厦门市2004届高三年质量检查

厦门市2004届高三年质量检查
物 理 试 题
说明：本试卷共分第I 卷（选择题）第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

第I 卷（选择题 共40分）
一、本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。

1．已知阿伏加德罗常数为N ，某物质的摩尔质量为Mkg/mol ，该物质的密度为ρkg/m 3
,则下 列叙述中正确的是 （ ）
A ．1kg 该物质所含的分子个数是ρ·N
B ．1kg 该物质所含的分子个数是M
N
⋅ρ
C ．该物质1个分子的质量是
N
ρ
kg D ．该物质1个分子占有的空间是
N
M
⋅ρm 3
.
2．关于带负电的粒子（重力可忽略不计），下面说法中正确的是 （ ）
①沿电场线方向飞入匀强电场，电场力做功，动能增加 ②垂直电场线方向飞入匀强电场，电场力做功，动能增加 ③垂直磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力不做功，动能不变 ④沿磁感线方向飞入匀强磁场，磁场力做功，动能增加
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．①④ 3．下表列出了不同品牌电冰箱和电风扇铭牌上的主要项目。

根据铭牌上提供的信息，可以判断（）
①一天内连续运转的电风扇比正常工作的电冰箱消耗的电能多
②一天内正常工作的电冰箱比连续运转的电风扇消耗的电能多
③电风扇额定电流比电冰箱大
④电风扇额定电流比电冰箱小
A．①③B．①④C．②③D．②④
4．在原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的波，波速V=400m/s，已知t=0时，波已经传播到x=40m处，如图所示.在x=400m处有一接收器A（图中未标出），则下列说法正确的是（）A．波源的起振方向向上
B．x=40m的质点在t=0.5s时位移为最大
C．接收器t=1s时才能接收到此波
D．若波源向x轴负方向移动，则接收器接收
到的波的频率将变小
5．如图所示，相距为d的水平金属板M、N在左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上的小孔S正对极Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑片滑到A点后，（）A．粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变
B．粒子在M、N间运动过程中，动能一定增大
C．粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小
D．粒子可能从M板的右边缘飞出
6．如图所示，竖直面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O在同一水平面上。

一只小球（视力质点）从Q点正上方某一高度处自由下落。

为使小球从Q点进入圆弧轨道后从P点飞出，且恰好又从Q点进入圆弧轨道，小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（）A．R
B．R/4
C．3R/2
D．无论h是多大都不可能
7．一个质量为2kg 的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。

现同时撤去大小分别为15N 和10N 的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是（ ） A ．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s 2
B ．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小
C ．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s 2
D ．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5m/s
2
8．如图所示的电路，A 、B 、C 为三个相同的灯泡，灯泡电阻大于电源电阻，当变阻器R 的 滑动触头P 向上移动时， A ．A 灯变亮，B 和C 灯都变暗 B ．A 灯变亮，B 灯变暗，C 灯变亮
C ．电源的总功率增大，电源的供电效率提高
D ．电源的输出功率减小，电源的供电效率降低
9．如图所示竖直放置的平行板电容器，A 板接电源正极，B 板接电源负极，在电容器中加匀
强磁场，磁场方向与电场方向垂直。

一批带正电的微粒从A 板中点小孔C 射入，射入的速度大小、方向各不相同,考虑微粒所受的重力,微粒在平行板A 、B 间的运动过程中（ ） A ．所有微粒的动能都将增加 B ．所有微粒的机械能都将不变 C ．有的微粒可能做匀速直线运动 D ．有的微粒可能做匀速圆周运动
10．如图所示，a 为带正电的小物块，b 是一不带电的绝缘物块，a 、b 叠放在粗糙的水平地
面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F 拉b 物块，使a 、b 一起无相对滑动地向左加速运动，那么，在加速运动阶段，a 、b 间的摩擦力的方向及大小变化情况为 （ ）
A ．向左，增大
B ．向左，减小
C ．向左，不变
D ．先向左后向右，先减小后增加
第Ⅱ卷（非选择题 共110分）
二、本题共4小题，每小题4分，共16分。

把答案填写在题中的横线上。

11．图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分。

图中背景方格的边长均为5厘米，如果取
重力加速度g=10米/秒2
，那么： . （1）照片的闪光频率为
米/秒。

（2）小球做平抛运动的初速度的大小
为 米/秒。

12．如图所示，在X 轴的上方（y ≥0）存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B ，
在原点O 有一个离子源向X 轴上方的各个方向发射出质量为m ，电量为q 的正离子，速率都是V ，对那些在xy 平面内运
动的离子，在磁场中可能达到的最 大X= ，该离子从原
点到X 轴所经过的时间是t= 。

13．角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度， 其结构如图所示，当系统绕OO ′转动时，元件A 发生位移并输出的电压信号，成为飞机、卫星等的 制导系统的信息源。

已知A 的质量为m ，弹簧劲度 系数为k 、自然长度为L ，电源电动势为E 、内阻不 计，滑动变阻器总长度为L 。

电阻分布均匀，系统静
止时P 在B 点，当系统以角速度ω转动时，
输出电压U 和ω的函数式为 .
14．一导弹离地面高度为h 水平飞行。

某一时刻，导弹的速度为v ，突然爆炸成质量相同的
A 、
B 两块，A 、B 同时落到地面，两落地点相距g
h v
24，两落地点与爆炸前导弹速度
在同一竖直平面内。

不计空气阻力。

已知爆炸后瞬间，A 的动能E KA 大于B 的动能E KB ，则E KA ：E KB = 。

三、本大题共2小题，共16分。

把答案填写在题中的横线上。

15．（8分）如图，是研究物体做匀变速直线运动的实验得到的一条纸带（实验中打点计时器所接低压交流电源的频率为50赫兹），从O 点后开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4、5、6，测得s 1=5.18cm ，s 2=4.40cm,s 3=3.62cm ，s 4=2.78cm, s 5=2.00cm, s 6=1.22cm.
（1）相邻两记数点间的时间间隔为 s 。

（2）物体的加速度大小a= m/s 2,方向 （填A →B 或B →A ）。

（3）打点计时器打记数点3时，物体的速度大小V 3= m/S.
16．（8分）如图所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，接通开关，电压表有读数，电流表示数为零。

改变变阻器滑片的位置，电流表也没有反应。

用多用表电压档检查电路，把红表笔接到电池的正极，黑表笔分别接触电流表的正极（b 点）和负极（c 点），多用表电压档的示数均零；用黑表笔分别接触d 点、e 点，多用表电压档的示数均和电压表示数相等。

检查各接线柱选择均正确且接触良好，则电路中发生故障的原因是 。

故障排除后，根据得出的数据作出的U —I 图象，如图所示，由图象得出电池的电动势E= V ，内电阻r= Ω.
四、本题共6小题，共78分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写
出最后答案的不给分。

有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

17．（12分）宇航员站在一星球表面上，沿水平方向以V0的初速度抛出一个小球，没得抛出点的高度h，与落地点之间的水平距离为L。

已知该星球的半径为R，求该星球的第一宇宙速度（即：人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动必须具有的速度。

）
18．（12分）20世纪40年代，我国物理学家朱洪元先生提出，电子在匀强磁场中作匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，辐射光的频率是电子作匀速圆周运动频率的k倍，大量实验证明，朱洪元先生的上述理论是正确的，并准确测定了k的数值，近年来同步辐射光已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中。

若电子在某匀强磁场中做匀速圆周运动时产生的同步辐射光的频率为f，电子质量为m，电量为e，不计电子发出同步辐射光时损失的能量及对其速率和轨道的影响
（1）写出电子作匀速圆周运动的周期T与同步辐射光的频率f之间的关系式
（2）求此匀强磁场的磁感应强度B的大小
（3）若电子作匀速圆周运动的半径为R，求子电运动的速率
19．（12分）如图所示，质量m=100g 的小物块，从距地面h=2.0m 处的斜轨道上由静止开始下滑，与斜轨道相接的是半径r=0.4m 的圆轨道，若物体运动到圆轨道的最高点A 时，物块轨道的压力恰好等于它自身所受的重力，求物块从开始下滑到A 点的运动过程中，克服阻力做的功.(g=10m/s 2)
20．（14分）如图所示，一质量为m ，电量为+q 的带电小球以V 0的初速度射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动。

若电场的场强大小不变，方向改为相反，同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，小球恰好又能做直线运动，求电场强度E 及磁感强度B 的大小。

21．（13分）一个劲度系数为K=800N/m 的轻弹簧，两端分别连接着质量均为m=12kg 物体A 和B ，将它们竖直静止地放在水平地面上，如图所示。

施加一竖直向上的变力F 在物体A 上，使物体A 从静止开始向上做匀加速运动，当t=0.4s 时物体B 刚离开地面（设整个匀加速过程弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s 2）.求：
（1）此过程中物体A 的加速度的大小 （2）此过程中所加外力F 所做的功
22．（15分）如图所示，光滑水平面上放有A 、B 、C 三个物块，其质量分别为m A =2.0gk ，m B =m C =1.0kg ，用一轻弹簧连接A 、B 两物块，现用力压缩弹簧使三物块靠近，此过程外力做功72J ，然后释放，求：
（1）释放后物块B 对物块C 一共做了多少功？
（2）弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性热能为多大？
厦门市2004届高三年质量检查
物理试题参考答案
第I 卷（选择题 共40分）
一、选择题（每小题4分，共16分）
第Ⅱ卷（非选择题 共110分）
二、填空题（每小题4分，共16分）
11．（1）10（2分）；（2）1.5（2分） 12．
)2();
2(2分分qB
m qB
mv π
13．2
2ω
ω
m k mE U -=
（4分） 14．9：1（4分）
三、实验题（共16分）
15．（8分）（1）0.1（2分） （2）0.79（注：0.78不得分，0.80可得分）（2分）， B →A （1分） （3）0.32（3分） 16．（8分）dc 线段断路（3分） E=3.0V （2分） r=2.0Ω （3分） 四、计算题：（共78分） 17．（12分）解：设该星球表面的重力加速度为g ′，据平抛运动公式： 水平方向L=V 0t ① （2分）
竖直方向2
2
1t g h '=
② （2分）
整理①②得：2
2
02L
hV g =
' ③（2分）
设该星球的第一宇宙速度为v ，人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的向心力由其重力mg ′提供。

即：R
v
m
g m 2
=' （2分） R g v '= ④（2分）
由③④得：hR L
V v 20=（2分）
18．（12分）解：（1）根据题意：
f
K T K
f T
=
∴=
1 ① （3分）
（2）电子在匀强磁场B 中作匀速圆周运动，由电子所受的洛仑兹力f=evB 提供向心力。

据牛顿第二定律和圆周运动公式得： n ma evB = （2分）2
)2(
2T
mR B T
R e ππ=（2分）
Ke
mf eT
m B ππ22==
∴ ② （2分）
（3）据牛顿第二定律和圆周运动公式得：
R
v
m
evB 2
= m
e B R v =
∴ ③ 把②代入③得：K
Rf v π2=
（3分）
（另解：T
R v π2= ④联立①④得K
Rf v π2=）
19．（12分）解：设物块克服阻力做功的W f , 物块在A 点的速度为v A ,由动能定理得：
2
2
1)2(A f
mv W
r h mg =
-- （1）（4分）
对在A 时的物块受力分析，设N 为轨道对物块的压力，由牛顿第二定律得： r
v m
mg N A 2
=+ （2）（3分）
设物块对轨道的压力为N ′，据牛顿第三定律知：N ′与N 大小相等，据题意：N ′=mg, ∴N=N ′=mg （3）（2分）
联立（1）（2）（3）并代入数据得：W f =0.8J （3分） 20．（14分）解：设初速度方向与水平方向夹角为α,只有电场时，小球做直线运动，所以与
初速度垂直方向的合力应为0.
则有Eq ·sin α=mg ·cos α ①（3分）
加入磁场后，小球要做直线运动，必须使洛仑兹力不变，即小球受的合力为0 平行于速度方向 Eq ·cos α=mg ·sin α② （3分） 垂直与速度方向 qV 0B=mg ·cos α+Eq ·sin α ③（3分） 由①②得α=45°（1分）代入①得：E=mg/q ④ （2分） 联立③④得：0
2qV mg B =
（2分）
21．（13分）解：（1）开始时弹簧被压缩X 1，对A ：KX 1=m A g ①（1分）
B 刚要离开地面时弹簧伸长X 2，对B ：KX 2=m B g ②（2分） 又m A =m B =m 代入①②得：X 1=X 2
整个过程A 上升：S+X 1+X 2=2mg/K=0.3米 （2分）
11
根据运动学公式：2
21
at S =
物体A 的加速度：)/(75.322
2
s m t
s a ==
（2分）
（2）设A 末速度为V t 则由：t V V S t
2
0+=
得：)/(5.12s m t
S V t ==
（2分）
∵X 1=X 2 ∴此过程初、末位置弹簧的弹性势能不变，弹簧的弹力做功为零。

设此过
程中所加外力F 做功为W ，根据动能定理：
2
2
1t mV mgs W =
-（3分） )(5.492
12
J mV mgs W t =+
=（1分）
22．（15分）解：（1）释放后，在弹簧恢复原长的过程中B 和C 和一起向左运动，当弹簧恢
复原长后B 和C 的分离，所以此过程B 对C 做功。

选取A 、B 、C 为一个系统，在弹簧恢复原长的过程中动量守恒（取向右为正向）：
0)(=+-C C B A A v m m v m ① （3分）
系统能量守恒：
J W v m m v m C C B A A 72)(2
12
12
2
==++
② （2分）
∴B 对C 做的功：2
2
1C C v m W =
' ③ （2分）
联立①②③并代入数据得：J W 18=' （1分）
（2）B 和C 分离后，选取A 、B 为一个系统，当弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹性势能最
大，此时A 、B 具有共同速度v ，取向右为正向
由动量守恒：)()(C B B A B B A A v v v m m v m v m =+=-④ （3分）
弹簧的最大弹性势能：2
2
2
)(2
12
121v m m v m v m E B A B B A A P +-
+
=
⑤（2分）
联立①②④⑤并代入数据得：E p =48J （2分）。