北京通州区第二中学高三物理联考试卷含解析

北京通州区第二中学高三物理联考试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. （多选）关于电场和磁场，下列说法正确的是（）
则()
A．在0~t1秒内，外力F大小不断减小
B．在t1时刻，外力F为零C．在t1~t2秒内，外力F大小不断减小
D．在t1~t2秒内，外力F大小可能先增大后减小
参考答案：
AC
解:,在时间内,斜率逐渐减小,加速度减小,速度增加的慢了,说明外力F大小不断减小,但仍然大于摩擦力,故A正确.
B,在时刻斜率为零,即加速度为零,说明外力F等于摩擦力,故B错误.
C,在时间
内,
反方向的加速度逐渐增大,说明向后的合力一直增大
,即外力逐渐减小并小于摩擦力,故C正确，D错误.
故选AC:
3. 带滑轮的平板C放在水平桌面上，小车A通过绕过滑轮的轻绳与物体B相连，如图所示，A、C间及绳与滑轮间摩擦不计．C与桌面间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、C质量均为m，小车A运动时平板C保持静止，物体B的质量M可改变．则下列说法正确的是（）
A．当M=m时，C受到桌面的摩擦力大小为mg
B．当M=m时，C受到桌面的摩擦力大小为
C．在M改变时，保持C静止的μ值必须满足μ＞
D．无论μ值为多大，C都会保持静止
参考答案：
B
【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．
【分析】把AB看成一个整体，根据牛顿第二定律求出加速度，再对A根据牛顿第二定律求出绳子的
拉力，从而求出绳子对C的作用力，对C受力分析，根据平衡条件求解即可．
【解答】解：A、当M=m时，根据牛顿第二定律得：
加速度a=
绳子的拉力T=ma=，
则绳子对C的作用力大小F=，方向与水平面成45°斜向下，
对C受力分析，C处于静止状态，受力平衡，
水平方向有f=Fcos45°=，故A错误，B正确；
C、AB两个物体做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：
a=
则绳子的拉力T=ma=，
根据A得分析可知，绳子对C的作用力在水平方向的分量T′=，竖直分量F=，
要使C保持静止，则有
则
因为，
所以μ≥，故CD错误．
故选：B．
4. 物块M在静止的传送带上匀速下滑时，若传送带突然顺时针转动（如图中箭头所示），则传送带转动后（）
A．M将减速下滑 B．M仍匀速下滑
C．M受到的摩擦力变小 D．M受到的摩擦力变大参考答案：
B
5. 如图所示，其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。

经时间s
，此时石子的速度大小为；重力对石子做功的瞬时功率P 为 W。

(g取10m/s2).
参考答案：
答案：15m/s；100W或141.4W
7. 地球的第一宇宙速度为V，若某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，则该行星的第一宇宙速度为。

参考答案：
2v
8. （4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。

例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。

请再写出两个你所学过的物理模型的名称：和模型。

参考答案：
答案：点电荷、理想气体等
9. 己知地球表面重力加速度大约是月球表面重力加速度的6倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,则地球质量与月球质量之比约为_________,靠近地球表面沿圆轨逆运行的航天器与靠近月球表面沿圆轨道行的航天器的线速度之比约为________
参考答案：
(1). 96:1 (2).
【详解】万有引力等于重力,即,计算得出:；
则;
万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,计算得出:，
则:
10. (4分)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在情况下，光才可以看作是沿直线传播的。

参考答案：
减小；光的波长比障碍物小得多
根据条纹间距由d、L和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。

【考点】光的衍射、光的直线传播11. 小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。

实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。

若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。

（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）
（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）
（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。

参考答案：
12. (5分)如图所示，某人从高出水平地面h高的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。

由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。

该球被击出时初速度的大小为，水平风力对物体所做的功
为。

参考答案：
答案： mgL2/h
13. 如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t= s第二次出现波峰．
参考答案：
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 如图甲所示，甲、乙两名同学合作，在一水平板上做验证“力的平行四边形定则”的实验，装置中Oa、Ob、Oc三段细绳相结于O点，A、B、C是三个弹簧测力计，他们操作的步骤是：
①同学甲将弹簧秤A的一端固定于平板上的P点，另一端连接Oa，弹簧秤B、C分别连接Ob、Oc，手持B、C成一定角度通过细绳拉A，保持装置静止。

②同学乙记录：O点的位置，A的读数FA、细线Oa的方向、B的读数FB、细线Ob的方向、C的读数FC和细线Oc的方向。

③同学乙作出FA、FB、FC的图示如图乙，并作出FB与FC的合力的理论值F和实验值F′的图示（图中未画出），比较F′和F的大小和方向。

④改变每次O点的位置和FB、FC，再重复上述步骤4次。

（1）请你在乙图中根据平衡条件作出FB与FC的合力的图示F，根据力的平行四边形定则作出FB与FC的合力的图示F′；
（2）该实验可以得出结论：________________，互成角度的____________遵循平行四边形定则。

参考答案：
15. 在“测定2节干电池组成电池组的电动势和内电阻”的实验中，备有下列器材：
A.待测的干电池组（电动势约为3.0V，内电阻小于2.0Ω)
B.电流表A1（量程0~3mA，内阻RA1=10Ω）
C.电流表A2（量程0~0.6A，内阻RA2=0.1Ω）
D.滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）
E.滑动变阻器R2（0~200Ω，1A）
F.定值电阻R0（990Ω）
G.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的实验电路，在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选（填写器材前的字母代号）。

②图乙为该同学根据实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线，I1为电流表A1的示数， I2为电流表A2的示数。

则由图线可得被测电池组的电动势E= V，
参考答案：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 用如图所示的装置测量某种矿物质的密度，操作步骤和实验数据如下：
a．打开阀门K，使管A、容器C、容器B和大气相通。

上下移动D，使水银面与刻度n对齐；
b．关闭K，向上举D，使水银面达到刻度m处。

这时测得B、D两管内水银面高度差h1=19.0cm；c．打开K，把m=400g的矿物质投入C中，使水银面重新与n对齐，然后关闭K；
d．向上举D，使水银面重新到达刻度m处，这时测得B、D两管内水银面高度差h2=20.6cm。

已知容器C 和管A的总体积为VC=1000cm3，求该矿物质的密度。

（2分）
参考答案：
解：设水银的密度为ρ，大气压强为p0，容器B体积为VB，矿物体积V。

以C、A、B中封闭的气体为研究对象，以封闭时水银面处于n处为初状态，以水银面调至m处为末状态。

根据玻意耳定律有
（3分）以C中装入矿物质后C、A、B中气体为研究对象，以封闭时水银面处于n处为初状态，以水银面调至m处为末状态。

根据玻意耳定律有
（3分）
又
（1分）
解得
17. 如图甲所示，宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2)，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图乙所示)，电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上。

t＝0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再直线运动到右边界上的N2点。

Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g上述d、E0、m、v、g为已知量。

（1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；
（2）求微粒做圆周运动的半径；
（3）求电场变化的周期T。

参考答案：
解：（1）微粒做匀速圆周运动说明其重力和电场力平衡，即
mg＝qE0，
故微粒所带电荷量
由于粒子在刚开始和最后一段做匀速直线运动，则
qvB＝qE0＋mg ……………………………………………………………………（2分）
得：…………………………………………………………………（2分）（2）洛伦兹力提供为微粒做圆周运动的向心力有：
…………………………………………………………………（2分）
得：………………………………………………………………（2分）（3）经分析从N1点到Q点粒子做匀速直线运动的时间
t1＝＝………………………………………………………………（2分）
到Q点后做匀速圆周运动的周期
…………………………………………………（2分）
从Q 点到N2点粒子做匀速直线运动，其运动时间t2＝t1，则由题中图象可知电场变化的周期
18. 在光滑水平面上固定一个竖直圆筒S ，圆筒内壁光滑（右图所示为俯视图），半径为1m 。

圆筒圆
心O 处用一根不可伸长的长0.5m 的绝缘细线系住一个质量为0.2kg ，电量为＋5×10－5C 的小球，小球体积忽略不计。

水平方向有一匀强电场E=4×104N/C ，方向如图所示。

小球从图示位置（细线和电场线平行）以vo=10m/s 垂直于场强方向运动。

当细线转过900时，细线突然断裂。

求： （1）细线断裂时小球的速度大小；
（2）小球碰到圆筒内壁后不反弹，沿圆筒内壁继续做圆周运动中的最小速度值；
（3）现在圆心O 处用一根牢固的不可伸长的长为0.5m 的绝缘细线系住小球（小球质量和带电量均不变），小球从原图示位置以初速度10m/s 垂直于场强方向运动，为保证小球接下来的运动过程中细线都不松弛，电场强度E 的大小范围（场强方向不变）。

参考答案：
（1）m/s=9.49m/s ； （3分） （2）m/s=8.53m/s ，（2分）
， （1
分）
（2分）
m/s=3.94m/s （1分）
（3）讨论：情况一：从图示位置细线转过900，小球速度减为0：
N/C ， （2
分）
情况二：从图示位置细线转过1800：小球速度：
，
N/C ， （2分）
所以：
N/C 或
N/C 。