四川省自贡市2012届高三物理5月第四次诊断性检测新人教版

自贡市普高2012届第4次诊断性考试物理试题
二、选择题〔本題共8小題.在每一小题给出的四个选项中，有的小題只有一个选项正确,有的小題有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分〕
14.如下说法中正确的答案是
A.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
B.一定质量的理想气体，如果保持压强不变，温度升高时，体积会增大
C.当两个分子间的距离为r o(平衡位置〕时，分子力为零，分子势能最大
D.加速运动的物体，速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
15.如下光学现象的说法中正确的答案是
A.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像更清晰
B.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干预现象
c.用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
D.激光是一种人工产生的非相干光，其应用非常广泛
16.金属铍的逸出功为 3.90eV。

一群氢原子处于量子数n=4
的激发态，其能级如右图所示。

假设用这些氢原子辐射的光
照射金属铍，能够使金属铍发生光电效应的有几种不同频率
的光
A.一种
B.二种
C.三种
D.四种
17.在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。

传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，如此如下图象中可能正确的答案是
18.一列沿x轴传播的简谐横波某时刻的波形图如右图所示，此时图中P质点的速度方向向下，如此如下说法中正确的答案是
A.这列波一定沿X轴正向传播
B.当质点P位于最低点时，质点a一定到达平衡位置
C.当质点p位于最低点时，质点b一定到达平衡位置
D.当质点位于最低点时，质点b一定在x轴下方
19.1930年美国天文学家汤博发现了冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星。

然而，现代的观測正在改变我们对行星系统的认识。

经过近30年对冥王星的进一步观测，发现它的直径只有2300km,比月球还要小。

2006年8月24日召开的第26届国际天文学联合会(IAU)大会上通过决议，冥王星将不再位于.“行星〞之列,而属于矮行星，并提出了行星的新定义。

行星新定义中有一点是行星的质量必须足够大。

假
设冥王星的轨道是一个画形，在以下给出的几个条件中能估算出其质量的是〔万有引力常量G)
A.冥王星的卫星查龙(charon)围绕冥王星做匀速圆周运动的线速度和轨道半径
B.冥王星的卫星查龙(charon)围绕冥王星做圆周运动的加速度和冥王星的半径
C.冥王星围绕太阳运转的线速度和冥王星的半径
D.冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径
20.如右图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地。

P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电
小球；板与b板用导线相连，Q板接地。

开始时悬线静
止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度α。

在
以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是
A.缩小a、b间的距离
B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小一样、介电常数更大的电介质
21.如右图所示，质量为m、半径为R的圆形光滑绝缘轨道放在水平地面上固定的M、N两竖直墙壁间，圆形轨道与墙壁间摩擦忽略不计，在轨道所在平面
加一竖直向上的场强为E的匀强电场。

P、Q两点分别为轨道的
最低点和最髙点，在P点有一质量为m，电荷量为q的带正电
小球，现给小球一初速度v0,使小球在竖直平面内做圆周运动，
不计空气阻力，重力加速度为g，如此如下有关说法正确的答
案是
A.小球通过P点时对轨道一定有压力
B.小球通过P点时的速率一定大于通过Q点时的速率
C.从P到Q点的过程中，小球的机械能一定增加
D.假设mg>qE,要使小球能通过Q点且保证圆形轨道不脱离地面，速度V0应满足的关系
是:
第二局部〔非选择题共174分〕
注意亊项：
1.必须使用0.5毫米黑色签字笔在答題卡上題目所指示区域内作答，作图題可先用铅笔绘出，确认后再用0.5毫米黑色签字笔描清楚.答在试題卷上无效.
2.本局部共10小題，共174分。

22.(17分〕
(1)某同学在研究性学习中，利
用所学知识求出了此情况下弹
簧的原长和劲度系数：如图甲
所示，一轻质弹簧悬挂于某一深度为30cm,且开口向下的小筒中。

没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，.用测力计可以同弹簧的下端接触，本实验的长度測量工具只能測量露出筒外弹簧的长度L.该同学通过改变L而测出对应的弹力F，作出F—L的图象如图乙所示，如此弹簧的原长=_____cm，弹簧的劲度系数=______N/m.
(2)将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池〞，其电动势约为1..5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V,额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡。

原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA。

为了较准确地测定水果电池的电动势和内电阻,提供的实验器材有：
A.电流表A1(量程0〜3mA,内阻约为0.5Ω)
B.电流表A2(量程0〜0.6A,内阻约为0.1Ω)
C.电压表V(量程0〜1.5V,内阻约为3KΩ)
D.滑动变阻器R1〔阻值0〜10Ω,额定电流为1A)
E.滑动变阻器R2(阻值0〜3kΩ,额定电流为1A)
F.电键，导线假设干
G.水果电池
①实验中电流表应选用____，滑动变阻器应选用_____(均用
序号字母表示).
②请在答题卡上的方框内画出实验电路图；
③根据实验记录的教据，经描点、连线得到水果电池的路端
电压随电流变化的u一I图像如右图所示，由图可知：水果
电池的电动势E=_____V，内电阻r=______Ω
23.(16分)
人民公园里有一个斜面大滑梯，一位小同学从斜面的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变速直线运动。

斜面大滑梯的竖直髙度h=3.75m,斜面的倾角为37°,这位同学的质量m=30kg,他与大滑梯斜面间的动摩擦因数为μ=0.5。

不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6.求：
(1)这位同学下滑过程中的加速度大小：
(2)他滑到滑梯底端时的速度大小；
(3)他从滑梯的顶端滑到底端过程中重力的冲量。

24.(19分)
如右图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E、场区宽度为L。

.在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的勻强磁场，磁感应强度B未知，圆形磁场区域半径为r.一质量为m、电荷量
为q的带正电的粒子从A点由静止释放后,在M点离开电场，
并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，∠
MON=120°,粒子重力可.忽略不计。

求：
(1)粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(3)粒子从A点出发到N点离开磁场经历的时间。

25.(20分〕
如下列图，两根相距为L的金属轨道固定于水平面上，导轨电阻不计。

一根质量为m、长为L、电阻为与的金属棒两端放于导轨上，导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ,棒与导轨的接触电阻不计。

导轨左端连有阻值为2R的电阻，在电阻两端接有电压传感器并与计算机相连。

轨道平面上有n段竖直向下的宽度为a间距为b的匀强磁场〔a>b)，磁感应强度为B。

金属棒初始位于00’处，与第一段磁场相距2a.
(1)假设金属棒有向右的初速度v0,为使金属棒保持v0)的速度一直向右穿过各磁场，需对金属棒施加一个水平向右的拉力。

求金属棒进入磁场前拉力F1的大小和进入磁场后拉力F2的大小，以与金属棒从开始运动到离开第n段磁场过程中，拉力所做的功。

(2)假设金属棒初速度为零，现对其施以水平向右的恒定拉力F使棒穿过各段磁场，发现计算机显示出的电压图象随时间以T作周期性变化。

请在方框内给定的坐标系中定性地画出计算机显示的u---t图象〔从金属棒进入第一段磁场开始计时〕。

(3)在〔2)的情况下，求金属棒从处开始运动到离开第n段磁场的过程中导轨左端电阻上产生的热量，以与金属棒从第n段磁场穿出时的速度大小。

自贡市普高2012届第4次诊断性考试
物理参考答案与评分标准
第一局部〔选择题〕
二、选择题〔共8小题，每一小题全部选对得6分，选对但不全的得3分，选错的得0分，共48分。

〕
14．B 15．A 16．C 17．D 18．D 19．A 20．BC 21．CD
第二局部〔非选择题〕
注意：解答计算题的方法可能有多种，只要原理正确，过程清楚，结果正确就应评总分为。

假设局部正确，参照此标准按分段评分原如此计分。

22．(17分)
(1)〔每空各3分，共6分〕20 200
(2)〔除②题为3分外，其余每空各2分，共11分〕
①A E
②
③ 1.35 450
23.(16分)
(1)小同学的受力分析如右图所示，由牛顿第二定律有：
ma f mg o =-37sin ①〔2分〕
o mg N 37cos =②〔1分〕
N f μ=③〔1分〕
cos370=0
237sin 1-= 0.8 ④〔1分〕 联立①②③④，代入数据解得加速度：a =2 m/s 2⑤〔1分〕
〔2〕斜面长度为：L =
037sin h =425 m ⑥〔1分〕 由v 2=2aL ⑦〔2分〕
联立⑤⑥⑦，代入数据解得滑到底端的速度v =5 m/s 〔1分〕
〔3〕设从滑梯的顶端滑到底端过程中经历时间为t , 重力的冲量为I ，有：
L=2
1at 2⑧〔2分〕 I =mgt ⑨〔2分〕
联立⑥⑧⑨，代入数据解得: I =750 N•s 〔1分〕
I 的方向竖直向下〔1分〕
24．(19分)
(1)设粒子经电场加速后的速度为v ，根据动能定理有：
mg N f
qEL =21mv 2 〔3分〕 解得：m
qEL v 2=〔2分〕 (2)粒子在磁场中完成了如下列图的局部圆运动，设其半径为R ，因洛仑兹力提供向心力，
所以有：qvB =R
mv 2
〔3分〕 由几何关系得：︒=30tan R
r 〔1分〕 ∴2
32qr mEL B = 〔1分〕 (3)设粒子在电场中加速的时间为1t ，在磁场中偏转的时间为2t
由L =2121t m
qE ⨯⨯〔2分〕 得粒子在电场中运动的时间：t 1=qE
mL 2 〔1分〕 粒子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为qB m v R T ππ22==
〔2分〕 由于∠MON ＝120°，所以∠MO ＇N ＝60°
故粒子在磁场中运动时间t 2=qB
m T T 36136060π==︒︒〔2分〕 所以粒子从A 点出发到N 点离开磁场经历的时间：
t =t 1+t 2 =qE mL 2+qB m 3πmqEL
mr qE mL 62π+=〔2分〕 25．(20分)
〔1〕当金属棒匀速运动时，所受合力为0，如此：
进入磁场前有：F 1=μmg 〔1分〕
进入磁场后有：F 2=μmg +BIL 〔1分〕
电流：I =R
BLv 30〔1分〕 ∴F 2=μmg +R
v L B 3022〔1分〕 金属棒在磁场外的运动过程中拉力做功：W 1=μmg [2a +(n -1)b ]〔1分〕
穿过n 段磁场过程中拉力做功：W 2=F 2na 〔1分〕
∴拉力做功为：W =W 1+W 2=μmg [(n +2)a +(n -1)b ]+R
a v L nB 3022〔1分〕
〔2〕由题中要求，画出的U —t 图像如右图所示。

〔3分〕
〔3〕由第〔2〕中结果可知，金属棒进入各段磁场时速度
都应一样，等于从OO ′运动2a 距离第一次进入磁场时的
速度，设为v 1，由动能定理得
(F -μmg )2a =212
1mv 〔2分〕 要保证每次进入磁场时速度均为v 1，棒在磁场中须做减速
运动，离开磁场后再加速。

每一段磁场中抑制安培力做功均一样，都为W '，棒离开磁场时速度也都一样，设为v 2。

由动能定理得
(F -μmg )a -W '=2221mv -212
1mv 〔2分〕 在两个磁场间运动时，有
(F -μmg )b =2121mv -222
1mv 〔2分〕 由此可得：W '=(F -μmg )(a +b )〔1分〕
而电路中产生的总热量为：Q =nW '〔1分〕
∴由以上各式解得左端电阻R 上产生的热量为：Q R =32Q =3
2n (F -μmg )(a +b )〔1分〕 金属棒从第n 段磁场穿出时的速度大小为：v 2=
)2)((2b a mg F m
--μ〔1分〕。