2010-2011学年河南省洛阳市高三（上）统考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

q₁，q₂为真空中的两个点电荷，设它们之间相互作用力的大小为F，关于F可以写出两个表达式，一个是F=k•，另一个是F=q₂•，关于这两个表达式下列说法中正确的是（ ）
A．两个表达式的形式不同，但反映的物理意义相同
B．两个表达式的形式不同，反映的物理意义也不相同
C．两个表达式的形式相同，但反映的物理意义不相同
D．两个表达式的形式相同，反映的物理意义也相同

2. 难度：中等

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域；如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁场方向垂直于霍尔元件的工作面向下，磁感应强度大小为B，通入图示方向的电流I，在M、N两侧面就会出现电压，称为霍尔电压U_N，下列说法中正确的是（ ）
A．霍尔电压U_N仅与材料有关
B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则M侧面的电势高
C．仅增大磁感应强度时，霍尔电压U_N变大
D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

3. 难度：中等

如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处由静止开始通过光滑弧形轨道ab进入半径R=4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当小球到达顶c时对轨道的压力刚好为零；沿ab滑下后进入光滑弧形轨道bd，且到达高度为h的d点时速度为零，则h值可能为（g取10m/s²）（ ）
A．9m
B．8m
C．10m
D．7m

4. 难度：中等

如图所示，两根光滑直杆（粗细可忽略不计）水平平行放置，一质量为m、半径为r的均匀细圆环套在两根直杆上，两杆之间的距离为r，甲图为立体图，乙图为侧视图，现将两杆沿水平方向缓慢靠近直至两杆接触为止，在此过程中（ ）
A．每根细杆对圆环的弹力均增加
B．每根细杆对圆环的最大弹力均为mg
C．每根细杆对圆环的弹力均不做功
D．每根细杆对圆环所做的功均为-mgr

5. 难度：中等

太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球绕太阳公转速度的7倍，其轨道半径约为地球绕太阳公转轨道半径为2×10⁹倍．为了粗略估算银河中恒星的数目，可认为银河系的所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳的质量，则银河系中恒星的数目约为（ ）
A．10⁹
B．10¹¹
C．10¹³
D．10¹⁵

6. 难度：中等

如图，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，R₁=R₂＜R₃＜R₄，下列说法中正确的是（ ）
A．若R₂短路，电流表示数变小，电压表示数变大
B．若R₂断路，电流表示数变大，电压表示数为零
C．若R₁断路，电流表示数变小，电压表示数变小
D．若R₄断路，电流表示数变小，电压表示数变大

7. 难度：中等

如图所示，在竖直平面内，一个质量为m的质点在外力F的作用下从O点由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与竖直方向成θ角（θ＜），则下列说法中正确的是（ ）
A．当F=mgtanθ时，质点的机械能可能增加
B．当F=mgtanθ时，质点的机械能一定增加
C．当F=mgsinθ时，质点的机械能一定增加
D．当F=mgsinθ时，质点的机械能可能增加

8. 难度：中等

如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径．一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为（不计带电粒子所受重力）（ ）
A．3t
B．
C．
D．2t

二、解答题

9. 难度：中等

如图所示，是“打点计时器测速度”实验时打出的一条纸带，已知纸带做直线运动．为求E点的瞬时速度，甲同学测出D、F两点间距为9.6mm，计算出打E点时纸带的速度大小是0.16m/s；乙同学测出D、G两点间距为17.1mm，可计算出打E点时纸带的速度大小v_E=______m/s；对于甲乙两位同学测出的速度，您认为______同学测出的速度误差较小，理由是______．

10. 难度：中等

如图所示，是一种内电阻可调的化学电池，可用来验证闭合电路欧姆定律．A、B为电池的正、负极，C、D为靠近正、负极板的两个探极，目的是为了测量电池的内部电压．向电池内打气，可以改变电解质溶液液面的高低，从而改变电池的内电阻．
现在要验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势，除该电池以外，还备有理想电流表A和理想电压表V各一个、一个定值电阻R=5Ω、电键S和导线若干．正确连接电路以后，得到表中实验数据．

次数	1	2	3	4	5
电流表（A）	0.20	0.16	0.12	0.10	0.08
电压表（V）	1.01	1.20	1.40	1.50	1.59

（1）右图是该化学电池的俯视示意图，请用上述器材符号在方框内画出实验电路原理图；
（2）该电池的电动势E=______V；
（3）上述实验中第2次操作时该化学电池的内阻r=______Ω

11. 难度：中等

如图所示，把货物无初速放到a点，货物能从a点运动到b点；已知a、b两点间的距离为L，传送带保持匀速运动，速度大小为v，传送带与水平方向的夹角为θ，货物与传送带间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．试分析货物从a点到b点做什么运动？并求出货物到达b点时的速度大小v．

12. 难度：中等

如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为L=1m，左侧接一阻值为R=0.3Ω的电阻，区域efgh内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T，磁场的宽度为d=1m；一质量为m=1kg，电阻为r=0.2Ω的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F=0.5v+0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界ef由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大．
（1）若撤去水平力后棒的速度v随位移x的变化规律满足v=v-，且棒在运动到gh处时恰好静止，则水平力F作用的时间t为多少？
（2）若在棒未出磁场区域时撤去水平力F，画出棒在整个运动过程中速度v随位移x变化的各种可能的图线．

13. 难度：中等

下列说法正确的是______
A．分子势能随分子间距离的增大而增大
B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C．气体分子的平均动能越大，则气体的压强越大
D．分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小．

14. 难度：中等

如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为80cm，一端开口，一端封闭；管内有一段25cm长的水银柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平放置时，空气柱长为40cm，问当玻璃管开口的向下竖直放置时，管内空气柱长为多少？（假设温度保持不变，外界大气压为75cmHg）

15. 难度：中等

一列简谐横波某时刻的波形如图甲、图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象；关于图乙是图甲中K、L、M、N哪个质点的振点图象，下列判断正确的是______

A．若波沿x轴负方向传播，则是K点
B．若波沿x轴正方向传播，则是L点
C．若图甲中质点L是向上振动，则是M点
D．若图甲中质点L是向下振动，则是N点．

16. 难度：中等

如图所示，半圆玻璃砖的半径为R，激光射向半圆玻璃砖的圆心O；现让半圆玻璃砖在纸面内绕圆心O转动，当转过角度30°时，反射光线与折射光线恰好垂直；若光在真空中的传播速度为c，求激光在半圆玻璃砖内传播的时间．

17. 难度：中等

如果大量氢原子处在n=4的能级，以下判断正确的是______
A．最多能辐射出4种频率的光
B．最多能辐射出6种频率的光
C．从n=4跃迁至n=3时辐射的光的频率最大
D．从n=4跃迁至n=1时辐射的光的频率最大．

18. 难度：中等

质量为M的小船以速度V行驶，船上有两个质量皆为m的小孩a和b，分别静止站在船头和船尾．现小孩a沿水平方向以速率v（相对于静止水面）向前跃入水中，然后小孩b沿水平方向以同一速率v（相对于静止水面）向后跃入水中．求小孩b跃出后小船的速度．