1、2011届北京市房山区高三第一学期期末考试物理试卷与答案 选择题 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是： 英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量 G 牛顿应用 “理想斜面实验 ”推翻了亚里士多德的 “力是维持物体运动的原因 ”观点 C胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比 亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快 答案： C 如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为 L，距磁场区域的左侧 L处，有一边长为
2、 L的正方形导体线框，总电阻为 R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力 F使线框以速度 v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势 E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量 的方向为正，外力 F向右为正。则以下关于线框中的磁通量 、感应电动势 E、外力 F和电功率 P随时间变化的图象正确的是答案： D 如图所示，虚线区域内存在着电场强度为 E的匀强电场和磁感强度为 B的匀强磁 场，已知从左方水平射入的电子穿过这一区域时未发生偏转，设重力忽略不计，则这区域内的 E和 B的方向可能是下列叙述中的 E和 B都沿水平方向，并与电子运动方向相同 .E和 B都沿水平方向，并与电子
3、运动方向相反 E竖直向上， B垂直纸面向外 E竖直向上， B垂直纸面向里 A B C D 答案： C 如图所示，在匀强磁场的区域内有一光滑倾斜金属导轨，倾角为 ，导轨间距为，在其上垂直导轨放置一根质量为 m的导线，接以如图所示的电源，电流强度为，通电导线恰好静止，则匀强磁场的磁感强 度必须满足一定条件 ,下述所给条件正确的是 . A mgsin，方向垂直斜面向上 B mgcos，方向垂直斜面向下 C mg/，方向沿斜面水平向左 D mgtg，方向竖直向上 答案： CD 1如图所示， A、 B两导体板平行放置，在 t=0时将电子从 A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）。分别在 A、 B两板间
4、加四种电压，它们的UABt 图线如下列四图所示。其中可能使电子到不了 B板的是 (B)答案： B 图中实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹， a、 b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知 1.带电粒子所带电荷的符号 2.带电粒子在 a、 b两点的受力方向 3.带电粒子在 a、 b两点的速度何处较大 4.带电粒子在 a、 b两点的电势能何处较大 5.a、 b两点哪点的电势较高 以上判断正确的是 A 23 B 234 C 345 D 135 答案： B 如图所示，小木块 A用细线吊在 O 点，此刻小物块的重力势能为零。一颗子
5、弹以一定的水平速度射入木块 A中，并立即与 A有共同的速度，然后一起摆动到最大摆角 。如果保持子弹质量和入射的速度大小不变，而使小木块的质量稍微增大，关于最大摆角 、子弹的初动能与木块和子弹一起达到最大摆角时的机械能之差 E，有 A 角增大， E也增大 B 角增大， E减小 C 角减小， E增大 D 角减小， E也减小 答案： C 2009年 9月 14日上午 9时 20分许，我国海南航天发射场在海南省文昌市破土动工，标志着我国新建航天发射场已进入全面实施阶段。发射场建成使用后，对于优化和完善我国航天发射场布局，推动航天事业可持 续发展具有重要战略意义。海南航天发射场主要用于发射新一代大型无毒
6、、无污染运载火箭，承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测航天器等航天发射任务，预计于 2013年建成并投入使用。这样选址的优点是，在赤道附近 （ ） A地球的引力较大 B地球自转线速度较大 C重力加速度较大 D地球自转角速度较大 答案： B 如图 a、 b所示，是一辆质量为 6103kg的公共汽车在 t=0和 t=3s末两个时刻的两张照片。当 t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动。图 c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像， 角为 37，根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有： A汽车的长度 B 3s内汽车受到的阻力 C 3s内合力对汽车所
7、做的功 D 3s末汽车牵引力的功率 答案： C 一个物体在几个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这个过程中其余各力均不变。那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是 ( )答案： D 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为 5.0 ，则外接一只电阻为 95.0 的灯泡，如图乙所示，则 A电压表 v的示数为 220v B电路中的电流方向每秒钟改变 50次 C灯泡实际消耗的功率为 484w D发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为 24.2J 答案： D 如右图所
8、示为一质点做简谐运动的图像，在 t1、 t2时刻位移大小相等，则这个在质点在 t1、 t2两时刻 速度相同； 加速度相同； 回复力相同； 势能相同。以上选项中正确的是 ( ) A B C D 答案： C 红、黄、蓝三束单色光 ,在某介质内以相同的入射角射入真空中 ,下列说法中正确的是 A在该介质中传播时蓝光速度最大 B光从该介质射入真空时蓝光偏折角最大 C若蓝发生了全反射 ,则红光、黄光也一定发生了全反射 D若三种色光分别用同一个装置进行双缝干涉，蓝光干涉条纹间距最大。 答案： B 计算题 如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B ，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场
9、，其方向平行于 OC且垂直于磁场方向一个质量为 m 、电荷量为 -q 的带电粒子从 P孔以初速度 V0沿垂直于磁场方向进人匀强磁场中，初速度方向与边界线的 夹角 600，粒子恰好从 C孔垂直于 OC射入匀强电场，最后打 在 Q 点，已知 OQ 2 OC ， 不计粒子的 重力，求： ( l )粒子从 P运动到 Q 所用的时间 t 。 ( 2 )电场强度 E 的大小 ( 3 )粒子到达 Q 点时的动能 EkQ 答案： (1)画出粒子运动的轨迹如图示的三分之一圆弧 (O1为粒子在磁场中圆周运动的圆心）： PO1 C=120 设粒子在磁场中圆周运动的半径为 r， 2 分 r+rcos 60= OC=x
10、 O C=x=3r/2 2 分 粒子在磁 场中圆周运动的时间 1 分 粒子在电场中类平抛运动 O Q=2x=3r1 分 1 分 粒子从 P运动到 Q 所用的时间 1分 (2) 粒子在电场中类平抛运动 1 分 1 分 解得 1 分 (3)由动能定理 2 分 解得粒子到达 Q 点时的动能为1 分 绝缘细绳的一端固定在天花板上，另一端连接着一个带负电的电量为 q、质量为 m的小球，当空间建立水平方向的匀强电场后，绳稳定处于与竖直方向成=600角的位置，如图所示。（ 1）求匀强电场的场强 E；（ 2）若细绳长为 L，让小球从 =300 的 A点释放，王明同学求解小球运动至某点的速度的过程如下： 据动能
11、定理 -mgL（ 1cos30 0） +qELsin300= 得： 你认为王明同学求的是最低点 O 还是 =600的平衡位置处的速度，正确吗？请详细说明理由或求解过程。 答案：（ 1）小球在 =60角处处于平衡，则 Eq=mgtan （ 4分） 得 （ 1分） 方向水平向左 （ 1分） （ 2）王明同学的求解不正 确 （ 1分） 因为小球在 =60处处于平衡，因此小球从 =30的 A点释放，它不会往 A点的左边运动，而是以 =60处为中心、以 A点为端点来回摆动，即小球不会运动至最低点 O （ 1分） 王明同学的求解实际上也不是小球运动到 =60的平衡位置处的速度。 （ 1分） 平衡位置处的速
12、度的正确求解应该是：据动能定理有 （ 3分） 联解得 （ 1分） 如图所示，在光滑的水平面上有一块质量为 2m的长木板 A，木板左端放着一个 质量为 m的小木块 B， A与 B之间的动摩擦因数为 ，开始时， A和 B一起以 v0向右运 动，木板与墙发生碰撞的时间极短，碰后木板以原速率弹回， 求：（ 1）木板与小木块的共同速度大小并判断方向 . （ 2）由 A开始反弹到 A、 B共同运动的过程中， B在 A上滑行 的距离 L。 （ 3）由 B开始相对于 A运动起， B相对于地面向右运动的最大距离 s。答案：、撞后无机械能损失 A将以原速率返回 由动量守恒： 2 分 解得： 1 分 方向向左 1
13、分 2、由能的转化与守恒定律得 3 分 解得： 1 分 3、 B相对于地面速度为 0时有最远的向右位移 由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律得： 1 分 得 1 分 由 1 分 得 1 分 2008年 9月 25日，我国继 “神舟 ”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟 ”七号载人飞船。如果把 “神舟 ”七号载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为 T、距地面的高度为 H，且已知地球半径为 R、地球表面重力加速度为 g，万有引力恒量为 G。你能计算出下面哪些物理量？能 计算的量写出计算过程和结果，不能计算的量说明理由。 （ 1）地球的质量
14、； （ 2）飞船线速度的大小； （ 3）飞船所需的向心力。 答案：（ 1）能求出地球的质量 M 方法一： = mg ， 2 分 M = 1 分 方法二： = ， 2 分 M = 1 分 （写出一种方法即可） （ 2）能求出飞船线速度的大小 V V= 2 分 V = 1 分 ( 方法二 和 = mg 解得 V= R ) （写出一种方法即可） （ 3）不能算出飞船所需的向心力 2 分 因飞船质量未知 1 分 如 图所示，质量为 m=2.0kg的小滑块，由静止开始从倾角 的固定的光滑斜面的顶端 A滑至底端 B， A点距离水平地面的高度 h=5.0m，重力加速度g取 10m/s2，求 : (1)滑块由
15、 A滑到 B经历的时间； (2)滑块由 A滑到 B的过程中支持力的冲量 (3) 滑块由 A滑到 B时的重力功率 答案：（ 1）物块沿斜面下滑受到重力和斜面支持力，由牛顿第二定 律。得小滑块沿斜面运动的加速度 a a=F/m a= m/s21 分 滑块沿斜面由 A到 B的位移为 =10m1 分 滑块由 A到 B做匀加速运动的时间为 t 1 分 得 s 1 分 (2)支持力的冲量为 I=mgcos30t=210 2=20 N s 方向垂直斜面向上 2 分 （ 3）滑块到达斜面底端时速度达到最大 =10m/s1 分 重力功率为 1 分 PB=100W1 分 质量为 8107kg的列车，从某处开始进站
16、并关闭发动机，只在恒定阻力作用下减速滑行已知它开始滑行时的初速度为 20m/s，当它滑行了 300m时，速度减小到 10m/s，接着又滑行了一段距离后刚好到达站台停下 ，那么： （ 1）关闭动力时列车的初动能为多大 （ 2）列车受到的恒定阻力为多大 （ 3）列车进站滑行的总时间为多大？ 答案：（ 1）列车的初动能 J=1.61010 J （ 2分） （ 2）由动能定理有： （ 2分） 解得列车受到的阻力 N=4107N （ 1分） （ 3）由动量定理有： -f t=mvt mv0 （ 2分 ） 解得列车滑行的总时间 s=40 s （ 1分） 如图甲所示， 光滑且足够长的平行金属导轨 MN、 P
17、Q 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=0.4。导轨上停放一质量 m=0.1kg、电阻 r=0.2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，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）试证明金属杆做匀加速直线运动， 并计算加速度的大小； （ 2）求第 2s末外力 F的瞬时功率； （ 3）如果水平外力从静止开始拉动杆 2s所做的功为 0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。答案
18、：（ 1）设路端电压为 U，金属杆的运动速度为 v，则感应电动势 E = BLv， 1 分 通过电阻 R的电流 1 分 电阻 R两端的电压 U= 1 分 由图乙可得 U=kt， k=0.10V/s1 分 解得 ， 1 分 因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度。 1 分 （用其他 方法证明也可以 ,只要得出加速度 a=1m/s2即可给 6分） （ 2）在 2s末，速度 v2=at=2.0m/s， 1 分 电动势 E=BLv2，通过金属杆的电流 金属杆受安培力 1 分 设 2s末外力大小为 F2，由牛顿第二定律， ， 1分 故 2s末时 F的瞬时功率 P=F2v21 分 P=0.35W 1 分 (3) 在 2s末， 杆的动能 1 分 由能量守恒定律，回路产生的焦耳热 Q=W-Ek=0.1J 1 分 根据 Q=I2Rt，有 1 分 故在 R上产生的焦耳热 1 分
