2008-2009学年山东省枣庄市高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，在长约80cm～100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体（小圆柱体恰能在管中匀速上浮），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速直线移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的（ ）

A．
B．
C．
D．

2. 难度：中等

a、b两平行长直导线通以如图所示方向的电流，下列关于a在b处附近所产生的磁场及b所后a的磁场力F的图示正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

3. 难度：中等

平抛物体的运动规律可以概括为两点：（1）水平方向做匀速运动，（2）竖直方向做自由落体运动．为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验（ ）
A．只能说明上述规律中的第（1）条
B．只能说明上述规律中的第（2）条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律

4. 难度：中等

在一个内壁光滑的圆锥桶内，两个质量相等的小球A、B紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面内做匀速圆周运动，如图所示．则（ ）

A．两球对桶壁的压力相等
B．A球的线速度一定大于B球的线速度
C．A球的角速度一定大于B球的角速度
D．两球的周期相等

5. 难度：中等

关于电源，下列说法正确的是（ ）
A．电源能够源源不断地自法提供电能，不需要消耗其他形式的能量
B．电源的电动势越大，一定数量的正电荷在电源内部从负极被非静电力搬运到正极，电荷获得的电能就越多
C．电源的电动势在数值上等于电源两极之间的电压
D．电源的电动势，在数值上等于1C的正电荷在电源内部从负极被非静电力移送到正极，电荷获得的电能

6. 难度：中等

将一小段通电直导线垂直于磁场放入某磁场中，导线会受到一定大小的磁场力作用；若保持直导线长度和其中的电流不变，将它垂直放入另一较强的磁场，发现导线所受的磁场力会变大．由此可知（ ）
A．磁场的磁感应强度由导线所受的磁场力决定
B．磁场的磁感应强度随导线所受的磁场力的增大而增大
C．磁场的磁感应强度由磁场本身决定
D．在任何情况下，通电导线所受磁场力的大小都能反映磁场的强弱

7. 难度：中等

如图所示，相邻的两个匀强磁场区，宽度都是L，磁感应强度大小都是B，方向如图所示．一个单匝正方形闭合导线框由均匀导线制成，边长也是L．导线框从左向右匀速穿过这两个匀强磁场区．规定以顺时针方向为感应电流的正方向，则线框从Ⅰ位置运动到Ⅱ位置过程中，感应电流I随时间t变化的图线应是以下各图中的（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置．中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并于2005年初在湖南进行并网挂机实验．超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示．超导部件有一个超导临界电流I_c，当通过限流器的电流I＞I_c时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻）．以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R₁=3Ω，超导临界电流I_c=1.2A，限流电阻R₂=6Ω，小灯泡L上标有“6V6W”，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω．原来电路正常工作，现L突然发生短路．则（ ）
A．短路前通过R₁的电流为A
B．超导部件将由超导态转为正常态
C．短路后通过R₁的电流为A
D．短路后通过R₁的电流为2A

9. 难度：中等

两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为T_A：T_B=1：8，则它们的轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）
A．R_A：R_B=1：4
B．R_A：R_B=1：8
C．V_A：V_B=2：1
D．V_A：V_B=1：2

10. 难度：中等

一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化规律如图所示，取开始运动方向为正方向，则物体运动的v-t图象，正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

11. 难度：中等

与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况是常用的计时仪器．如图（甲）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．现利用如图（乙）所示的装置验证“机械能守恒定律”．方法是：在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平放置的气垫导轨上，通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连，连接好1、2两个光电门．在图示位置释放滑块后，光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t₁、△t₂．已知滑块（含遮光板）质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L（L远远小于s）、当地的重力加速度为g．

（1）计算滑块上的遮光板先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式：v₁=______，v₂=______（用题目中给定的字母表示）
（2）本实验中验证机械能守恒的表达式为______（用题目中给定的字母表示）

12. 难度：中等

有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图1所示．此金属材料重约1～2N，长约为30cm，电阻约为10Ω．已知这种金属材料的电阻率为ρ，密度为ρ．因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量．请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S．现有如下材料可选：
A．毫米刻度尺
B．螺旋测微器
C．电流表（600mA，1.0Ω）
D．电流表（3A，0.1Ω）
E．电压表（3V，6kΩ）
F．滑动变阻器（50Ω，2A）
G．蓄电池（6V，0.05Ω）
H．开关一个，导线若干

（1）除待测金属管线外，还应选用的材料有______（只填代号字母）
（2）在图2中把所选一起连成实际测量电路．
（3）实验中要测量的物理量有______计算金属管线内部空间截面积S的表达式为S=______．

13. 难度：中等

如图所示，静止在水平桌面的纸带上有一质量为0.1kg的小铁块，它离纸带的右端距离为0.5m，铁块与纸带间动摩擦因数为0.1．现用力向左以2m/s²的加速度将纸带从铁块下抽出，求：（不计铁块大小，铁块不滚动．取10m/s²）
（1）将纸带从铁块下抽出需要多长时间？
（2）纸带对铁块做的功是多少？

14. 难度：中等

在如图所示水平向右的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=10cm，bc=15cm，其
中ab沿电场方向，bc和电场方向成53°角．一个电荷量为q=4×10^-7C的正电荷从a点移到b点，电场力做功为W=1.2×10^-5J，已知sin53°=0.8．求：
（1）匀强电场的场强是多少？
（2）该正电荷从a点移到c点，电场力所做的功为多少？

15. 难度：中等

特种兵过山谷的一种方法可简化为图示情景．将一根长为2d的不可伸长的细绳两端固定在相距为d的．A、B两等高点，绳上挂一小滑轮P．战士们相互配合，就可沿着绳子滑到对面．如图所示，战士甲用水平力F拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，脚离地，处于静止状态，此时AP竖直．然后战士甲将滑轮从静止状态释放，若不计滑轮摩擦及空气阻力，也不计滑轮的质量，求：
（1）战士甲释放滑轮前对滑轮的水平拉力F；
（2）战士乙滑动过程中的最大速度．

16. 难度：中等

质谱仪的原理图如图甲所示．带负电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，带电粒子经偏转磁场后，最终到达照片底片上的H点，测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计．

（1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：；
（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件．

17. 难度：中等

如图甲所示，相距为L的光滑足够长平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在垂直于导轨平面的匀强磁场中，OO′为磁场边界，磁感应强度为B，导轨右侧接有定值电阻R，导轨电阻忽略不计．在距OO′为L处垂直导轨放置一质量为m、电阻不计的金属杆ab．若ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动，其速度v-位移x的关系图象如图乙所示，则
（1）金属杆ab在穿过磁场的过程中感应电流的方向如何？
（2）在整个过程中电阻R上产生的电热Q₁是多少？
（3）ab杆在离开磁场前瞬间的加速度为多少？