2010-2011学年黑龙江省哈师大附中高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．卡文迪许测量静电力常量使用了放大的思想
B．奥斯特通过实验证明了电流可以产生磁场
C．安培通过实验发现了磁现象的产生原因--电荷的运动
D．伽利略通过大量实验提出了惯性的概念

2. 难度：中等

物块1、2放在光滑水平面上加用轻质弹簧相连，如图所示．今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F₁、F₂．且F₁大于F₂，则弹簧秤的示数（ ）

A．一定等于F₁+F₂
B．一定等于F₁-F₂
C．一定大于F₂小于F₁
D．条件不足，无法确定

3. 难度：中等

汽车在水平公路上运动，假设所受到的阻力恒定，汽车达到额定功率时，匀速运动的速度为v_m，以下说法中错误的是（ ）
A．汽车启动时的加速度与它受到的牵引力成正比
B．汽车以恒定功率启动，不可能做匀加速运动
C．汽车以最大速度行驶后，若要减小行驶速度，可减少牵引功率
D．若汽车匀加速启动，则匀加速的末速度小于v_m

4. 难度：中等

如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为m_地，引力常量为G．设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T，不计空气阻力．下列结论正确的是（ ）
A．导弹在C点的速度大于
B．导弹在C点的加速度等于
C．地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D．导弹从点A运动到B点的时间一定小于T

5. 难度：中等

如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环．现在沿杆方向给小环施加一个拉力F，使小环由静止开始运动．已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取l0m/s²．则以下判断正确的是（ ）

A．小环的质量是lkg
B．细杆与地面间的倾角是30°
C．前如内拉力F的最大功率是2.25W
D．前3s内小环机械能的增加量是5.75J

6. 难度：中等

如图所示，在粗糙绝缘的水平碗上有一物体A带正电，另一带正电的点电荷B沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过，若此过程中A始终保持静止，A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用．则下列说法正确的是（ ）

A．物体A受到地面的支持力先增大后减小
B．物体A受到地面的支持力保持不变
C．物体A受到地面的摩擦力先减小后增大
D．库仑力对点电荷占先做正功后做负功

7. 难度：中等

如图所示，竖直放置在光滑绝缘环上套有一带正电的小球，匀强电场场强方向水平向右，小球绕O点做圆周运动，那么（ ）

A．在A点小球有最大的电势能
B．在嚣点小球有最大的重力势能
C．在C点小球有最大的机械能
D．在D点小球有最大的动能

8. 难度：中等

在如图所示电路中，当变阻器R₃的滑动头P向b端移动时（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小

9. 难度：中等

一对平行金属板A、B（如甲图所示），A、B间电压U_AB随时间t变化如图乙所示．一个不计重力的负电荷一q原来固定在A、B的正中央O处，某时刻t无初速释放电荷，则有关该电荷运动情况的说法正确的是（ ）

A．若t=0时刻释放该电荷，则电荷一定能打到B板上
B．若时刻释放该电荷，则电荷一定能打到A板上
C．若时刻释放该电荷，则电荷一定能打到A板上
D．若时刻释放该电荷，则电荷一定能打到B板上

10. 难度：中等

环形对撞机是研究高能粒子的重要装置．正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注人对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞，为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大
B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小
C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越大
D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变

11. 难度：中等

如图所示，一闭合金属框从一定高度自由下落进人匀强磁场中如图甲所示，从bc边开始进入磁场区到cd边刚进入磁场区的这段时间内，线框运动的速度图象不可能是图乙中的（ ）

A．
B．
C．
D．

12. 难度：中等

如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面的倾角为θ，导轨的下端接有电阻．当空间没有磁场时，使ab以平行导轨平面的初速度v冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H；当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h．两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好．关于上述情景，下列说法中正确的是（ ）

A．两次上升的最大高度比较，有H=h
B．两次上升的最大高度比较，有H＜h
C．有磁场时，ab上升过程的最大加速度为gsinθ
D．有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ

13. 难度：中等

角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示．当系统绕轴OO′转动时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时P在B点，当系统以角速度ω转动时，则（ ）

A．电路中电流随角速度的增大而增大
B．电路中电流随角速度的减小而减小
C．弹簧的伸长量为x=mωl/（k-mω²）
D．输出电压U与ω的函数式为U=Emω²/（k-mω²）

14. 难度：中等

导体导电是导体中的自由电荷定向移动形成的，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体的载流于是自由电子．现代广泛应用的半导体材料分为两大类，一类是n型半导体，它的载流子为电子．另一类是P型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子；P型半导体导电，相当于带正电的粒子做定向移动．如果把半导体材料制成的长方体放在匀强磁场中，如图所示，磁场方向与前后侧面垂直．半导体中通有方向水平向右的电流，测得长方体的上、下表面，M、N的电势分别为φ_M和φ_N（ ）

A．如果是P型半导体，有φ_M＞φ_N
B．如果是n型半导体，有φ_M＞φ_N
C．如果是P型半导体，有φ_N＞φ_M
D．如果是n型半导体，有φ_N＞φ_M

二、解答题

15. 难度：中等

图一中螺旋测微器读数为______mm．图二中游标卡尺读数为______cm．

16. 难度：中等

某同学用电流表（0～0.6A，内阻为0.1Ω）和电压表（0～3V，内容为3kΩ）测量电阻R_x的阻值．当他采用如图1所示电路测量时，发现电压表示数接近3V时，电流表的示数距满偏电流值还相差较大．于是他给电压表串联了一个3Ω的定值电阻，接成如图2所示的电路进行测量．
①请按图2所示电路，将图3中器件连接成实验电路
②接通开关，逐次调节滑动变阻器．读取电流表示数I和对应的电压表示数U，并作记录．如图4所示，图中已标注出了几个与测量对应的坐标点，请你在图4上把描绘出的坐标点连成U一I图线．
③根据图4描绘出的图线可得出电阻R_x的阻值R_x=______Ω．

17. 难度：中等

2010年10月1日，探月工程二期的技术先导星“嫦娥二号’’在西昌卫星发射中心由“长征三号丙”运载火箭发射升空，标志着我国探月工程又向前迈出重要一步．火箭起飞时质量为345吨，起飞推力为4.5×10⁶N，火箭发射塔高100m．
求：（1）火箭起飞时的加速度大小
（2）在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力、火箭质量及其他的变化，火箭起飞后，经过多长时间飞离发射塔．（g=l0m/s²，结果保留2位有效数字）

18. 难度：中等

如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离l=16cm处，有一个点状的α放射源S，它向各个方向发射α粒子，α粒子的速度都是v=3.0×10⁶m/s，已知α粒子的电荷与质量之比，现只考虑在图纸平面中运动的α粒子，求ab上被α粒子打中的区域的长度．

19. 难度：中等

如图所示，足够长的两根相距为0.5m的平行光滑导轨竖直放置，导轨电阻不计，磁感应强度B为0.8T的匀强磁场的方向垂直于导轨平面．两根质量均为0.04kg、电阻均为0.5Ω的可动金属棒ab和cd都与导轨始终接触良好，导轨下端连接阻值为1Ω的电阻R，金属棒ab用一根细绳拉住，细绳允许承受的最大拉力为0.64N．现让cd棒从静止开始落下，直至细绳刚被拉断时，此过程中电阻R上产生的热量为0.2J，求：
（1）此过程中ab棒和cd棒产生的热量Q_ab和Q_cd；
（2）细绳被拉断瞬时，cd棒的速度v．
（3）细绳刚要被拉断时，cd棒下落的高度h．