2011-2012学年河北省石家庄市正定中学高三（上）第二次月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．F₁的施力物体是弹簧
B．F₂的反作用力是F₃
C．F₃的施力物体是地球
D．F₄的反作用力是F₁

2. 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

3. 难度：中等

2008北京奥运会取得了举世瞩目的成功，某运动员（可看作质点）参加跳板跳水比赛，起跳过程中，将运动员离开跳板时做为计时起点，其速度与时间关系图象如图所示，则（ ）

A．t₁时刻开始进入水面
B．t₂时刻开始进入水面
C．t₃时刻已浮出水面
D．0-t₂的时间内，运动员处于失重状态

4. 难度：中等

现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该（ ）
A．竖直向下
B．竖直向上
C．向下适当偏后
D．向下适当偏前

5. 难度：中等

如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零
B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小
C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加
D．在这个过程中，运动员所受重力对他做的功小于跳板的作用力对他做的功

6. 难度：中等

如图所示，小球沿斜面向上运动，依次经过a、b、c、d 到达最高点e，已知ab=bd=6m，bc=1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s．设小球经b、c时的速度分别为v_b、v_c，则（ ）
A．v_b=m/s
B．v_c=3m/s
C．de=5m
D．从d到e所用时间为4s

7. 难度：中等

如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是f，则物块与碗的动摩擦因数为（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为+Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷+q，则+q在A点所受的电场力为（ ）

A．，方向向上
B．，方向向上
C．，方向水平向左
D．不能确定

9. 难度：中等

如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则（ ）

A．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变
B．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大
C．圆筒将静止在木棍上
D．圆筒将沿木棍减速下滑

10. 难度：中等

如图，用相同材料做成的质量分别为m₁、m₂的两个物体中间用一轻弹簧连接．在下列四种情况下，相同的拉力F均作用在m₁上，使m₁、m₂作加速运动：①拉力水平，m₁、m₂在光滑的水平面上加速运动．②拉力水平，m₁、m₂在粗糙的水平面上加速运动．③拉力平行于倾角为θ的斜面，m₁、m₂沿光滑的斜面向上加速运动．④拉力平行于倾角为θ的斜面，m₁、m₂沿粗糙的斜面向上加速运动．以△L₁、△L₂、△L₃、△L₄依次表示弹簧在四种情况下的伸长量，则有（ ）

A．△L₂＞△L₁
B．△L₄＞△L₃
C．△L₁＞△L₃
D．△L₂=△L₄

11. 难度：中等

如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ．P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O．图中虚线为竖直线，将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l₁、l₂表示，若l₁：l₂=2：3，则两绳受到的拉力之比F₁：F₂等于（ ）

A．1：1
B．2：3
C．3：2
D．4：9

12. 难度：中等

如图正方形线框abcd长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度w转动，c、d两点与外电路相连、外电路电阻也为r．则下列说法中正确的是（ ）
A．S断开时，电压表读数为
B．S断开时，电压表读数为
C．S闭合时，电流表读数为
D．S闭合时，线框从图示位置转过过程中流过电流表的电量为

二、填空题

13. 难度：中等

（1）某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是    ．
（A）建立“合力与分力”的概念    （B）建立“点电荷”的概念 
（C）建立“电场强度”的概念      （D）建立“光子说”的理论
（2）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是    mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是     mm．

14. 难度：中等

某兴趣小组为了测量一待测电阻R_X的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量．实验室里准备了以下器材：
A．多用电表
B．电压表V_l，量程6V，内阻约10kΩ
C．电流表A_l，量程0.6A，内阻约0.2Ω
D．电流表A₂，量程3A，内阻约0.02Ω
E．电源：电动势E=12V
F．滑动变阻器R_l，最大阻值10Ω，最大电流为2A
G．滑动变阻器R₂，最大阻值50Ω，最大电流为0.1A
H．导线、电键若干
（1）在用多用电表粗测电阻时，该兴趣小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用    欧姆挡；
（2）按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则R_X的阻值大约是    Ω；

（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出电流表和滑动变阻器分别是    （填器材前面的字母代号）；
（4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图．

三、解答题

15. 难度：中等

甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s²的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s²的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？

16. 难度：中等

（1）“嫦娥一号”正在探测月球，若把月球和地球都视为质量均匀的球体，已知月球和地球的半径之比r₁：r₂=1：3.6，月球表面和地球表面的重力加速度之比g₁：g₂=1：6，根据以上数据及生活常识，试估算：分别绕月球和地球运行的同步卫星的轨道半径之比R₁：R₂（结果可以保留根号）
（2）若取月球半径r₁=1.7×10³km，月球表面处重力加速度g₁=1.6m/s²，设想今后开发月球的需要而设法使月球表面覆盖一层一定厚度的大气层，使月球表面附近的大气压也等于p=1.0×10⁵Pa，且大气层厚度比月球半径小得多，试估算应给月球表面添加的大气层的总质量M．（保留两位有效数字）

17. 难度：中等

如图所示，有一与竖直方向夹角为45°的直线边界，其左下方有一正交的匀强电磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=T；电场方向竖直向上，场强，一质量为m=2×10^-5kg，电荷量q=+2×10^-5C的小球从边界上N点正上方高为h=0.2m处的M点静止释放，下落到N点时小球瞬间爆炸成质量、电荷量均相等的A、B两块，已知爆炸后A向上运动，能达到的最大高度为4h；B向下运动进入电磁场区域，此后A也将进入电磁场区域．g=10m/s²
求：
（1）B刚进入电磁场区域的速度v₁？
（2）B第二次进入电磁场区域的速度v₂？
（3）设B、A第二次进入电磁场时，与边界OO'交点分别为P、Q，求PQ之间的距离．

18. 难度：中等

【选做题】请从A、B两模块中选定一个模块作答，如都作答则按A模块评分，本题选择题4分，非选择题8分，共12分．
A、（选修模块3-4）
（1）图一中所示是用光学的方法来检查一物体表面平整程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查的物体，C为单色入射光．如要说明能检查平面平整程度的道理，则需要用到下列哪些光学概念？______
A．反射和干涉B．全反射和干涉
C．反射和衍射D．全反射和衍射
（2）下列说法中正确的是______
A．x射线穿透物质的本领比γ射线更强
B．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变
C．狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
D．观察者相对于频率一定的声源运动时，接受到声波的频率可能发生变化
（3）在某介质中形成一列简谐波，波向右传播，在0.1s时刻刚好传到B点，波形如图二中实线所示，且再经过0.6s，P点也开始振动．

求：
①该列波的周期T；
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？
B、（选修模块3-5）
（1）．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示．

下列说法中正确的是______
A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型
C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型
D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了波尔的原子模型
（2）从氢气放电管可以获得氢原子光谱．1885年瑞士中学教师巴尔末对当时已发现的在可见光区的谱线做了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示．如果采用波长λ的倒数，这个公式可写作：
为常数）
自巴尔末系发现后，人们又在紫外区和红外区发现了一些新的谱线，这些谱线也可以用类似巴尔末的简单公式来表示，例如赖曼系公式：
（R_H为常数）
1913年丹麦物理学家玻尔提出了著名的原子结构和氢光谱理论．上述两个公式中的n在波尔理论中被称为量子数．玻尔氢原子理论的能级图如图所示．

阅读了上面的资料后，你认为巴尔末系是氢原子能级图中的______
A．线系I    B．线系II    C．线系III D．线系IV
（3）在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块，一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出，子弹射入木块的最大深度为d．设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s，子弹所受阻力恒定．试证明：s＜d．