2011-2012学年北京师大附中高三（上）开学测试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

物体的速度方向、加速度方向与所受合外力的方向的关系是（ ）
A．速度方向、加速度方向与合外力方向三者总是相同的
B．加速度方向与合外力方向总是相同，而速度方向与合外力方向可能相同，也可能不同
C．速度方向与合外力方向总是相同，而加速度方向与合外力方向可能相同，也可能不同
D．加速度方向和速度方向都是与合外力的方向可能相同也可能不同

2. 难度：中等

如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点．设滑块所受支持力为F_N．OF与水平方向的夹角为θ．下列关系正确的是（ ）
A．F=
B．F=mgtanθ
C．F_N=
D．F_N=mgtanθ

3. 难度：中等

开始物体只在两个互相平衡的力作用下静止，若一个力不变，把另一个力逐渐减小到零，然后再把这个力逐渐复原，那么对该过程中物体运动的描述，下列图象正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

一列横波沿x轴传播，如图是波上某一质点P的振动图线．右图为这列横波在0.1s时刻的波形图．由此可以判断该波的传播速度和传播方向是（ ）

A．1m/s，沿x轴正方向传播
B．1m/s，沿x轴负方向传播
C．0.5m/s，沿x轴正方向传播
D．0.5m/s，沿x轴负方向传播

5. 难度：中等

光导纤维的结构如图，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）

A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射
D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用

6. 难度：中等

如图所示，有三颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星a、b、c，它们的轨道半径之间的关系是r_a=r_b＜r_c，它们的质量关系是m_c=m_b＜m_a．则下列说法中正确的是（ ）
A．它们的线速度大小关系是v_a=v_b＜v_c
B．它们所受到的向心力大小关系是F_c＜F_b＜F_a
C．它们的周期大小关系是T_a＜T_b＜T_c
D．它们的角速度大小关系是ω_c＞ω_a=ω_b

7. 难度：中等

以速度v飞行的子弹分别穿透两块由同种材料制成的固定木板，若子弹穿透木板后的速度分别是0.6v和0.8v，则两块钢板的厚度之比为（ ）
A．1：1
B．9：7
C．8：6
D．16：9

8. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m_B=2m_A，规定向右为正方向，A、B 两球的动量均为6kg•m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A 球的动量增量为-4kg•m/s，则（ ）
A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10
C．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5
D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10

9. 难度：中等

如图，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板时速度为v，保持两板间电压不变，则（ ）
A．当增大两板间距离时，v增大
B．当减小两板间距离时，v增大
C．当改变两板间距离时，电子在两板间的运动时间不变
D．当增大两板间距离时，电子在两板间的运动时间增大

10. 难度：中等

矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

11. 难度：中等

两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图（ ）
A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨一闪身垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触．T=0时，将形状S由1掷到2．Q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、填空题

13. 难度：中等

某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示．图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，P₁、P₂和P₃是轨迹图线上的3个点，P₁和P₂、P₂和P₃之间的水平距离相等．完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s²） 
（1）设P₁、P₂和P₃的横坐标分别为x₁、x₂和x₃，纵坐标分别为y₁、y₂和y₃．从图2中可读出|y₁-y₂|=    m，|y₂-y₃|=    m，|x₁-x₂|=    m（保留两位小数）．
（2）若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用（1）中读取的数据，求出小球从P₁运动到P₂所用的时间为    s，小球抛出后的水平速度为    m/s．（保留两位有效数字）

14. 难度：中等

在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，实验原理如图所示．一位同学在实验中记录的6组数据如下表所示，试根据这些数据在如图中画出U-I图线．根据图线可读出被测电池的电动势E=    V，内电阻r=    Ω．

I（A）	0.12	0.20	0.31	0.32	0.50	0.57
U（V）	1.37	1.32	1.24	1.18	1.10	1.05

三、解答题

15. 难度：中等

如图所示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑道自由滑下，到B点时沿与水平方向成30°角斜向上飞出，最后落在斜坡上的C点．已知AB两点间的高度差为h_AB=25m，B、C两点间的高度差为h_BC=60m，运动员从B点飞出时的速度为20m/s（g取10m/s²）求：
（1）运动员从A到B克服摩擦阻力做的功；
（2）运动员落到C点时的速度大小．

16. 难度：中等

用长度为L的细线把一个小球吊在天花板上的O点，在O点正下方的P点有一个小钉子，现将细线拉到水平位置A点，然后由静止释放，如图所示，小球落到B点后，恰好能够绕着P点完成竖直平面内的圆周运动，求：
（1）小球第一次通过最低点时的速度大小；
（2）P、O间的距离．

17. 难度：中等

均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m，将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界面平行，当cd边刚进入磁场时．
（1）求cd两点间的电势差大小；
（2）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件．

18. 难度：中等

如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C相距l=1.0m物快A以速度v=10m/s沿水平方向与B正碰，碰撞后A和B牢固粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v=2.0m/s，已知A和B的质量均为m．C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数μ=0.45（设碰撞时间很短，g取10m/s²） 

（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度
（2）根据AB与C的碰撞过程分析k 的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向．

19. 难度：中等

某种加速器的理想模型如图1所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压u_ab的变化图象如图2所示，电压的最大值为U、周期为T，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场．若将一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T后恰能再次从a 孔进入电场加速．现该粒子的质量增加了．（粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力）
（1）若在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放，求其第二次加速后从b孔射出时的动能；
（2）现在利用一根长为L的磁屏蔽管（磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响），使图1中实线轨迹（圆心为O）上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出，请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管；
（3）若将电压u_ab的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速，才能经多次加速后获得最大动能？最大动能是多少？