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2010-2011学年河北省衡水市冀州中学高三(上)期末物理试卷(解析版)
一、选择题
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1. 难度:中等
如图,一截面为椭圆形的容器内壁光滑其质量为M,置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的力F作用时,小球偏离平衡位置如图,则由此可知,此时小球对椭圆面的压力大小为( )
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D.条件不足,以上答案均不对
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2. 难度:中等
如图所示,甲、乙是摆长相同的两个单摆,它们中间用一根细线相连,两摆线均与竖直方向成θ角.已知甲的质量小于乙的质量,当细线突然断开后,甲、乙两摆都做简谐运动,下列说法正确的是( )
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A.甲不会与乙碰撞
B.甲的运动周期小于乙的运动周期
C.甲的振幅小于乙的振幅
D.甲的最大速度小于乙的最大速度
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3. 难度:中等
如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体(不计气体的分子势能以及气缸和活塞间的摩擦).将一个半导体NTC热敏电阻R(随着温度的升高热敏电阻阻值减小)置于气缸中,热敏电阻R与气缸外的电源E和电流表组成闭合电路,气缸和活塞与外界无热交换.现保持活塞位置不变,当发现电流表的读数增大时,下列说法正确的是( )
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A.气体的密度增大
B.气体的压强不变
C.气体分子的平均动能增大
D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变
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4. 难度:中等
如图所示,在水平面内的直角坐标系xoy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA 满足方程y=Lsinkx,长度为manfen5.com 满分网的直导轨OC与x 轴重合,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中.现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R,除金属棒的电阻外其余电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好,则在金属棒运动的过程中,它与导轨组成的闭合回路( )
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A.消耗的电功率逐渐减小
B.消耗的电功率逐渐增大
C.电流逐渐减小
D.电流逐渐增大
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5. 难度:中等
两列简谐横波的振幅都是20cm,传播速度大小相同.实线波的频率为2Hz,沿x轴正方向传播;虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波在如图所示区域相遇,则( )
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A.在相遇区域会发生干涉现象
B.平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零
C.平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y>20cm
D.从图示时刻起再经过0.25s,平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0
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6. 难度:中等
空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,x1和-x1为x轴上对称的两点.下列说法正确的是( )
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A.O点的电势最低
B.x1和-x1两点的电势相等
C.电子在x1处的电势能大于在-x1处的电势能
D.电子从x1处由静止释放后,若向O点运动,则到达O点时速度最大
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7. 难度:中等
粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长分成四等分,如图所示,当A、B点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P;当A、D点接入电路中时,圆环消耗的电功率为:(电源内阻不计)( )
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A.3P
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C.P
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8. 难度:中等
已知地球和冥王星半径分别为r1、r2,公转半径分别为r1′、r2′,公转线速度分别为v1′、v2′,表面重力加速度分别为g1、g2,平均密度分别为ρ1、ρ2,地球第一宇宙速度为v1,飞船贴近冥王星表面环绕线速度为v2,则下列关系正确的是( )
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C.g1r12=g2r22
D.ρ1r12v222r22v12
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9. 难度:中等
如图所示,A为水平放置的橡胶圆盘,在其侧面带有负电荷─Q,在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出),使B的环面在水平面上与圆盘平行,其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合.现使橡胶盘A由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭头方向加速转动,则( )
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A.金属圆环B有扩大半径的趋势,丝线受到拉力增大
B.金属圆环B有缩小半径的趋势,丝线受到拉力减小
C.金属圆环B有扩大半径的趋势,丝线受到拉力减小
D.金属圆环B有缩小半径的趋势,丝线受到拉力增大
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10. 难度:中等
manfen5.com 满分网一质量为m的小球以初动能Ek0从地面竖直向上抛出,已知上升过程中受到阻力f作用,如图所示,图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能中的某一个与其上升高度之间的关系,(以地面为零势能面,h表示上升的最大高度,图上坐标数据中的k为常数且满足0<k<1)则由图可知,下列结论正确的是( )
A.①、②分别表示的是动能、重力势能随上升高度的图象
B.上升过程中阻力大小恒定且f=kmg
C.上升高度h=manfen5.com 满分网h时,重力势能和动能相等
D.上升高度h=manfen5.com 满分网时,动能与重力势能之差为manfen5.com 满分网mgh
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11. 难度:中等
光滑绝缘水平面上存在竖直向下的匀强磁场B,宽度为2L,一边长为L、电阻为R、用同种材料做成的正方形线框以初速度v从左侧冲进磁场区域,俯视图如图所示,当线框完全离开磁场时速度恰好为零.以ab边刚进入磁场时为时间和位移的零点,用v表示线框速度(以右为正方向),i表示回路中的感应电流(以逆时针方向为正,i表示零时刻回路的感应电流),Uab表示a、b两点间的电压,Fab表示ab边所受的安培力(向左为正,F表示零时刻ab边所受的安培力).则关于以上四个物理量对时间t或对位移x的图象中正确的是( )
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12. 难度:中等
下面的叙述正确的是( )
A.光电效应和康普顿效应证明光具有粒子性
B.β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C.在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强
D.重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损,都向外界放出核能
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13. 难度:中等
manfen5.com 满分网如图所示,截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气中,宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB,在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏,屏的距离远近可调,在屏上出现紫、红两条光带,可能是( )
A.紫色光带在上,红色光带在下,紫色光带较宽
B.紫色光带在下,红色光带在上,紫色光带较宽
C.红色光带在上,紫色光带在下,红色光带较宽
D.红色光带在下,紫色光带在上,红色光带较宽
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14. 难度:中等
若规定氢原子处于基态时的能量为E1=0,则其他各激发态的能量依次为E2=10.2eV、E3=12.09eV、E4=12.75eV、E5=13.06eV…在气体放电管中,处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态,在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中( )
A.总共能辐射出6种不同频率的光子
B.总共能辐射出10种不同频率的光子
C.辐射出波长最长的光子是从n=4跃迁到n=3能级时放出的
D.辐射出波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的
二、解答题
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15. 难度:中等
在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力规律的实验中,特设计了如甲图所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部细绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图象如乙图,则结合该图象,下列说法正确的是:______
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A.可求出空沙桶的重力
B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D.可判断第50秒后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)
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16. 难度:中等
某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材:
待测电源(电动势约为4V,内阻约为2Ω)
一个阻值未知的电阻R
电压表(内阻很大,有5V、15V两个量程)两块
电流表(内阻约为5Ω,量程500mA)
滑动变阻器A(0~20Ω,3A)
滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)
电键一个,导线若干
该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R的阻值.
根据题中所给信息解答下列问题:
(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是______,滑动变阻器应选择______(填器材代号“A”或“B”);
(2)在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用____________表示;用来计算定值电阻R的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用____________表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)
(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R的值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.

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17. 难度:中等
物块以v=4m/s的速度滑上光滑的斜面D点,途经A、B两点,已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍,由B点再经0.5秒物块滑到斜面顶点C速度变为零,A、B相距0.75米,求斜面的长度及物体由D运动到C的时间?

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18. 难度:中等
一水平放置的圆环形刚性窄槽固定在桌面上,槽内嵌着三个大小相同的刚性小球,它们的质量分别为m1、m2、m3,且m2=m3=2m1.小球与槽的两壁刚好接触且不计所有摩擦.起初三个小球处于如图所示的等兼具的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置,m2、m3静止,m1以初速度v=manfen5.com 满分网沿槽运动,R为圆环内半径与小球半径之和.已知m1以v与静止的m2碰撞之后,m2的速度大小为manfen5.com 满分网;m2与m3碰撞之后二者交换速度;m3与m1之间的碰撞为弹性碰撞.求此系统的运动周期T.

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19. 难度:中等
如图所示,在x轴上方有水平向左的匀强电场E1,在x轴下方有竖直向上的匀强电场E2,且E1=E2=5N/C,在图中虚线(虚线与y轴负方向成45°角)的右侧和x轴下方之间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=2T.有一长L=5manfen5.com 满分网m的不可伸长的轻绳一端固定在第一象限内的O'点,另一端拴有一质量M=0.1kg、带电量q=+0.2C的小球,小球可绕O'点在竖直平面内转动,OO'间距为L,与x轴正方向成45°角.先将小球放在O'正上方且绳恰好伸直的位置处由静止释放,当小球进入磁场前瞬间绳子绷断.重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小球刚进入磁场区域时的速度.
(2)细绳绷紧过程中对小球的弹力所做的功.
(3)小球从进入磁场到小球穿越磁场后第一次打在x轴上所用的时间及打在x轴上点的坐标.

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