2011-2012学年湖北省黄石二中高三（下）适应性考试物理试卷（5月份）（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．伽利略探究物体下落规律的过程得到的科学方法是：问题猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论
B．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况
C．牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律
D．人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度，是相对地球表面的速度

2. 难度：中等

在一支氖管两端加一个正弦交流电压u=50sin（314t） V．当氖管两端电压达到或超过U=25V时，氖管就能发光．则在此交流电的一个周期内氖管的发光时间为（ ）
A．0.2s
B．0.02s
C．0.01s
D．0.005s

3. 难度：中等

如图所示，一直角三角形薄板的边长分别为a、b、c，被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上，且斜边c恰好平行天花板，过直角的竖直线为MN．设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为F_a和F_b，则下列判断正确的是（ ）

A．薄板的重心在MN线上
B．薄板的重心在MN线上的右边
C．
D．

4. 难度：中等

一条向东匀速行驶的船上，某人正相对船以0.6m/s的速度匀速向上升起一面旗帜，当他在15s内将旗升到杆顶的过程中，船行驶了28.5m，则旗相对于岸的速度约为（ ）
A．0.6m/s
B．1.9 m/s
C．2m/s
D．2.5m/s

5. 难度：中等

如图所示，在一个质量为M的斜面上固定一物块，斜面倾角为θ，物块质量为m，当斜面按照以下方式运动时，下列判断不正确的是（ ）

A．若斜面向左匀速移动距离x，斜面对物块的作用力做功（M-m）g
B．若斜面向上匀速移动距离x，斜面对物块的作用力做功mg
C．若斜面向左以加速度a移动距离x，斜面对物块的作用力做功ma
D．若斜面向下以加速度a移动距离x，物块的机械能减少m（g-a）

6. 难度：中等

某学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验，实验装置如图甲所示．在大线圈Ⅰ中放置一个小线圈Ⅱ，大线圈Ⅰ与多功能电源连接．多功能电源输入到大线圈Ⅰ的电流i₁的周期为T，且按图乙所示的规律变化，电流i₁将在大线圈Ⅰ的内部产生变化的磁场，该磁场磁感应强度B与线圈中电流i的关系为B=ki₁（其中k为常数）．小线圈Ⅱ与电流传感器连接，并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈Ⅱ中感应电流i₂随时间t变化的图象．若仅将多功能电源输出电流变化的频率适当增大，则下图中所示各图象中可能正确反映i₂-t图象变化的是（图中分别以实线和虚线表示调整前、后的i₂-t图象）（ ）

A．
B．
C．
D．

7. 难度：中等

我国的“北斗”卫星导航定位系统结束了美国和欧盟全球卫星定位系统一统天下的局面．该定位系统完成后由30颗轨道卫星组成，卫星的近似圆形轨道高度为2.4×10⁴ km，倾角为56°，分布在3个轨道面上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则以下说法中正确的是
（ ）
A．替补卫星的线速度小于工作卫星的线速度
B．替补卫星的周期小于工作卫星的周期
C．工作卫星沿其轨道切线方向后喷出气体，可能追上前面的工作卫星
D．替补卫星沿其轨道切线方向后多次喷出气体，可能到达工作卫星的轨道

8. 难度：中等

静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线．一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），以初速度v从O点进入电场，沿x轴正方向运动．下列叙述正确的是（ ）

A．粒子从O运动到x₁的过程中速度逐渐增大
B．粒子从x₁运动到x₃的过程中，电势能先减小后增大
C．要使粒子能运动到x₄处，粒子的初速度v至少为
D．若v=，粒子在运动过程中的最大速度为

二、填空题

9. 难度：中等

为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为kx²，于是他设计了下述实验：
第1步：如图所示，将弹簧的一端固定的竖直墙上，弹簧处于原长时另一端位置A．现使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置B，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C位置时停止：
第2步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态．
回答下列问题：
（1）你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）    ．
（2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：μ=    ．

三、解答题

10. 难度：中等

需要组装一个单量程的欧姆表，所给电源的电动势为3.0V，内阻可忽略不计，其他可供选择的主要器材有：
（1）电流表A₁（量程0～300μA，内阻3000Ω）
（2）电流表A₂（量程0～3mA，内阻500Ω）
（3）变阻器R₁（阻值范围0～300Ω）
（4）变阻器R₂（阻值范围0～800Ω）
①在方框内完成组装欧姆表的电路图（要标明所选器材的代号，如A₁）；
②电流表的表盘刻度分为三等分大格，如图所示，其中0为电流表的零刻度，则该单量程欧姆表按正确的方法组装完成后，刻度C表示的电阻值为______Ω，刻度B表示的电阻值为______Ω．

11. 难度：中等

武汉到南京动车共3趟，每趟运行时间约3.5小时．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．
（1）若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h； 则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少？
（2）若动车组做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，用10s通过第一个50m，紧接着用6s通过第二个50m，求此过程中动车组的加速度和通过第一个50m末端的速度．

12. 难度：中等

1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图（甲）所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计．磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，初速度为0，在加速器中被加速，加速电压为U．加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．
（1）求粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；
（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t和粒子获得的最大动能E_km；

（3）近年来，大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合．例如由直线加速器做为预加速器，获得中间能量，再注入回旋加速器获得最终能量．n个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶，它们沿轴线排列成一串，如图（乙）所示（图中只画出了六个圆筒，作为示意）．各筒相间地连接到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源的两端．整个装置放在高真空容器中．圆筒的两底面中心开有小孔．现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒，并将在圆筒间的缝隙处受到电场力的作用而加速（设圆筒内部没有电场）．缝隙的宽度很小，离子穿过缝隙的时间可以不计．已知离子进入第一个圆筒左端的速度为v₁，且此时第一、二两个圆筒间的电势差U₁-U₂=-U．为使打到靶上的离子获得最大能量，各个圆筒的长度应满足什么条件？并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量．

13. 难度：中等

【物理-选修3-3】
（1）如图1所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑．现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，下列说法正确的是______
A．每个气体分子的速率都不变
B．气体分子平均动能不变
C．水平外力F逐渐变大
D．气体内能减少
E．气体放出热量
F．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现
G．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
（2）如图2所示p-V图中，一定质量的理想气体由状态A经过 ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200J．
（1）ACB过程中气体的内能如何变化？变化了多少？
（2）BDA过程中气体吸收还是放出多少热量？

14. 难度：中等

【物理-选修3-4】
（1）如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是______
A．这列波的波速是2m/s
B．这列波的传播方向沿x正方向
C．t=3.5s时P点的位移为-0.2m
D．从t=0时刻开始P点的振动方程为y=0.2sin（πt+π）m
E、若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的频率为0.5Hz
（2）如图丙所示，MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖，其边长MN=30cm．一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上（入射点为B）进入玻璃砖后在QP面上的F点（图中未画出）发生全反射，恰沿DC方向射出．其中B为MQ的中点，∠ABM=30°，PD=7.5cm，∠CDN=30°．
①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图，求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF；
②求出激光束在玻璃砖内的传播速度（真空中光速c=3×10⁸m/s，sin37°=0.6）．

15. 难度：中等

【物理-选修3-5】
（1）下列说法正确的是______．
A．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说
B．爱因斯坦提出的质能方程E=mc²中的E是发生核反应中释放的核能
C．在光电效应中，当入射光的波长大于截止波长时不发生光电效应
D．巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式
E．原子从一种定态跃迁到另一种定态时，可能吸收或辐射出一定频率的光子
（2）如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m₁和m₂的两物块A、B的连接，并静止在光滑的水平面上，现使A瞬时获得水平向右的速度v，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示．求：
（1）两物块质量之比m₁：m₂多大？
（2）当A物体的速度最小时，弹簧的弹性势能E_p多大？（计算结果用m₁和v表示）