安徽省合肥一中2011届上学期高三期末试题物理

安徽省合肥一中2011届上学期高三期末试题物理试题（完卷时间：90分钟；满分：100分）一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。）1．法拉第发现了电磁感应现象，不仅推动了电磁理论的发展，而且推动了电磁技术的发展，引领人类进入了电气时代。下列哪一个器件工作时利用了电磁感应现象（）A．电视机的显像管B．回旋加速器C．指南针D．电磁炉2．如图1所示，让白炽灯光通过偏振片P和Q，现以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验说明（）A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波D．光是几率波3．科学研究发现：在月球表面①没有空气；②重力加速度约为地球表面的1/6；③没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中从同一高度同时静止开始释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是（）A．氢气球将加速上升，铅球将加速下落B．氢气球处于超重状态，铅球处于失重状态C．氢气球和铅球都将加速下落，且同时落到月球表面D．氢气球和铅球都将加速下落，但铅球先落到月球表面4．如图2所示，质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上，它与半球体间的动摩擦因数为，它与球心连线跟水平地面的夹角为，则小滑块（）A．所受摩擦力大小为cosmgB．所受摩擦力大小为sinmgC．所受摩擦力大小为sinmgD．对半球体的压力大小为cosmg5．如图3所示，一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是（）6．一个10Ω电阻，它两端的电压u随时间t的变化规律如图4所示，则（）A．流过电阻的最大电流是22AB．用交流电压表测量电阻两端的电压，其示数约为311VC．电阻消耗的功率为9680WD．在交流电变化的半个周期内，电阻产生的焦耳热是48.8J7．在如图5所示的电路中，A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑片P滑动时，发现A灯变暗，则下列判断正确的是（）A．滑动片P应向下移，B灯变亮B．滑动片P应向下移，B灯变暗C．滑动片P应向上移，B灯变亮D．滑动片P应向上移，B灯变暗8．如图6所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体，现将弹簧压缩到A点后释放，使物体在A、B之间振动，若此过程物体受到的摩擦力可忽略，则物体（）A．在A点刚释放时加速度最小B．在A、B两点加速度相同C．从O到B过程中，加速度大上逐渐增大D．从O到B过程中，加速度方向指向B点9．如图7所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x=5m处的M点开始计时（t=0s），已知开始计时后，P点（x=1m）在t=0.3s的时刻第一次到达波峰，下面说法中正确的是（）A．这列波的周期是1.2sB．这列波的传播速度大小是12.5m/sC．M点右侧各质点开始振动的方向都是沿着y轴的正方向D．从t=0s开始计时质点Q(x=9m)经过0.7s才第一次到达波峰10．如图8所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一算有另一带电小球B，现给B球一个垂直于AB连线方向的速度v0，则下列说法中正确的是（）A．B球可能做直线运动B．A球对B球的库仑力可能不做功C．B球的电势能不可能增加D．B球一定从电势较高处向电势较低处运动二、计算题（本题共5小题，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位）11．（10分）“神舟”七号载入航天飞行获得了圆满成功，我国航天员首次成功实施空间出舱活动，实现了我国空间技术发展的重大跨越。已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h。地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求飞船在该圆轨道上运行时。（1）速度v的大小和周期T。（2）速度v的大小与第一宇宙速度v1的大小之比值。12．（10分）如图9所示一根劲度系数k=200N/m的轻质弹簧拉着质量为m=0.2kg的物体从静止开始沿倾角为37的斜面匀加速上升，此时弹簧伸长量x=0.9cm，在t=1.0s内物体前进了s=0.5m。求：（1）物体加速度的大小；（2）物体和斜面间动摩擦因数。（取g=10m/s2，8.037cos,6.037sin）13．（12分）如图10所示，一个43圆弧形光滑圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点。将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力。（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的最大高度是多少？14．（13分）如图11所示，一种β射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成，放射源S在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度的β粒子。若金属板长为L，金属板间距为21L，细管C与两金属板等距，已知β粒子电荷量为—e，质量为m。求：（1）当A、B板间加上垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场时，能从细管C水平射出β粒子速度大小；（2）当A、B板间加电压U时，放射源S射出的β粒子速度大小为多少时，才难从细管C水平射出。15．（15分）如图12所示，有一宽L=0.4m的短形金属框架水平放置，框架两端各接一个阻值R0=2Ω的电阻，框架的其他部分电阻不计，框架足够长。垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T。金属杆ab质量m=0.1kg，电阻r=1.0Ω，杆与框架接触良好，且与框架间的摩擦力不计。当杆受一水平恒定拉力F作用，由静止开始运动，经一段时间后电流表的示数稳定在0.6A。已知在金属杆加速过程中每个电阻R0产生的热量Q0=0.2J。求：（1）电路中产生的最大感应电动势；（2）水平恒定拉力F的大小；（3）在加速过程中金属杆的位移。参考答案一、选择题：1．D2．B3．C4．A5．A6．D7．B8．C9．D10．B二、计算题：11．（10分）解：（1）用M表示地球质量，m表示飞船质量，由万有引力定律和牛顿定律得hRvmhRMmG22)(………………………①（2分）37°mgG1G2FfFNF地球表面质量为m0的物体，有gmRMmG020………②（2分）解得飞船在圆轨道上运行时速度hRgRv（1分）飞船在圆轨道上运行的周期vhRT)(2ghRRhR)(2（2分）（2）第一宇宙速度v1满足mgRvm21………③（2分）因此飞船在圆轨道上运行时速度的大小与第一宇宙速度的大小之比值hRRvv1（1分）12．（10分）解：（1）根据运动学公式：221ats……①(1分)得2222m/s0.1m/s0.15.022tsa……②（2分）（2）物体运动过程受力如答图1所示根据牛顿第二定律：F－Ff－mgsin37°＝ma……③（2分）FN＝mgcos37°＝0.2×10×0.8N＝1.6N……④（1分）根据胡克定律：F＝kx……⑤（1分）F＝200×0.9×10-2N＝1.8N……⑥（1分）把⑥式代入③式得：Ff＝F－mgsin37°－ma＝(1.8－0.2×10×0.6－0.2×1.0)N＝0.4N……⑦（1分）根据滑动摩擦力公式Ff＝μFN得：25.06.14.0NfFF……⑧（1分）13．（12分）解：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：221gtR运动时间gRt2……（2分）从C点射出的速度为21gRtRv……（1分）设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得RvmNmg21……（1分）答图1E，rI总IR0R0AI221mgRvmmgN……（1分）由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为mg21，方向竖直向下。（2分）（2）小球静止释放的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点。设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动求得：gRtRv842（2分）设小球离A点的最大高度为H，根据机械能守恒定律可知，2221)(mvRHmg（2分）RRgvH5222（1分）14．（13分）解：（1）加匀强磁场B时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，如答图2圆心在O点，由几何知识得：222)41(LRLRLR817①（2分）洛伦兹力提供向心力RvmevB2②（2分）由①②整理得meBLv817（1分）（2）加电压U，A、B板间为匀强电场。β粒子从放射源S发射，从细管C水平射出的逆过程为类平抛运动，设β粒子从放射源S发射的速度为v，从细管C水平射出的速度为v0，则水平方向tvLx0③（1分）竖直方向2214atLy④（1分）mEea⑤（1分）LULUE22/⑥（1分）联立以上各式求得mUev20（1分）根据动能定理得22021212mvmvUe⑦（2分）代入v0值求得meUv5（1分）15．（15分）解（1）杆ab切割磁场时，等效电路图如答图3所示I＝0.6AI总＝2I＝1.2A……①（1分）R外＝R0/2＝1Ω……（1分）答图2根据闭合电路欧姆定律：Em=I总(R外+r)=1.2×(1+1)V=2.4V……②(2分)（2）电流表示数稳定时，ab杆匀速运动∴F＝F安……③（1分）根据安倍力公式F安＝BI总L……④（1分）∴F＝1.0×1.2×0.4N＝0.48N……⑤（1分）（3）最大速度m/s6m/s4.00.14.2BLEvmm……⑥（1分）安培力做的功WA＝－Q总＝－（2Q0+Qr）……⑦（1分）∵221)2(220220IItRIrtIQQr总∴Qr＝2Q0……⑧(1分)∴WA＝－0.8J……⑨(1分)根据动能定理0212mAFmvWW……⑩（2分）J6.2J8.061.0212FW……○11（1分）根据功的公式，加速过程中金属杆的位移m4.5m48.06.2FWsF……○12（1分）答图3