2010-2011学年江苏省淮安市清浦区淮阴中学高三（上）周考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

2003年8月29日，火星、地球和太阳处于三点一线上，上演了“火星冲日”的天象奇观，这是6万年来火星距地球最近的一次，与地球之间的距离只有5576万公里，为人类研究火星提供了最佳时机．如图所示为美国宇航局最新公布的“火星冲日”的虚拟图，则（ ）
A．2003年8月29日，火星的线速度大于地球的线速度
B．2003年8月29日，火星的加速度大于地球的加速度
C．2004年8月29日，必将产生下一个“火星冲日”
D．火星离地球最远时，火星、太阳、地球三者必在一条直线上

2. 难度：中等

氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测．它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标．有一种氧化锡传感器，其电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比，那么，电压表示数U与一氧化碳浓度C之间的对应关系正确的是（ ）
A．U越大，表示C越大，C与U成正比
B．U越大，表示C越小，C与U成反比
C．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比
D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比

3. 难度：中等

如图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面上的N点．已知小球的质量为m、初速度大小为v、斜面倾角为θ，电场强度大小未知．则下列说法中正确的是（ ）
A．可以确定小球一定带正电荷
B．可以求出小球落到N点时的速度
C．可以求出小球到达N点过程中其重力所做的功
D．可以求出小球到达N点所用的时间

4. 难度：中等

如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象．将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（ ）
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到b电源上，电源的输出功率和效率都较高

5. 难度：中等

如图所示，L为竖直、固定的光滑绝缘杆，杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环，在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷，杆上a、b两点到+Q的距离相等，Oa之间距离为h₁，ab之间距离为h₂，使小环从图示位置的O点由静止释放后，通过a的速率为．则下列说法正确的是（ ）
A．小环通过b点的速率为
B．小环从O到b，电场力做的功可能为零
C．小环在Oa之间的速度是先增大后减小
D．小环在ab之间的速度是先减小后增大

6. 难度：中等

如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其减速的加速度为，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（ ）
A．重力势能增加了mgh
B．机械能损失了
C．动能损失了mgh
D．克服摩擦力做功

7. 难度：中等

如图所示是法拉第在1831年做的一个电磁感应实验的示意图．他把两个线圈绕在一个铁环上，A 线圈与电源、滑动变阻器 R 组成一个回路，B 线圈与开关S、电流表G组成另一个回路．通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件．关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流
B．闭合与断开开关S的瞬间，电流表G中都没有感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有a→b的感应电流
D．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流

8. 难度：中等

如图中K、L、M为静电场中的三个相距很近的等势面（K、M之间无电荷）．一带电粒子射入此静电场中后，依a→b→c→d→e轨迹运动．已知电势U_K＜U_L＜U_M．下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带负电
B．粒子在bc段做减速运动
C．粒子在b点与d点的速率相等
D．粒子在c点时电势能最小

9. 难度：中等

在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v₁做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v₂做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量为△E_k，重力对线框做功大小为W₁，安培力对线框做功大小为W₂，下列说法中正确的有（ ）
A．速度v₁和速度v₂的关系满足v₁=4v₂
B．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒
C．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W₁-△E_k）机械能转化为电能
D．从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量为△E_k=W₁-W₂

二、解答题

10. 难度：中等

（1）通常用的游标卡尺，在游标上有20个小等分刻度，它们的总长度为19mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差mm．如图所示为用20分度的游标卡尺测量一金属钢笔杆某处直径时的示数，则钢笔杆此处的直径为______cm．
（2）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度9.8m/s²，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：

时刻	t2	t3	t4	t5
速度（m/s）	4.99	4.48	3.98	？

①由频闪照片上的数据计算t₅时刻小球的速度v₅=______m/s；
②从t₂到t₅时间内，重力势能增量△E_p=______J，动能减少量△E_k=______J；
③在误差允许的范围内，若△E_p与△E_k近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△E p______△E k  （选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是______．

11. 难度：中等

用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图1所示的测量电路．
（1）请完成下列操作过程：
第一步：先将R₂的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S₂合向a，然后闭合电键S₁，调节滑动变阻器R₁和R₂，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U₁、I₁．
第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变，______．
（2）根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式R_x=______．
（3）根据实验原理图1连接好实物图2．

12. 难度：中等

（选修模块3-3）
（1）如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计．气缸内封闭了一定质量的理想气体．现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中______
A．气体的内能增大
B．气缸内分子平均动能增大
C．气缸内气体分子密度增大
D．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
（2）下列说法中正确的是______
A．布朗运动是分子永不停息无规则运动的反映
B．气体分子间距离减小时，分子间同时存在的斥力减小，引力也减小
C．导热性能各向同性的固体，一定不是单晶体
D．毛细现象表现为：浸润细管的液体在细管中上升、不浸润细管的液体在细管中下降
（3）地面上放一开口向上的气缸，用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为P=1.0×10⁵Pa，活塞截面积为S=4cm²，重力加速度g取10m/s²，则活塞静止时，气体的压强为______Pa；若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为6×10⁵J，同时气体通过气缸向外传热4.2×10⁵J，则气体内能将______（填“增加”“减少”）______J．

13. 难度：中等

（选修模块3-4）
（1）以下说法中正确的是______
A．光的偏振现象说明光是一种纵波
B．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关
C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽
（2）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：______cm；
②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为______cm．
（3）直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：
①这条光线在AB面上的入射角为______；
②图中光线ab______（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．

14. 难度：中等

（选修模块3-5）
（1）关于光电效应现象，下列说法中正确的是______
A．在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大
B．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应
D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应
（2）处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量E_n、电势能E_p、电子动能E_k的变化情况是______
A．E_p增大、E_k减小、E_n减小
B．E_p减小、E_k增大、E_n减小
C．E_p增大、E_k增大、E_n增大
D．E_p减小、E_k增大、E_n不变
（3）如图所示，质量为m的小球B连接着轻质弹簧，静止在光滑水平面上．质量为m的小球A以某一速度向右运动，与弹簧发生碰撞，当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为E_P，则碰撞前A球的速度v大小为多少？

15. 难度：中等

如图所示，一个被x轴与曲线方程（m）所围的空间中存在着匀强磁场．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.2T．正方形金属线框的边长L=0.40m，电阻R=0.1Ω，重力不计．它的一边与y轴重合，在拉力F的作用下，以v=10m/s的速度水平向右匀速运动．求：
（1）拉力F的最大功率是多少？
（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区？

16. 难度：中等

如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．D点位于水桌面最右端，水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离为R，P点到桌面右侧边缘的水平距离为2R．用质量m₁=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m₂=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t-2t²，物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道．g=10m/s²，求：
（1）BD间的水平距离．
（2）判断m₂能否沿圆轨道到达M点．
（3）m₂释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功．

17. 难度：中等

如图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10^-3T，在x轴上距坐标原点L=m的P处为离子的入射口，在y轴上上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=4×10⁴m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m，电量为q，不计重力．
（1）求上述粒子的比荷；
（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加上这个匀强电场；
（3）为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形．