2009-2010学年北京市丰台区高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（ ）
A．物体受到外力作用，其运动状态一定改变
B．物体受到不变的合外力的作用，其加速度一定不变
C．物体做曲线运动，说明其受到合外力为变力
D．物体做匀速圆周运动，其受到的合外力为不变的力

2. 难度：中等

在高中阶段我们已经学习过几种最常见波的相关知识，如机械波和电磁波的相关知识．下列关于波的说法不正确的是（ ）
A．只要条件满足，一切波都可以发生干涉和衍射现象
B．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
C．机械波可以发生多普勒效应，而电磁波不能发生多普勒效应
D．对某种波而言在不同介质中的传播速度是不同的，波从一种介质进入另一种介质时，波的频率保持不变，而波长会发生改变

3. 难度：中等

物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是（ ）
A．
F垂直于斜面向上
B．
F垂直于斜面向下
C．
F竖直向上
D．
F竖直向下

4. 难度：中等

如图所示为演示自感现象的实验电路．实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后设通过线圈L的电流为I₁，通过小灯泡L₂的电流为I₂，小灯泡L₁、L₂均处于正常发光状态．以下说法正确的是（ ）
A．S闭合后，L₂灯慢慢变亮，L₁灯立即变亮
B．S闭合后，L₁、L₂立刻变亮且亮度稳定
C．S断开后的瞬间，小灯泡L₂中的电流由I₁逐渐减为零，方向与I₂相反
D．S断开后的瞬间，小灯泡L₂中的电流由I₂逐渐减为零，方向不变

5. 难度：中等

如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电场分布情况（电场线方向未标出）．图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM=ON．下列说法中正确的是（ ）
A．O、M、N三点的电场强度方向不相同
B．O、M、N三点的电势相同，在一个等势面上
C．O、M、N三点的电场强度大小关系是E_M=E_N＞E_O
D．把另一电荷从M点静止释放，将沿MON做直线运动

6. 难度：中等

在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r，v为电压表，A为电流表，R为定值电阻，R_W为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（ ）

A．灯泡L将变亮
B．电压表的示数将增大
C．电流表的示数将减少
D．电阻R上消耗的电功率将减小

7. 难度：中等

如图是某物体做直线运动的速度图象，下列有关此物体运动情况判断正确的是（ ）

A．前两秒加速度为5m/s²
B．4s 末物体所受的合外力为零
C．4s末物体回到出发点
D．8s末物体距出发点最远

8. 难度：中等

如图所示，一辆小车以一定的初速度冲上高度为h、长度为L的斜坡，已知小车的质量为m，小车受到沿斜面向下的阻力为f，则对小车由坡底冲到坡顶的运动过程分析正确的是（ ）
A．此过程中小车的动能减少了 fL
B．此过程中小车的势能增加了（mgh-fL）
C．此过程中自然界中的能量减少了fL
D．此过程中小车的机械能减少了fL

9. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的简谐波，波速为8m/s，t=0s时刻的波形图象如图所示．关于此列简谐波下列说明正确的是（ ）
A．此列简谐波的波长为8m，振动质点的振幅为4cm
B．t=0s时刻，x=4m处质点具有负向最大加速度
C．t=1s时刻，x=8m处的质点具有负向最大速度
D．从t=0s时刻到t=5s时刻，x=6m处质点通过的路程为24cm

10. 难度：中等

如图所示，一理想变压器的原线圈匝数为n₁=1000匝，副线圈匝数为n₂=200匝，电阻R=88Ω，原线圈接入一电压u=220sin100πt （V）的交流电源，电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，则（ ）

A．副线圈交变电流的频率是100 Hz
B．t=1s的时刻，电压表的示数为0
C．变压器的输入电功率为22W
D．电流表的示数为2.5A

11. 难度：中等

如图所示，在x＞0、y＞0空间存在一恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现把α粒子（的原子核）和质子（）在x轴上的P点以相同速度垂直于x轴射入此磁场，两粒子在磁场中运动轨迹如图中虚线所示，其中一个粒子由坐标原点垂直于x轴射出磁场，另一个粒子在y轴上的Q点垂直于y轴射出磁场．以下关于上述过程的说法正确的是（ ）
A．从O点射出磁场的是α粒子，从Q点射出磁场的是质子
B．α粒子与质子在磁场中作圆周运动的半径之比为1：2
C．α粒子与质子在磁场中运动轨迹的长度不相等
D．α粒子与质子在磁场中运动时间相等

12. 难度：中等

如图所示，电容器C两端接有单匝圆形线圈，线圈内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场．已知圆的半径r=5cm，电容C=20μF，当磁场的磁感应强度以4×10^-2T/s的变化率均匀增加时，则（ ）

A．电容器a板带正电，电荷量为2π×10^-9C
B．电容器a板带负电，电荷量为2π×10^-9C
C．电容器b板带正电，电荷量为4π×10^-9C
D．电容器b板带负电，电荷量为4π×10^-9C

二、填空题

13. 难度：中等

某同学用一块多用电表来判断一支二极管的极性．该同学使用的是多用电表的“×10”欧姆挡．当用多用电表的红表笔接触二极管a 端、黑表笔接触二极管b 端时，发现多用电表的指针偏转量非常小，说明此时电阻很大；于是该同学多用电表的黑表笔接触二极管a 端、红表笔接触二极管b 端时，多用电表指针指到乙图所示位置．由于可以判断这支二极管的    端为正极，并测得该二极管的正向导通时的电阻为    Ω．

三、解答题

14. 难度：中等

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V 3W”，其他供选择的器材有：
电压表V₁（量程6V，内阻20kΩ）
电流表A₁（量程3A，内阻0.2Ω）
电流表A₂（量程0.6A，内阻1Ω）
变阻器R₁（0～1000Ω，0.5A）
变阻器R₂（0～20Ω，2A）
学生电源E（6V～8V）
开关S及导线若干
实验中要求在电压表0～6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选______，变阻器应选______．
在方框中画出此实验的原理图．

15. 难度：中等

某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中，不改变拉力，只改变物体的质量，得到了如下表所示的几组数据，其中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已打出了纸带，如图所示，图中各点为选出的计数点（两相邻计数点间还有4个打点未标出）
（1）请由纸带上的数据，计算出缺少的加速度值并填入表中（结果保留两位小数）

实验次数	1	2	3	4	5	6
小车质量（g）	200	300	400	500	600	1000
小车加速度（m/s^2）	2.00	1.33		0.79	0.67	0.40
小车质量倒数（kg^-1）	5.00	3.33	2.50	2.00	1.67	1.00

（2）请利用如图的坐标纸建立合适的坐标系，将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上，并将描绘的坐标点连成图线．
（3）分析图线得出的结论是：______．

16. 难度：中等

一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为 h 处由静止释放，计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t．此前通过天文观测测得此星球的半径为 R，已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力．求：
（1）此星球表面的重力加速度 g；
（2）此星球的质量 M；
（3）若距此星球表面高 H 的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期 T．

17. 难度：中等

在某旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．如图所示，设山坡AB可看成长度为L=50m、倾角θ=37的斜面，山坡低端与一段水平缓冲段BC圆滑连接．一名游客连同滑草装置总质量m=80kg，滑草装置与AB段及BC段间动摩擦因数均为µ=0.25．他从A处由静止开始匀加速下滑，通过B点滑入水平缓冲段，再滑行一段距离后安全停下来． 不计空气阻力，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）此游客滑到山坡底端时的速度大小；
（2）此游客从A点到B点的下滑过程中摩擦力对他做的功；
（3）此游客进入BC段后水平滑行的距离．

18. 难度：中等

如图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计），经灯丝与A板间的电压U₁加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点． 已知M、N两板间的电压为U₂，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．
（1）求电子穿过A板时速度的大小v；
（2）求电子从偏转电场射出时的侧移量y；
（3）若要使电子打在荧光屏上P点的上方，加速电压U₁和M、N两板间的电压为U₂将如何改变？（不用说明理由）

19. 难度：中等

如图所示，半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上，桌距水平地面的高度也为R．在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态．同时释放两个小球，小球a、b与弹簧在水平桌面上分离后，a球从B点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点A，b球则从桌面C点滑出后落到水平地面上，落地点距桌子右侧的水平距离为．已知小球a质量为m，重力加速度为g．
求：（1）释放后a球离开弹簧时的速度大小；
（2）释放后b球离开弹簧时的速度大小；
（3）释放小球前弹簧具有的弹性势能．

20. 难度：中等

如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω．导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动做匀加速直线运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．
（1）求金属杆的瞬时速度随时间变化的表达式；
（2）求第2s末外力F的大小；
（3）如果水平外力从静止起拉动杆2s所做的功为1.2J，求整个回路中产生的焦耳热是多少．