2009-2010年北京市石景山区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、类比法和科学假说法、建立理想模型法、微元法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思维法
C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法
D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

2. 难度：中等

物体沿直线作匀变速运动，它的位移与时间的关系是x=24t-6t²，（x的单位是m，t的单位是s），则它的速度为零的时刻是（ ）
A．s
B．4s
C．2s
D．24s

3. 难度：中等

篮球运动员通常要伸出双手迎接传来的篮球．接球时，两手随球迅速收缩至胸前．这样做可以（ ）
A．减小球对手的冲量
B．减小球对人的冲击力
C．减小球的动量变化量
D．减小球的动能变化量

4. 难度：中等

如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带正电粒子从a点运动到b点的轨迹，若带电粒子只受电场力作用，粒子从a点运动到b点的过程中（ ）

A．粒子运动的加速度逐渐增大
B．粒子运动的速度逐渐增大
C．粒子的电势能逐渐增加
D．粒子的电势能逐渐减小

5. 难度：中等

如图a、b所示，是一辆质量为m=6×10³kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻经过同一站牌的两张照片．当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图c是车内水平横杆上用轻绳悬挂的拉手环经放大后的图象，轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°．根据题中提供的信息，不能计算出的物理量有（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）（ ）

A．汽车的长度
B．第3s末汽车的速度
C．第3s末汽车牵引力的功率
D．3s内合外力对汽车所做的功

6. 难度：中等

如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是（ ）

A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D．a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大

7. 难度：中等

如图为一向右传播的简谐横波的波形图，此时质点A处于平衡位置，已知波的周期为1.2s，则从该时刻起至A点第一次到达波谷所经历的时间为（ ）

A．1.2s
B．0.3s
C．0.9s
D．0.6s

8. 难度：中等

直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是（ ）

A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

9. 难度：中等

如果a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个梯形的四个顶点，电场线与梯形所在的平面平行，ab平行cd，且ab边长为cd边长的一半，已知a点的电势是3V，b点的电势是5V，c点的电势是7V，由此可知，d点的电势为（ ）
A．1V
B．2V
C．3V
D．4V

10. 难度：中等

如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列哪个说法是正确的（ ）
A．向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反
B．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是顺时针的
C．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针的
D．在此过程中感应电流大小不变

11. 难度：中等

如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，现给导线通以垂直纸面向里的电流．则通电后与通电前相比较（ ）

A．磁铁对桌面的压力减小，桌面对磁铁的摩擦力为零
B．磁铁对桌面的压力减小，桌面对磁铁的摩擦力不为零
C．磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁的摩擦力为零
D．磁铁对桌面的压力增大，桌面对磁铁的摩擦力不为零

12. 难度：中等

如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计，定值电阻的阻值为R，滑动变阻器上A、B间距离为L，其最大阻值等于定值电阻阻值R，两完全相同的弹簧竖直固定在坚硬的水平地面上，每根弹簧的劲度系数都为k．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电流较小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量值，弹簧始终处于弹性限度内．则所称重物的重量G与电流大小I的关系为（ ）

A．
B．
C．
D．G=2kIL

13. 难度：中等

在“验证动量守恒定律”的实验中，装置如图所示，A球为入射小球，B球为被碰小球．以下说法正确的是（ ）

A．入射小球的质量m₁大于被碰小球的质量m₂
B．入射小球的半径r₁大于被碰小球的半径r₂
C．入射小球每次都必须从斜槽上的同-位置由静止释放
D．斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处应能静止

14. 难度：中等

示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ ）
A．极板X应带正电
B．极板X′应带正电
C．极板Y应带正电
D．极板Y′应带正电

二、填空题

15. 难度：中等

如图甲所示是某实验小组探究一种测量电容器电容的实验电路图，实验是通过对高阻值电阻放电的方法，测出电容器充电至电压U时所带电荷量Q，从而再求出待测电容器的电容C．此实验小组在一次实验时的情况如下：

A．按如图甲所示的电路图接好电路；
B．接通开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是I=490μA，电压表的示数U=8.0V．
C．断开开关S，同时开始计时，每隔5s测读一次电流i的值，将测得数据填入表格，并标示在图乙的坐标纸上（时间t为横坐标，电流i为纵坐标），如图乙中小黑点所示．用光滑曲线把黑点连接起来就可画出i-t图线．
请回答下列问题：
①图乙中图线与坐标轴所围成面积的物理意义是    ；
②该电容器电容为    F（结果保留两位有效数字）；
③若某同学实验时把电压表接在E、D两端，则电容的测量值比它的真实值    ．

三、解答题

16. 难度：中等

交通法规规定，摩托车行驶的安全性较差，驾驶员骑摩托车上路必须佩戴头盔．若摩托车在水平路面行驶途中不慎发生事故，驾驶员以36km/h的速度正面撞上水泥电杆，碰撞时间为△t=0.05s，设碰撞后驾驶员变为静止，求：
（1）碰撞过程中驾驶员的平均加速度的大小．______
（2）若驾驶员的质量为 70kg，试估算碰撞时驾驶员所受的 平均 撞击力大小．______．

17. 难度：中等

山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为
37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h_l=8.8m，竖直台阶CD高度差为h₂=5m，台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上（不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s²，
sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）运动员到达C点的速度大小；
（2）运动员经过C点时轨道受到的压力大小；
（3）运动员在空中飞行的时间．

18. 难度：中等

如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区的右边界．现有一质量为m．电量为-q的带电粒子，从电场中的P点以初速度V沿x轴正方向开始运动，已知P点的坐标为（-L，0）且，（不计带电粒子的重力）试求：
（1）带电粒子运动到Y轴上时的速度；
（2）要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的宽度最大为多少．

19. 难度：中等

探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m．笔的弹跳过程分为三个阶段：
①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（图a）；
②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h₁时，与静止的内芯碰撞（图b）；
③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h₂处（图c）．
设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g．求：
（1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；
（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；
（3）从外壳下端离开桌面到上升至h₂处，笔损失的机械能．

20. 难度：中等

如图1所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L=0.2m，R是接在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒．从零时刻开始，对ab棒施加一个大小为F=0.45N，方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图2是棒的速度--时间图象，其中AO是图象在O点的切线，AB是图象的渐近线．

（1）除R以外，其余部分的电阻均不计，求R的阻值．
（2）当棒的位移为100m时，其速度已经达到了最大速度10m/s，求在此过程中电阻R上产生的热量．