山东省诸城繁华中学2012届高三下学期假期学习效果检测考试物理试题

说明：全卷共16小题，总分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷答案涂在答题卡上，第Ⅱ卷解答写在答题纸上，交卷时只交答题卡和答题纸。

第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、本题共12小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，
选错或不答的不得分。

1.物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型．以下属于物理学中的理想化模型的是（）
A. 加速度
B. 点电荷
C. 质点
D.力的合成
2．某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体，其加速度a、速度v、位移s随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则A、B、
C、D四个选项中表示该物体沿单一方向运动的图象是（）
3．质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，下列说法中正确的有（）
A．物体的重力势能增加了mgH B．物体的动能减少了FH
C．物体的机械能增加了FH D．物体重力势能的增加小于动能的减少
4．2011年8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。

若已知万有引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量（）
A．该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径
B．该行星的自转周期与星体的半径
C．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径
D．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度
5．带电粒子射入一个固定的点电荷Q 的电场中，沿图中虚线由a 点运动到b 点，a 、b 两点到点电荷Q 的距离分别为r a 和r b （r a >r b ）9若不计重力，则在这一运动过程中（ ）
A.电场力对粒子做负功
B.粒子在b 点的电势能小于在a 点的电势能
C.粒子在b 点的动能大于在a 点的动能
D.粒子在b 点的加速度大于在a 点的加速度
6. 酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.。

酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系. 如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是（ ）
A. U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比
B. U 越大，表示c 越大，但是c 与U 不成正比
C. U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比
D. U 越大，表示c 越小，但是c 与U 不成反比
7、如右图所示，N 匝矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕轴OO ′匀
速转动，线框面积为S ，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R 、理想电流表和二极管D 。

二极管D 具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大。

下列说法正确的是( )
A ．图示位置电流为0
B ．R 两端电压的有效值NBS ωU 2=
C ．交流电流表的示数NBS R
ω
I 2=
D ．一个周期内通过R 的电荷量R
BS q 2=
8、右图甲是回旋加速器的原理示意图。

其核心部分是两个D 型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。

加速时某带电粒子的动能E K 随时间t 变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是( )
A ．高频电源的变化周期应该等于t n －t n -1
B ．在E K -t 图象中t 4－t 3＝t 3－t 2＝t 2－t 1
C ．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大
D ．不同粒子获得的最大动能都相
9．图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。

斜面轨道倾角为30°，质量为M 的木箱与轨
m 的货物装入木箱，然
后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸
下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。

下列选项正确的是（ ）
A ．可以求出下滑时木箱与货物的加速度
B ．可以求出木箱单独弹回过程的加速度
C ．木箱被弹回到顶端时速度为零，加速度也为零
D ．整个过程中木箱受到的摩擦力大小不变
10.如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ ，其PMN 部分是半径为r 的1/4圆弧， NQ 部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于PMNQ 平面指向纸里. 一粗细均匀的金属杆质量为m ，电阻为R ，长为 2 r ，从图示位置由静止释放，若当 地的重力加速度为g ，金属杆与轨道始终保持良好接触，则（ ） A.杆下滑过程机械能守恒
B.杆最终可能沿NQ 匀速运动
C.杆从释放到滑至水平轨道过程产生的电能大于mgR/2
D.杆从释放到滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于
2(2)4Br R π-
第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、本题共18分。

把答案写在答卷纸相应的横线上。

11．(9分）如图所示，两个质量各为m 1和m 2的小物块A 和B ，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m 1>m 2.现要利用此装置验证机械能守恒定律．
(1)若选定物块A 从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有________．(在横线上填入选项前的编号)
①物块的质量m 1、m 2；
②物块A 下落的距离及下落这段距离所用的时间； ③物块B 上升的距离及上升这段距离所用的时间； ④绳子的长度．
（2）若物块移动的距离为h,所需时间为t,则要验证的机械能守恒定律的表达式 为 (3)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议： ①绳的质量要轻
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好 ③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃 ④两个物块的质量之差要尽可能大
⑤对同一高度进行多次测量取平均值 ⑥选取受力后相对伸长尽量小的绳
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是________．(在横线上填入选项前的编号) 12．某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从收音机上拆
下的电阻、电容、电感线圈。

现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R 0。

（约为2k Ω）,二是手机中常用的锂电池（电动势E 标称值为3．7V ）。

在操作台上还准备了如下实验器材：
A ．电压表V （量程4V ，电阻R 。

约为4.0k Ω） B_电流表A 1（量程100 mA ，电阻R A1约为5Ω） C ．电流表A 2（量程2mA ，电阻R A2约为50Ω） D ．滑动变阻器R 1（0～100Ω，额定电流lA ） E ．电阻箱R 2（0～999.9Ω，最小分度值0.1Ω） F ．开关S 一只、导线若干
（1）为了测定电阻R 0的阻值，小组的一位成员，设
计了如图所示的电路原理图，并选取了相应的 器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，在器
材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整? 。

（2）在实际操作过程中，发现电流表A 1、A 2已
损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动 势E 和内阻r 。

①请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；
②利用上述电路图测出的电压U 与电阻R 不是线性关系，为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的上述物理量间的函数关系式 。

三、计算题（本题共4小题，共42分。

解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。

） 13．（8分）如图所示，半径R=2m 的四分之一粗糙圆弧轨道AB 置于竖直平面内，轨道的B 端切线水平，且距水平地面高度为h=1．25m ，现将一质量m=0．2kg 的小滑块从A
点由静止
释放，滑块沿圆弧轨道运动至B 点以v=5m/s 的速度水平飞出(g=10m ／s 2)．求：
（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功； （2）小滑块着地时的速度．
14．（10分）如图所示，质量M =8 kg 的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推
力F =8 N ，当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m =2 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长.求: （1）小物块放上时，小物块及小车的加速度各为多大； （2）经多长时间两者达到相同的速度；
（3）从小物块放上小车开始，经过t =1.5 s 小物块通过的位移大小。

(取g =l0 m/s 2
).
15．(10分)如图(a)所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L=0.40m ，导轨平而与水平
面成30θ=︒角，上端下端通过导线分别连接阻值12 1.2R R ==Ω的电阻，质量为m=0．20kg 、阻值0.20r =Ω的金属棒ab 放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T 。

现通过小电动机对金属棒施加拉力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，0.5s 时电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变，经足够长时间后，棒达到最大速度5.0m ／s 。

此过程金属棒运动的υ—t 图象如图(b)所示，试求：(取重力加速度g=10m ／2
s )
(1)电动机的额定功率P
(2)金属棒匀加速运动时的加速度a 的大小
16（12分）如下图甲所示，在以O 为坐标原点的xOy 平面内，存在着范围足够大的电场和磁场。

一个带正电小球在0时刻以v 0＝3gt 0的初速度从O 点沿+x 方向（水平向右）射入该空间，在t 0时刻该空间同时加上如下图乙所示的电场和磁场，其中电场沿+y 方向（竖
直向上），场强大小q
mg E =0，磁场垂直于xOy 平面向外，磁感应强度大小00
m
B qt π=。

已知
小球的质量为m ，带电量为q ，时间单位t 0，当地重力加速度g ，空气阻力不计。

试求： （1）12t 0末小球速度的大小。

（2）在给定的xOy 坐标系中，大体画出小球在0到24t 0内运动轨迹的示意图。

（3）30t 0内小球距x 轴的最大距离。

2011-2012学年度第二学期高三年级假期学
习效果检测考试物理参考答案
1．BC 2．C 3．AC 4．CD 5．AD 6．B 7．C 8．B 9．AB 10．BD
13．解：（1） 滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用，由动能定理
mgR+Wf=
2
1mv 2
……………………………………………………………… 2分 W f =-1.5J …………………………………………………………… 1分
设滑块落地时速度方向与水平方向夹角为θ度，则有 2cos ==
合
v v y θ 所以045=θ ……………………………………… 1分
即滑块落地时速度方向与水平方向夹角为45度
14．解：（1）物块的加速度22/m a g m s μ==----------------（1分）
小车的加速度： 20.5/M F mg
a m s M
μ-=
=-----------（1分） （2）由：0m M a t v a t =+ --------------------------（2分）
得：t=1s --------------------------（1分） （3）在开始1s 内小物块的位移：211
12
m s a t m =
=---（1分） 最大速度：2/v at m s ==----------（1分） 在接下来的0.5s 物块与小车相对静止，一起做加速运动
且加速度:20.8/F
a m s M m
=
=+ ---------------（1分）
这0.5s 内的位移:2
21 1.12
s vt at m =+
= -------（1分） 通过的总位移12 2.1s s s m =+=--------------（1分）
15．(10分)解：(1)达到最大速度时0m P F υ=………………………………1分
0sin 0F mg F θ--=安………………………………1分
1
0.62
R R =
=Ω并………………………………1分 ()
2
m BL F R r
υ=
+安并………………………………1分
由以上几式解得10P W =………………………………1分
16．17（1）0~t 0内，小球只受重力作用，做平抛运动。

当同时加上电场和磁场时，电场力：F 1=qE 0=mg ，方向向上（1分）因为重力和电场力恰好平衡，所以在电场和磁场同时存在时小球只受洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：r
v m qvB 2
0=（1分）
运动周期v r
T π2=，
联立解得T ＝2t 0（1分）
电场、磁场同时存在的时间正好是小球做圆周运动周期的5倍，即在这10t 0内，小球恰好做了5个完整的匀速圆周运动。

所以小球在t 1=12 t 0时刻的速度相当于小球做平抛运动t ＝2t 0时的末速度。

v y1=g ·2t 0=2gt 0（1分）所以12t 0末10v =（1分）
（2）24t 0内运动轨迹的示意图如右图所示。

（2分） （3）分析可知，小球在30t 0时与24t 0时的位置相同，在24t 0内小球做了t 2=3t 0的平抛运动，和半个圆周运动。

23t 0末小球平抛运动的竖直分位移大小为：
()202022
9
321gt t g y ==
（1分）竖直分速度v y2=3gt 0（1分）
所以小球与竖直方向的夹角为θ＝45°，速度大小为20v =（1分）
此后小球做匀速圆周运动的半径022==
qB m v r =
1分）
30t 0末小球距x 轴的最大距离：322(1cos45)y y r =++︒＝2
9(2
gt （1分）。