有“220V，100W”的A灯和“220V，200W”的B灯串联起来，接入220V的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是（ ）
A．两灯的电阻之比R_A：R_B=2：1
B．两灯的实际电压之比U_A：U_B=2：1
C．两灯实际消耗的功率之比P_A：P_B=1：2
D．在相同时间内，两灯实际发热之比Q_A：Q_B=1：2

12. 难度：中等

在如图所示的电路图中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是（ ）
A．电流表A的示数变小，电压表V的示数变大
B．小灯泡L变亮
C．电容器C上的电荷量减小
D．电源的总功率变大

13. 难度：中等

在图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为l.0Ω，电路中的电阻R为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（ ）

A．电动机的输出功率为14W
B．电动机两端的电压为7.0V
C．电动机产生的热功率4.0W
D．电源输出的电功率为24W

14. 难度：中等

在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图所示，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是（ ）

A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移
B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移
C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移
D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移

15. 难度：中等

如图所示为磁流体发电机的原理图：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压，如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I，那么板间电离气体的电阻率为（ ）
A．
B．
C．
D．

二、解答题

16. 难度：中等

读出如图所示中游标卡尺测量的读数和螺旋测微器测量的读数．
（1）______cm，
（2）______mm，
（3）______mm．

17. 难度：中等

如图所示，在针管中封闭有一定质量的气体，当温度不变时，用力压活塞使气体的体积减小，则管内气体的压强______（选填“变大”或“变小”），按照气体分子热运动理论从微观上解释，这是因为：______．

18. 难度：中等

2010年4月15日，奥地利施第里尔州高空2000米处进行了极其危险的特技表演项目，场面震撼和令人揪心．如右图所示，若跳伞运动员做低空跳伞表演，他在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动．一段时间后，立即打开降落伞，以12.5m/s²的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s（g取10m/s²）．求运动员展开伞时，离地面高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？

19. 难度：中等

如图所示，电荷量为-e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v，当它通过电场B点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求A、B两点间的电势差．

20. 难度：中等

如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，R₁=3Ω，R₂=6Ω，C=30μF．
（1）闭合开关S，求稳定后通过R₁的电流．
（2）然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R₁的总电量．
（3）如果把R₂换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R₂消耗的最大电功率．

21. 难度：中等

据报道，最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示．炮弹（可视为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在导轨的一端，通以电流后炮弹会被磁力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离w=0.10m，导轨长L=5.0m，炮弹质量m=0.30kg．导轨上的电流I的方向如图中箭头所示．可以认为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B=2.0T，方向垂直于纸面向里．若炮弹出口速度为v=2.0×10³m/s，求通过导轨的电流I．忽略摩擦力与重力的影响．

22. 难度：中等

如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表和一电阻R串联后再与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m、有效电阻为r的导体棒在距磁场上边界h处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I．整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求：
（1）磁感应强度的大小B；
（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；
（3）流经电流表电流的最大值I_m．