2009-2010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

下列对于电场的说法正确的是（ ）
A．点电荷在其周围空间激发的电场是匀强电场
B．电场线的疏密可以表示电场强弱
C．电场不是物质存在的形式之一
D．电场中的两条电场线可以相交

2. 难度：中等

下列反应中属于核聚变反应的是（ ）
A．U+n→Ba+Kr+3n
B．Th→Pa+e
C．U→Th+He
D．H+H→He+n

3. 难度：中等

某质点在坐标原点O处做简谐运动，其振幅为5.0cm，振动周期为0.40s，振动在介质中沿x轴正向直线传播，传播速度为1.0m/s．当它由平衡位置O向上振动0.20s后立即停止振动，则停止振动后经过0.20s的时刻的波形是如图的（ ）
A．
B．
C．
D．

4. 难度：中等

处于基态的氢原子在某单色光束照射下，能发出频率为v₁，v₂，v₃的三种光，且v₁＜v₂＜v₃则该照射光的光子能量为（ ）
A．hv₁
B．hv₂
C．hv₃
D．h（v₁+v₂+v₃）

5. 难度：中等

如图所示，质量分别为m_A和m_B的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45°的斜面上．已知m_A=2m_B，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到50°，系统保持静止．下列说法正确的是（ ）

A．细绳对A的拉力将增大
B．A对斜面的压力将减小
C．A受到的静摩擦力不变
D．A受到的合力将增大

6. 难度：中等

一名消防队员从一平台上无初速度跳下，下落0.8s后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，又经过0.2s重心停止了下降，在着地过程中，可估计地面对他双脚的平均作用力为（ ）
A．自身所受重力的10倍
B．自身所受重力的8倍
C．自身所受重力的5倍
D．自身所受重力的2倍

7. 难度：中等

“嫦娥二号”已于2010年10月1日发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加翔实．若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示．则（ ）

A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小
B．“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更小
C．“嫦娥二号”环月运行时的角速度比“嫦娥一号”更小
D．“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更小

8. 难度：中等

小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后又弹到空中某一高度，其速度v随时间t变化的关系如图所示．若g=10m/s²，则（ ）

A．小球第一次反弹后离开地面的速度大小为5m/s
B．小球反弹起的最大高度为0.45m
C．碰撞前后速度改变量的大小为2m/s
D．小球是从5m高处自由下落的

9. 难度：中等

真空中有两个点电荷q₁和q₂，带同种等量电荷，a、b为q₁、q₂连线上的两点，c、d为q₁、q₂连线中垂线上的两点，如图所示，则a、b、c、d四点的电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）

A．E_a＞E_b
B．∅_a＞∅_b
C．E_c＞E_d
D．∅_c＞∅_d

10. 难度：中等

如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处，且都处于静止状态，两斜面的倾角分别为α和β，若不计摩擦，剪断细绳后，下列关于两物体的说法中正确的是（ ）
A．两物体着地时所受重力的功率一定相同
B．两物体着地时的速度一定相同
C．两物体着地时的动能一定相同
D．两物体着地时的机械能一定相同

11. 难度：中等

物理学是一门以实验为基础的科学，任何理论和学说的建立都离不开实验．下面有关物理实验与物理理论或学说关系的说法中正确的是（ ）
A．α粒子散射实验表明了原子具有核式结构
B．光电效应实验证实了光具有粒子性
C．电子的发现表明了原子不是构成物质的最小微粒
D．天然放射现象的发现证实了玻尔原子理论

12. 难度：中等

水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v沿直线轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（ ）

A．小球到达c点的速度为
B．小球到达b点时轨道的压力为5mg
C．小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R
D．小球从c点落到d点所需时间为2

13. 难度：中等

如图所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，一质量为m的带电质点在a点由静止释放，沿电场向上运动，到b点恰好速度为零．下列说法正确的是（ ）

A．带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的
B．a点的电势比b点的电势低
C．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小
D．a点的电场强度比b点的电场强度大

14. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上运动的物体，刚好能越过一个倾角为α的固定在水平面上的光滑斜面做自由落体运动，落地时的速度为v，不考虑空气阻力及小球滚上斜面瞬间的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．小球冲上斜面前在水平面上的速度应大于v
B．小球在斜面上运动的时间为
C．斜面的长度为
D．小球在斜面上运动的加速度大于gsinα

15. 难度：中等

在如图所示的电路中，灯炮L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）

A．灯泡L变亮
B．电源的输出功率变小
C．电容器C上电荷量减少
D．电流表读数变小，电压表读数变大

16. 难度：中等

质量为m、带电量为q的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是（ ）
A．小物块一定带有正电荷
B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动
D．小物块在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为

二、填空题

17. 难度：中等

（1）如图1所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s₁=5.12cm，s₂=5.74cm，s₃=6.14cm，s4=7.05cm，s₅=7.68cm，s₆=8.33cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是    m/s，加速度大小是    m/s²．（计算结果保留两位有效数字）

（2）有人说矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题．他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为800.0mm，用游标为10分度的卡尺测得摆球的直径如图2所示，摆球的直径为    mm．他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“0”，直到摆球第30次同向通过平衡位置时按停秒表，秒表读数如图3所示，读出所经历的时间t，则单摆的周期为    s，该实验测得当地的重力加速度为    m/s²．（保留3位有效数字）

（3）在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个约100Ω电阻丝，可用的仪器：电流表（量程0～30mA，内阻50Ω）、电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干．
①请将你设计的实验电路图画在方框中．
②根据设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路．
③为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要测量接入电路中的电阻丝长度l的仪器是    ，测量电阻丝直径d的仪器是    ．
④计算电阻率的公式是ρ=    ．（用直接测量出的物理量表示）

三、解答题

18. 难度：中等

如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）水平向右电场的电场强度；
（2）若将电场强度减小为原来的，物块的加速度是多大；
（3）电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能．

19. 难度：中等

如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和变阻器．电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）．金属导轨是光滑的，取g=10m/s²，要保持金属棒在导轨上静止，求：
（1）金属棒所受到的安培力；
（2）通过金属棒的电流；
（3）滑动变阻器R接入电路中的阻值．

20. 难度：中等

杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿项端完成各种动作后下滑．若竿上演员自竿项由静止开始下滑，滑到竿底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器，传感器显示竿上演员自竿项滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示．竿上演员质量为m₁=40kg，长竹竿质量m₂=10kg，g=10m/s²
（1）求竿上的人下滑过程中的最大速度v₁．
（2）请估测竹竿的长度h．

21. 难度：中等

已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g．某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力，有由以上两式得：
（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由．如不正确，请给出正确的解法和结果．
（2）由以上已知条件还可以估算出哪些物理量？（请估算两个物理量，并写出估算过程）．

22. 难度：中等

竖直平面内的轨道ABC由水平滑道AB与光滑的四分之一圆弧道BC平滑连接组成，轨道放在光滑的水平面上．一个质量为m=1kg的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初速度v=8m/s冲上水平滑道AB，沿着轨道运动，由CB弧滑下后停在水平滑道AB的中点．已知轨道ABC的质量为M=3kg．求：
（1）小物块和滑道相对静止时共同的速度；
（2）若小物块恰好不从C端离开滑道，圆弧滑道的半径R应是多大？
（3）若增大小物块的初速度，使得小物块冲出轨道后距离水平滑道AB的最大高度是2R，小物块的初速度v应多大．

23. 难度：中等

如图甲所示，MN为一竖直放置的足够大的荧光屏，O为它的中点，OO′与荧光屏垂直，且长度为l．在MN的左侧O′O空间内存在着方向竖直向下的匀强电场，场强大小为E．乙图是从甲图的左侧去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O为原点建立如衅乙的直角坐标系．一细束质量为m、电荷为e的电子以相同的初速度v从O′点O′O方向射入电场区域．电子的重力和电子间的相互作用都可忽略不计．
（1）求电子打在荧光屏上亮点的位置坐标．
（2）若在MN左侧O′O空间内再加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O处，求这个磁场的感应强度B的大小和方向．
（3）如果保持（2）问中磁感应强度不变，但把电场撤去，粒子仍能达到荧光屏上，求荧光屏上的亮点的位置坐标及从O′到荧光屏所需要的时间（若sinθ=，则θ可用反三角函数表示为θ=arsin）．