2011-2012学年江苏省南京市雨花台中学高三（上）第一次段考物理试卷（解析版）

一、解答题

1. 难度：中等

如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻．ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触．整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中bc间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．求：
（1）导体杆上升到h过程中通过杆的电量；
（2）导体杆上升到h时所受拉力F的大小；
（3）导体杆上升到h过程中拉力做的功．

二、选择题

2. 难度：中等

第29届奥运会已于2008年8月8日在北京举行，跳水比赛是我国的传统优势项目．某运动员正在进行10m跳台跳水比赛，若只研究运动员的下落过程，下列说法正确的是（ ）
A．为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点
B．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升
C．运动员在前一半时间内通过的位移大，后一半时间内通过的位移小
D．运动员通过前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短

3. 难度：中等

一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上．现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示．则物块（ ）
A．仍处于静止状态
B．沿斜面加速下滑
C．受到的摩擦力不变
D．受到的合外力增大

4. 难度：中等

一物体作匀加速直线运动，通过一段位移△x所用的时间为t₁，紧接着通过下一段位移△x所用时间为t₂．则物体运动的加速度为（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未拴接）从O点压缩至A点后由静止释放，运动到B点停止，如图所示．滑块自A运动到B的v-t图象，可能是下图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，在静止的木箱内用细绳b、c系住一个小球d，细绳b水平，细绳c与竖直方向成θ角．当系统静止不动时，两细绳的拉力分别为T_b、T_c，当木箱沿细绳c向右上方加速运动时，两根细绳中的拉力变化情况是（ ）

A．T_b减小，T_c增大
B．T_b不变，T_c增大
C．T_b减小，T_c不变
D．T_b和T_c都增大

7. 难度：中等

受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v-t图线如图所示，则（ ）

A．在0～t₁秒内，外力F大小不断增大
B．在t₁时刻，外力F为零
C．在t₁～t₂秒内，外力F大小可能不断减小
D．在t₁～t₂秒内，外力F大小可能先减小后增大

8. 难度：中等

如图所示，滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A套在水平直杆上．现用与水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右匀速运动，运动过程中A、B保持相对静止．已知A、B的质量分别为2kg、1kg，F=10N，重力加速度为10m/s²．则（ ）

A．轻绳与水平方向的夹角θ=30°
B．轻绳与水平方向的夹角θ=60°
C．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为
D．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为

9. 难度：中等

李娜在6月4日获得法国网球公开赛冠军．她在做网前截击训练时，在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，如图所示，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（ ）

A．球的速度v等于
B．球从击出至落地所用时间为
C．球从击球点至落地点的位移等于L
D．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关

10. 难度：中等

质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能（ ）
A．一直增大
B．先逐渐减小至零，再逐渐增大
C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

三、解答题

11. 难度：中等

某同学用20分度游标卡尺测量其长度如下左图，由图可知其长度L=______mm；用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径d=______mm；

12. 难度：中等

如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点．加速度大小用a表示：

（1）OD间的距离为______cm．
（2）下图是根据实验数据绘出的s-t²图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示______，其大小为______m/s²（保留三位有效数字）．

13. 难度：中等

在“验证力的平行四边形定则”的实验中，有下列实验步骤：
a．在桌上放一块方木板，在方木板上垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上的A点．
b．其用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置O，记下弹簧秤的示数F´和细绳的方向，按同样比例做出力F´的图示．
c．改变两个分力的大小和夹角，再做两次实验．
d．记下两只弹簧秤的示数F₁，F₂及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例做出力F₁和F₂的图示，用平行四边形定则求出合力F．
e．比较力F´与F，可以看出，它们在实验误差范围内是相等的．
f．把两条细绳系在橡皮条的另一端，通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O．
完成下列填空：
（1）上述步骤中，正确的顺序是______（填写步骤前面的字母）．
（2）下列哪些措施能减小实验误差______
A．两条细绳必须等长
B．弹簧秤、细绳．橡皮条都应与木板平面平行
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一条细绳的方向时两标记点要远一些
D．实验前先把实验所用的两只弹簧秤的钩子相互钩住．平放在桌面上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，若不同．则进行调节使之相同．

14. 难度：中等

选修3-4下列说法中正确的是______
A、光的偏振现象证明了光波是纵波
B、在发射无线电波时，需要进行调谐和解调
C、在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D、考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长．

15. 难度：中等

如图所示为直角三棱镜的截面图，一条光线平行于 BC边入射，经棱镜折射后从AC边射出．已知∠A=θ=60°，该棱镜材料的折射率为______

16. 难度：中等

如图所示．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s．质点P的横坐标为s=0.96m．从图示时刻开始计时，求
①质点P开始振动时振动的方向．
②经过多长时间质点P第二次到达波峰？

17. 难度：中等

选修3-5.2011年3月11日．日本发生里氏九级大地震．造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有¹³¹I和¹³⁷Cs两种放射性元素．它们通过一系列：衰变产生对人体有危害的辐射．其中¹³¹I的衰变方程为₅₃¹³¹I→₅₄¹³¹Xe+_-1e，其半衰期为8天．下列说法正确的是______
A．该核反应是α衰变
B．₅₃¹³¹I原子核中含有78个中子
C．经过16天，75%的₅₃¹³¹I原子核发生了衰变
D．虽然该反应出现质量亏损，但核反应前后的原子核总质量数不变．

18. 难度：中等

一台激光器发光功率为P，发出的激光在真空中波长为λ，真空中的光速为c，普朗克常量为h，则每一个光子的动量为______；该激光器在t秒内辐射的光子数为______．

19. 难度：中等

一质量为M的航天器远离太阳和行星，正以速度v在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出质量为m的气体，气体向后喷出的速度大小为v₁，求加速后航天器的速度大小．（v、v₁均为相对同一参考系的速度）

20. 难度：中等

如图，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t=2s拉至B处．（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6．取g=10m/s²）
（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；
（2）用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t．

21. 难度：中等

举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目，就“抓”举而言，其技术动作可分为预备、提杠发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等动作，如图所示表示了其中的几个状态．在“提杠发力”阶段，运动员对杠铃施加恒力作用，使杠铃竖直向上加速运动；“下蹲支撑”阶段，运动员不再用力，杠铃继续向上运动，当运动员处于“下蹲支撑”处时，杠铃的速度恰好为零．

（1）为了研究方便，可将“提杠发力”、“下蹲支撑”两个动作简化为较为简单的运动过程来处理，请定性画出相应的速度-时间图象．
（2）已知运动员从开始“提杠发力”到“下蹲支撑”处的整个过程历时0.8s，杠铃总共升高0.6m，求杠铃获得的最大速度．
（3）若杠铃的质量为150kg，求运动员提杠发力时对杠铃施加的作用力大小．