2006-2007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

在地面附近某一高度处水平抛出一个物体（不计空气阻力），物体抛出后，以下说法正确的是（ ）
A．加速度大小不变，方向改变
B．加速度大小和方向都不变
C．速度大小改变，方向不变
D．速度大小和方向都改变

2. 难度：中等

太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是（ ）
A．→
B．→
C．→
D．→

3. 难度：中等

静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图象如图所示，则（ ）

A．0-4s内物体的位移为零
B．0-4s内拉力对物体做功为零
C．4s末物体的速度为零
D．0-4s内拉力对物体冲量为零

4. 难度：中等

如图虚线表示一固定原子核所形成的电场的等势线，实线表示一带电粒子的运动轨迹．在该带电粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，对于该带电粒子，下列说法中正确的是（ ）

A．动能先增加，后减少
B．电势能先减少，后增加
C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零
D．加速度先变小，后变大

5. 难度：中等

图示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，则（ ）

A．质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向
B．P点的振幅比Q点的小
C．经过△t=4s，质点P将向右移动8m
D．经过△t=4s，质点Q通过的路程是0.4m

6. 难度：中等

在如图所示的U-I图象中，直线l为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线II为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R连接组成闭合电路．由图象可知（ ）

A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω
B．电阻R的阻值为1Ω
C．电源的输出功率为4W
D．电源的效率为66.7%

7. 难度：中等

如图所示，质量为m的带负电的小物块处于倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置处于竖直向下的匀强电场中时，小物块恰处于静止．现将电场方向突然改为水平向右，而场强大小不变，则（ ）
A．小物块仍静止
B．小物块沿斜面加速上滑
C．小物块沿斜面加速下滑
D．小物块将脱离斜面运动

8. 难度：中等

一束只含红光和紫光的复色光沿PO方向射入玻璃三棱镜然后分成两束光，并沿OM和ON方向射出 （如图所示），已知OM和ON两束光中只有一束是单色光，则（ ）
A．OM为复色光，ON为紫光
B．OM为复色光，ON为红光
C．OM为紫光，ON为复色光
D．OM为红光，ON为复色光

9. 难度：中等

处于n=3激发态的大量氢原子向基态跃迁时所放出光子中，只有一种光子不能使某金属A 产生光电效应，则下列说法正确的是（ ）
A．这种不能使金属A产生光电效应光子一定是从n=3激发态直接跃迁到基态时放出的
B．这种不能使金属A产生光电效应光子一定是n=3激发态直接跃迁到n=2激发态时放出的
C．若从n=4激发态跃迁到n=3激发态，所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应
D．若从n=4激发态跃迁到n=2激发态，所放出的光子一定不能使金属A产生光电效应

10. 难度：中等

如图所示，一轻质弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，在竖直方向的A、B两点间作简谐运动，O为平衡位置，振子的振动周期为T．某一时刻物体正经过C点向
上运动（C点在平衡位置上方h高处），从此时刻开始的半个周期内（ ）

A．重力对物体做功2mgh
B．重力对物体的冲量大小为
C．振子的加速度方向始终不变
D．振子所受的回复力（重力和弹力的合力）做功为零

二、解答题

11. 难度：中等

某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行，其运动可视为匀速圆周运动．已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g．求卫星在圆形轨道上运行速度的表达式和运行周期的表达式．

12. 难度：中等

起跳摸高是学生常进行的一项活动．某中学生身高1.80m，质量70kg．他站立举臂，手指摸到的高度为2.10m．在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为2.25m．设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7s．不计空气阻力，（取g=10m/s²）．
求：（1）他跳起刚离地时的速度大小；
（2）上跳过程中他对地面平均压力的大小．

13. 难度：中等

物体静止在一水平面上，它的质量是m与水平面之间的动摩擦因数为μ．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现月平行于水平面的力F拉物体，得到加速度a和拉力F的关系图象如图所示
（1）根据图象可以求出物体的质量m．王敏同学分析的过程是：从图象中得到F=12N时，物体的加速度a=4m/s²，根据牛顿第二定律F=ma，求得质量m===3kg．
请判断王敏同学的分析过程是否正确，并分析原因，最后应给出正确的结果．
（2）根据图象计算物体与水平面之间动摩擦因数μ的数值．（g=10m/s²）

14. 难度：中等

“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示装置演示．光滑斜槽轨道AD与半径为R=0.1m的坚直圆轨道（圆心为O）相连，AD与圆O相切于D点，B为轨道的最低点，∠DOB=37°．质量为m=0.1kg的小球从距D点L=1.3m处静止开始下滑，然后冲上光滑的圆形轨道（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．
求：（1）小球在光滑斜槽轨道上运动和加速度的大小；
（2）小球通过B点时对轨道的压力大小；
（3）试分析小球能否通过竖直圆轨道的最高点C，并说明理由．

15. 难度：中等

质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置．如图所示，电容器两极板相距为d，两极板间电压为U，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B₁，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B₂的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间的距离为x，粒子所带电荷量为q，不计重力．
（1）求粒子进入匀强磁场B₂时的速度v的大小．
（2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m为多少？

16. 难度：中等

如图所示，光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长L=1.0m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R=0.25m 的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切．车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧，一质量m=1.0kg的小物块紧靠弹簧放置，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5．整个装置处于静止状态，现将弹簧解除锁定，小物块被弹出，恰能到达圆弧轨道的最高点A．取g=10m/²，求：
（1）小物块到达A点时，平板车的速度大小
（2）解除锁定前弹簧的弹性势能；
（3）小物块第二次经过O′点时的速度大小；
（4）小物块与车最终相对静止时，它距O′点的距离．

17. 难度：中等

如图所示，内壁光滑的绝缘管做在的圆环半径为R，位于竖直平面内．管的内径远小于R，以环的圆心为原点建立平面坐标系xoy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其它象限加垂直环面向外的匀强磁场．一电荷量为+q、质量为m的小球在管内从b点由时静止释放，小球直径略小于管的内径，小球可视为质点．要使小球能沿绝缘管做圆周运动通过最高点a．
（1）电场强度至少为多少？
（2）在（1）问的情况下，要使小球继续运动，第二次通过最高点a时，小球对绝缘管恰好无压力，匀强磁场的磁感应强度多大？（重力加速度为g）

18. 难度：中等

如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距l=1m，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10mm，定值电阻R₁=R₃=8Ω，R₂=2Ω，导轨电阻不计．磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动（开关S断开）时，电容器两极板之间质量m=1×10^-4kg，带电荷量q=-11×10^-15C的微粒恰好静止不动；当S闭合时，粒子立即以加速度a=7m/s²向下做匀加速运动，取g=10m/s²，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定．求：
（1）当S断开时，电容器上M、N哪个极板电势高；当S断开时，ab两端的路端电压是多大？
（2）金属棒的电阻多大？
（3）金属棒ab运动的速度多大？
（4）S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大？