1、2011届河南省郑州市高三第一次质量预测物理试卷与答案 选择题 如图所示为某质点做直线运动的 v-t图象，关于这个质点在 4s内的运动情况，下列说法中正确的是（ ） A质点始终向同一方向运动 B 4 s内通过的路程为 4 m，而位移为零 C 4 s末物体离出发点最远 D加速度大小不变，方向与初速度方向相同 答案： B 一矩形线圈位于一随时间 t变化的匀强磁场内， 设磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里为正，如图 1所示，磁感应强度 B随 t的变化规律如图 2所示。以 i表示线圈中的感应电流，以图 1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的 i-t图中正确的是（ ）答案： A 运动员从悬停在空
2、中的直升机上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。如果用 h表示下落高度、 t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、 E表示人的机械能、 Ep表示人的重力势能、 v表示人下落的速度。在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（ ） 答案： C 2010年 10月 11日上午 11时 32分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下， “嫦娥二号 ”卫星成功实施第三次近月制动，顺利进入轨道高度为 100公里的圆形环月工作轨道。已知 “嫦娥二号 ”卫星绕月运动的周期约为 118分钟，月球绕地球运动的轨道半径与 “嫦娥二号 ”卫星绕月球运动的轨道半径之比约为220 ： 1。利用上述
3、数据以及日常的天文知识，可估算出地球对 “嫦娥二号 ”卫星绕月运动时的万有引力与此时月球对它的万有引力的比值约为（ ） A 2 B 0 2 C 210-2 D 210-3 答案： D 如图甲所示，一条电场线与 Ox轴重合，取 O点电势为零， Ox方向上各点的电势随 x变 化的情况如图乙所示。若在 O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则 （ ） A电场是匀强电场 B电场的场强先减小后增大 C电子将沿 Ox正方向运动 D电子的电势能将增大 答案： BC 如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒 ab、 cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，
4、两金属棒 ab、 cd的质量之比为 2 ： 1,用一沿导轨方向的恒力 F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后 （ ） A金属棒 ab、 cd都做匀速运动 B金属棒 ab上的电流方向是由 b向 a C金属棒 cd所受安培力的大小等于 2F 3 D两金属棒间距离保持不变 答案： BC 如图所示电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头 P从 a端滑到 b端的过程中，下列说法正确的是 （ ） A电压表的读数 U先减小，后增大 B电流表的读数 I先增大，后减小 C电压表读数 U与电流表读数 I的比值 不变 D电压表读数的变化量 U与电流表读数的变化量 I的比
5、值 不变 答案： D 如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的 u-t图象。原、副线圈匝数比 n1 ： n2 10 ： 1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为 1 A，则 （ ） A变压器原线圈所接交流电压的有效值为 220V B变压器输出端所接电压表的示数为 22 V C变压器输出端交变电流的频率为 50Hz D变压器的输出功率为 220 W 答案： AC 在处理交通事故中，测定碰撞前瞬间汽车的速度，对于事故责任的认定具有重要的作用。利用 v 可以测定事故车辆碰撞前瞬间的速度，其中 h1、 h2分别是散落物在车上时候的离地高度。如果不计空气阻力， g取9 8 m s2。下列说法正确
6、的是 （ ） B D A、 B落地 时间与车辆速度的乘积等于 L 答案： AC 如图所示，一个质量为 3 0 kg的物体，放在倾角为 30的斜面上静止不动。若用竖直向上的力 F 5 0 N提物体，物体仍静止，（ g 10 m s2）下述结论正确的是 （ ） A物体受到的摩擦力减小 2 5 N B物体对斜面的作用力减小 5 0 N C斜面受到的压力减小 5 0 N D物体受到的合外力减小 5 0 N 答案： AB 实验题 2010年 世博会在上海举行，本次世博会大量采用低碳环保技术，太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一。硅光电池是太阳能电池的一种，某同学为了测定该电池的电动势和内电阻，设计了如
7、图甲所示电路。图中与 A1串联的定值电阻的阻值为 ，电流表视为理想电表，在一定强度的光照下进行下述实验（计算结果小数点后保留两位数字）： （ 1）闭合开关，调节滑动变阻器，读出电流表 A1、 A2的值 I1、 I2。为了作出此电池的 U-I曲线，需要计算出电路的路端电压 U，则 U _（用题中所给字母表示）； （ 2）根据测量数据作出该硅光电池的 U-I图象如图乙所示，该电池的电动势 E _V，在流过电流表 A2的电流小于 200mA的情况下，此电池的内阻 r_； （ 3）若将该硅光电池两端接上阻值为 6的电阻，此时对应的电池内阻 r_。 答案：（ 1） I1R0（ 2分）； 2 90（ 2分
8、）； 4 00（ 2分） 5 60（ 2分） 某学习小组的同学利用如图 所示装置验证动能定理，按如图所示组装好器材，在 未装沙子的情况下释放小桶，滑块仍处于静止状态。你若是小组中的一位成员，要完成该实验 （ 1）你认为首先要进行的步骤是 _； （ 2）实验时为了保证 “滑块受到的合力可认为与沙和沙桶的总重力大小基本相等 ”，沙和沙桶的总质量 m与滑块的质量 M应满足的关系是 _； （ 3）实验时，让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L和这两点的速度大小 v1与v2（ v1v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为 _（用题中的字母
9、表示）。 答案：（ 1）平衡摩擦力（ 2分）；（ 2） m M（ 2分）；（ 3）（ 2分） 如图所示的螺旋测微器的读数为： _mm。 答案： 800或 3 801（ 4分） 计算题 一些同学乘坐高速列车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，一同学提议说： “我们能否用身边的器材测出火车的加速度 ”许多同学参与了测量工作，测量过程如下：他们一边看着窗外每隔 100 m的路标，一边用手表记录着时间，他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为 5 s，从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为 9 s，请你根据他们的测量情况，求： （ 1）火车的加速度大小； （ 2）他们到第三根路标
10、时的速度大小。 答案：（ 1）设火车的加速度为 a、经过第一根路标时的速度为 v1，根据匀变速直线运动的位移公式得 （ 1分） （ 1分） 其中 s=100 m、 t1=5 s、 t2=9 s 解得 a= m/s2=1 11 m/s2（ 1分）、 v1= m/s=17 22 m/s （ 1分） （ 2）设火车经过第三根路标时的速度为 v2，根据匀变速直线运动的速度公式得 v2=v1+at2 （ 1分） 代入数据得 v2=27 22 m/s （ 1分） 如图所示，摩托车做特技表演时，以 10 0 m s的初速度冲向高台，然后从高台水平飞出。若摩托车冲向高台的过程中以 P 4 0 kW的额定功率行
11、驶，冲到高台上所用时间 t 3 0 s，人和车的总质量 m 1 8 kg，台高h 5 0 m，摩托车的落地点到高台的水平距离 x 10 0 m。不计空气阻力 ,取g 10 m s2。求： （ 1）摩托车从高台飞出到落地所用时间； （ 2）摩托车落地时速度的大小； （ 3）摩托车冲上高台过程中克服阻力所做的功。 答案：（ 1）摩托车在空中做平抛运动，设摩托车飞行时间为 t1。则 （ 1分） （ 2）设摩托车到达高台顶端的速度为 vx，即平抛运动的水平速度 （ 1分） 竖直速度为 vy=gt1=10 0 m/s （ 1分） 摩托车落地时的速度： 或 v=14 1 m/s（ 1分） （ 3）摩托车冲
12、上高台过程中，根据动能定理： （ 2分） Wf=Pt-mgh（ 1分） =4 01033 -1 8102105 0 =3 0103J（ 1分） 所以，摩托车冲上高台过程中摩托车克服阻力所做的功为 3 0104 J 在某中学举办的智力竞赛中，有一个叫做 “保护鸡蛋 ”的竞赛项目。要求制作一个装置，让鸡蛋从两层楼的高度 落到地面且不被摔坏。如果没有保护，鸡蛋最多只能从 0 1 m的高度落到地面而不被摔坏。有一位同学设计了如图所示的一 个装置来保护鸡蛋，用 A、 B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋， A夹板和 B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的 5倍。现将该装置从距地面 4 m的高处落下，装置着地时间短
13、且保持竖直不被弹起。取 g 10 m s2,不考虑空气阻力，求： （ 1）如果没有保护，鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏，其速度最大不能超过多少 （ 2）如果使用该装置，鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离 x至少为多少米 （保留三位有效数字） 答案：（ 1）如果 没有保护，鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏，其速度最大为鸡蛋从高度 h=0 1m处自由落地时的速度，即 （ 2分） （ 2）装置从高度 H=4 m处落到地面时，鸡 蛋的速度为 v， （ 2分） 装置与地面作用过程中，鸡蛋从离地 x处滑到地面时速度只要小于 就不会被摔坏，于是 （ 3分） x=0 433 m（ 1分） 如图所示，两平行金属板 A、 B
14、长度为 l，直流电源能提供的最大电压为 U，位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为 m、电荷量为 -q、重力不计的带电粒子，射入板间的粒子速度均为 。在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，分布在环带区域中，该环带的内外圆的圆心与两板问的中心重合于 O点，环带的内圆半径为 R1。当变阻器滑动触头滑至 b点时，带电粒子恰能从右侧极板边缘射向右侧磁场。 （ 1）问从板间右侧射出的粒子速度的最大值 是多少 （ 2）若粒子射出电场时，速度的反向延长线与 所在直线交于 点，试证明点与极板右端边缘的水平距离 x ，即 与 O重合，所有粒子都好像从两板的中心射出一样； （
15、 3）为使粒子不从磁场右侧穿出，求环带磁场的最小宽度 d。答案：（ 1）当两板间加最大电压时 ，从右侧极板边缘飞出的粒子速度最大。由动能定理得 （ 1分） 解出 （ 1分） （ 2）如图，设粒子在电场中的侧移为 y，则 = （ 1分） 又 l=v0t （ 1分） y= t （ 1分） 联立解得 x= （ 1分） （ 3）射出粒子速度最大时，对应磁场区域最大，设最大轨迹半径为 rm，则 qvmB= （ 1分） 如图所示，设环带外圆半径为 R2，所求 d= R2-R1（ 1分） R12+rm2=（ R2-rm） 2 （ 1分） 解得 （ 1分） 相距 L 1 5 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为
16、 m1 1 kg的金属棒 ab和质量为 m2 0 27 kg的金属棒 cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（ a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。 ab棒光滑， cd棒与导轨间动摩擦因数为 0 75，两棒总电阻为 1 8，导轨电阻不计。 ab棒在方向竖直向上，大小按图（ b）所示规律变化的外力 F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时 cd棒也由静止释放。 （ 1）求出磁感应强度 B的大小和 ab棒加速度大小； （ 2）已知在 2 s内外力 F做功 40 J，求这一过程中两金属棒产 生的总焦耳热； （ 3）判断 cd棒将
17、做怎样的运动，求出 cd棒达到最大速度所需的时间 t0，并在图（ c）中定性画出 cd棒所受摩擦力 随时间变化的图象。 答案：（ 1）经过时间 t，金属棒 ab的速率 此时，回路中的感应电流为 对金属棒 ab，由牛顿第二定律得 由以上各式整理得： （ 2分） 在图线上取两点： t1=0， F1=11N； t2=2s， F2=14 6s 代入上式得 B 1 2T （ 1分） （ 2）在 2s末金属棒 ab的速率 所发生的位移 （ 1分） 由动能定律得 （ 1分） 又 联立以上方程，解得 （ 1分） （ 3） cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当 cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。 （ 1分） 当 cd棒速度达到最大时，有 又 整理解得 （ 2分） fcd随时间变化的图象如图（ c）所示。 （ 1分）
