2011-2012学年安徽省安庆一中高三（上）第三次质检物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

某带电小球从空中的M点运动到N点，受到重力、空气阻力和电场力的共同作用．其中重力对小球做功4.5J，小球的动能增加了3J，则（ ）
A．小球的重力势能增大7.5J
B．小球克服空气阻力做功为1.5J
C．小球的机械能增加了1.5J
D．若电场力做功为2J，则小球克服空气阻力做功为3.5J

2. 难度：中等

质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等．从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示．重力加速度g取10m/s²，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为（ ）
A．18m
B．54m
C．72m
D．198m

3. 难度：中等

为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周期为T．引力常量G已知．则（ ）
A．变轨过程中必须向运动的反方向喷气
B．变轨后比变轨前相比，飞船的动能和机械能均增大
C．可以确定该星球的质量
D．可以确定该星球的密度

4. 难度：中等

一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示．介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（10πt+π）cm．另一质点Q位于x=4m处．关于这列简谐波及Q点的运动，下列说法正确的是（ ）

A．周期为0.4s
B．传播方向沿x轴正向
C．当t=0.5s时，Q点正向上振动
D．经过2s，P点的路程为4m

5. 难度：中等

在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图所示位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则下列判断正确的是（ ）

A．此时圆环的加速度为0
B．在此过程中圆环克服安培力做的功为
C．此时圆环中的电功率为
D．以上都不正确

6. 难度：中等

有一块长方体木板被锯成如图所示的A、B两块放在水平桌面上，A、B紧靠在一起，木板A的角度如图所示．现用水平方向的力F垂直于板的左边推木板B，使两块板A、B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动，则（ ）
①木板B对A的压力小于桌面对木板A的摩擦力
②木板A在水平方向受两个力的作用，合力为零
③木板B在水平方向受四个力的作用
④木板A只受一个摩擦力．

A．①③
B．②③
C．①②
D．②④

7. 难度：中等

如图所示，电源的电动势E=12V，内阻不计，电阻R₁=R₂=R₃=6Ω，R₄=12Ω，电容器的电容C=10μF，电容器中有一带电微粒恰好处于静止状态．若在工作的过程中，电阻R₂突然发生断路，电流表可看作是理想电表．则下列判断正确的是（ ）

A．R₂发生断路前U_AB=2V
B．变化过程中流过电流表的电流方向由下到上
C．R₂发生断路后原来静止的带电微粒向下加速的加速度为3g
D．从电阻R₂断路到电路稳定的过程中，流经电流表的电量为8×10^-5C

二、填空题

8. 难度：中等

某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d，示数如图．由图可读出l=    cm，d=    mn．

三、解答题

9. 难度：中等

某同学采用如图1所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验．

a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点．从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、…；
c．测量出B、C、D、…各点与A点的距离，分别记为x₁、x₂、x₃、…；
d．用配重受到的重力分别乘以x₁、x₂、x₃、…，得到配重重力所做的功W₁、W₂、W₃、…；
e．求出B、C、D、…各点的速度大小，分别记为υ₁、υ₂、υ₃、…，再求出它们的平方υ₁²、υ₂²、υ₃²、…；
f．用纵坐标表示速度的平方υ²，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ²-W图象，并在图象中描出（W_i，υ_i²）坐标点，再连成图线；
（重力加速度g=9.80m/s²，以下计算保留到小数点后两位）
①该同学得到的υ²-W图象如图2所示．通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ=______m/s；
②小车的质量M=______kg．

10. 难度：中等

2010年广州亚运盛会堪称是LED绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会．无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目，还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施，处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右，电学符号与小灯泡电学符号相同．
实验室提供的器材有：
额定电压为3V的LED灯，正常工作时电阻大约500Ω左右
电流表A₂（量程为0至3mA，内阻R_A2=15Ω）
定值电阻R₂=1985Ω
滑动变阻器R₁（0至20Ω）一只
电压表V（量程为0至12V，内阻R_V=1kΩ）
蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）
电键S一只
（1）不增减上述器材的情况下在下边方框中画出应采用的电路图
（2）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R_x______，当表达式中的______（填字母）达到______，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为正常工作时电阻．

11. 难度：中等

2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭首次采用“一箭双星”的方式，成功发射两颗北斗导航卫星，卫星顺利进入预定转移轨道．北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），其空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，如图甲所示．
为简便起见，认为其中一颗卫星轨道平面与地球赤道平面重合，绕地心做匀速圆周运动（如图乙所示），与地心的距离为地球半径R的2倍，卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收集板的面积为S，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P．已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算：
（1）卫星做匀速圆周运动的周期；
（2）卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间及太阳能收集板最多可以转化多少电能？

12. 难度：中等

如图所示的直角坐标系xoy中，在x＜0，y＞0的区域有一对平行金属板M和N，其中N板位于x轴上，M、N板加有如图所示电压，平行金属板右侧存在沿y轴负向与平行金属板等宽度的匀强电场，场强大小为E，在x＞0 y＞0的区域存在垂直纸面的矩形有界磁场，其下边界和左边界分别与Ox、Oy轴重合．t=0时刻一质量为m，电量为q的带电微粒沿着平金属板的轴线O₁O以初速度v向右开始运动，恰从M板右边缘的P点沿x轴正向进入平行金属板右侧电场，经过一段时间后以2v的速度经Q点进入磁场，Q点为O₁O₂与y轴的交点，再经磁场偏转带电微粒恰好从坐标原点O沿x轴负向返回电场，不计带电微粒的重力．求：
（1）平行金属板M、N间的距离d及右侧电场的宽度L；
（2）平行金属板上所加电压U满足的条件；
（3）矩形磁场区域的最小面积．

13. 难度：中等

如图所示，一个上表面绝缘、质量为m_A=1kg的不带电小车A置于光滑的水平面上，其左端放置一质量为m_B=0.5kg、带电量为q=1.0×10^-2C的空盒B，左端开口．小车上表面与水平桌面相平，桌面上水平放置着一轻质弹簧，弹簧左端固定，质量为m_C=0.5kg的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长，现用水平向左的推力将C缓慢推至M点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为W_F=6J，撤去推力后，C沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰，碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起．在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场，电场强度大小为E=1×10²N/m，电场作用一段时间后突然消失，小车正好停止，货物刚好到达小车的最右端．已知物块C与桌面间动摩擦因数μ₁=0.4，空盒B与小车间的动摩擦因数μ₂=0.1，OM间距s₁=5cm，O点离桌子边沿N点距离s₂=90cm，物块、空盒体积大小不计，g取10m/s²．求：

（1）物块C与空盒B碰后瞬间的速度v；
（2）小车的长度L；
（3）电场作用的时间t．