2003-2004学年北京市东城区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

不可伸长的轻细绳AO和BO的结点为O，在O点悬吊电灯L，OA绳处于水平，电灯L处于平衡，如图所示．如果保持O点位置不变，改变OA的长度，使A点逐渐上移至C点．随着A点逐渐上移，细绳AO的拉力将（ ）

A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先减小再增大
D．先增大再减小

2. 难度：中等

交流电源电压u=20sin100πt（v），电路中电阻R=10Ω，若不计电表对电路的影响，则途中红电流表、电压表读数分别为（ ）
A．1.41A，20V
B．2.0A，20V
C．2.0A，14.1V
D．1，41A，14，1V

3. 难度：中等

物体质量为m，放在倾角为30°的粗糙斜面上，放手后，物体下滑的加速度大小为a．若用平行于斜面向上的力F作用在物体上，使它沿斜面向上做加速度大小为a的匀加速运动，则力F的大小为（ ）
A．mg
B．
C．
D．

4. 难度：中等

一个带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示．带电微粒只在电场力的作用下，由静止开始运动．则下列说法中正确的是（ ）
A．微粒在0--1s内的加速度与1--2s内的加速度相同
B．微粒将沿着一条直线运动
C．微粒做往复运动
D．微粒在第1s内的位移与第3s内的位移相同

5. 难度：中等

水平弹簧振子做简谐振动，如图所示．若以水平向右为坐标的正方向，振子向左经过平衡位置O点时开始计时，则振子的加速度随位移变化的图象，以下各图中正确的是（ ）

A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

带电粒子a在匀强电场中只受电场力作用，从A点运动到B点；带电粒子b在匀强磁场中只受磁场力作用，做匀速圆周运动．下列说法中正确的是（ ）
A．粒子a的电势能一定发生变化，动量不一定发生变化
B．粒子b的动能一定发生变化，动量也一定发生变化
C．粒子a受到电场力的冲量作用，动能可能发生变化
D．粒子b受到磁场力的冲量作用，但动能一定不发生变化

7. 难度：中等

闭合回路的磁通量φ随时间t变化的图象分别如图①-④所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是（ ）

A．图①回路中有感应电动势且恒定不变
B．图②回路中感应电动势恒定不变
C．图③回路中0-t₁时间内的感应电动势小于t₁-t₂时间内的感应电动势
D．图④回路中感应电动势先变大，再变小

8. 难度：中等

如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是（ ）
A．液滴将加速向下运动
B．M点的电势升高，液滴在M点时电势能将减小
C．M点的电场强度变小了
D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同．

9. 难度：中等

理想变压器原、副线圈匝数比为n₁：n₂：n₃=4：3：2，副线圈上分别接标有“6V，12W”、“12V，36W”的灯泡L₁和L₂，当a、b两端接交变电源后，L₁正常发光，则变压器的输入功率为（ ）

A．16W
B．40W
C．48W
D．不能确定

10. 难度：中等

一列振幅为5cm的简谐横波沿图中x轴传播，质点P、Q的平衡位置是x轴上相距0.6m的两点．t=0时刻P质点正通过平衡位置向上运动，Q质点刚好达到最大正位移处，若波的传播速度为120m/s，且波长λ大于0.5m，则（ ）

A．此波的波长可能是2.4m
B．此波的频率一定为150Hz
C．Q点右侧距Q点水平距离小于的R点，此后第一次到达最低点经过的路程一定小于15cm
D．经过时间△t=0.015s，P点可能到达最大正位移处

二、填空题

11. 难度：中等

质量为m的带正电小球用绝缘细线悬吊在0点，如果加上水平方向的匀强电场，匀强电场的电场强度为E，悬线偏离开竖直方向30°角，如图所示．小球所带的电量是    ； 要使悬线回到竖直方向，作用在小球上的最小力的方向是    ．

12. 难度：中等

在光滑水平面上，质量为1kg的球A以12m/s的水平速度与静止的质量为2kg的球B相碰，碰后二球即粘在一起．此过程中，球A对球B做的功为    ，球A的动能变化情况是    ，系统损失的机械能为    ．

13. 难度：中等

在水平地面上放一长为40cm的竖直轻弹簧，将质量为0.50kg的木块A轻轻放在竖直弹簧上，将弹簧压缩了5.0cm后，处于静止状态，如图所示．由此可知，弹簧的劲度系数为    ．如果使小木块A从距地面42.4cm高处自由落下，落到弹簧上可以将弹簧压缩12cm．那么，小木块A从42.4cm处自由落下时，它距地面     高时速度最大；将弹簧压缩到最大的过程中克服弹簧的弹力做功    ．（取g=10m/s²）

14. 难度：中等

如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd（不计电阻），两端各接有阻值为R的电阻R₁、R₂．垂直于导轨平面的匀强磁场宽度为s，磁感应强度为B．电阻2R的直导体棒MN垂直导轨放置，且与导轨接触良好，当它沿导轨方向以速度v被匀速拉过磁场区时，外力做功W=    ；
通过电阻R₁的电量q₁=    ．

三、解答题

15. 难度：中等

一个小球从某高处水平抛出，在落地前一秒，它的速度方向与水平方向成30°角，落地时的速度方向与水平方向成60°角．求：
（1）小球抛出时初速度的大小；
（2）抛出点距水平地面的高度．
（取g=10m/s²，要求保留三位有效数字．）

16. 难度：中等

许多人造卫星都使用太阳电池供电．太阳电池是由许多个太阳电池板组成的电池组，每个太阳电池板组相当于一个电池，再根据需要将几个太阳电池板组串联使用．已知：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和；串联电池组的内阻等于各个电池的内阻之和．某一种太阳电池板组的开路电压是mV，短路电流是150mA．要用这种太阳电池板组向某个用电器供电，该用电器相当于功率为100mW，阻值为40Ω的电阻，要使这个用电器能够正常工作，至少要用几个太阳电池板组串联起来向它供电．如果太阳电池将太阳能转换成电能的效率是60%，这个太阳电池工作时，照到它的集光板上的太阳能至少是多少？

17. 难度：中等

在竖直平面内有两条平行的光滑金属导轨ab、cd被竖直地固定，导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，如图所示．已知：与导轨相连的电源电动势为3.0V，内阻0.5Ω，匀强磁场磁感应强度为0.80T，水平放置的导体棒MN的电阻为1.5Ω，两端与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动（其它电阻不计）．当单刀双掷电键S与1接通时，导体棒刚好保持静止状态．试确定：
（1）磁场方向，并在图中画出．
（2）S与1接通时，导体棒的电热功率．
（3）当电键S与2接通后，导体棒MN在运动过程中，单位时间（1s）内导体棒扫过的最大面积．（导轨足够长，结果保留两位有效数字．）

四、填空题

18. 难度：中等

 如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．电荷量为q、质量为m的带正电粒子从磁场边缘a点处沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60°角，试求：
（1）粒子做圆周运动的半径R；
（2）粒子的入射速度；
（3）若保持粒子的速率不变，从a点入射时速度的方向顺时针转过60°角，粒子在磁场中运动的时间t．

五、解答题

19. 难度：中等

我国成功发射的“神舟五号”，火箭全长58.3m，起飞重量为479.8×10³kg，火箭点火升空，飞船进入预定轨道，“神舟五号”环绕地球飞行14圈用的时间是21h．飞船点火竖直升空时，航天员杨利伟感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍．飞船进入轨道后，杨利伟还多次在舱内漂浮起来．假设飞船运行的轨道是圆形轨道，（地球半径R取6.4×10³km，地面重力加速度g=10m/s²，计算结果取二位有效数字．）
（1）试分析航天员在舱内“漂浮起来”的现象产生的原因．
（2）求火箭点火发射时，火箭的最大推力．
（3）估算飞船运行轨道距离地面的高度．

20. 难度：中等

带负电的小物体A放在倾角为θ（sinθ=0.6，cosθ=0.8）的绝缘斜面上．整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图所示，物体A的质量为m，电量为-q，与斜面问的动摩擦因数为μ，它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半．物体A在斜面上由静止开始下滑，经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．磁感应强度大小为B，此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面．
（1）物体A在斜面上的运动情况如何？说明理由．
（2）物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能？