逍遥学能 2013-03-15 15:08
时间：100分钟 满分：120分
一、单选题：(本题6小题，每题3分，共18分。每一小题只有一个选项符合题意)
1．风洞是进行空气动力学实验的一种主要设备。某兴趣小组为了检验一飞机模型的性能，对该模型进行了模拟风洞实验，该实验的示意图如图，其中AB代表飞机模型的截面，OL为飞机模型的牵引绳。已知风向水平，飞机模型重为G，当牵引绳水平时，飞机模型恰好静止在空中，此时飞机平面与水平面的夹角为θ，则作用于飞机上的风力大小为
A． B．Gcosθ
C． D．Gsinθ
2．无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器，很多种高档汽车都应用无极变速。如图所示是截锥式无极变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速增加。当滚动轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是 A． B．
C． D．
3．一个物体在多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的大小（此力的方向始终未变），而在这一过程中其余各力均不变。那么，图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是
4．物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子。金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是N型半导体，它的载流子为电子；另一类是P型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面、N的电势分别为φ和φN，则下列判断中正确的是 A．如果是P型半导体，有φ>φn
B．如果是N型半导体，有φ<φn
C．如果是P型半导体，有φ<φn
D．如果是金属导体，有φ<φn
5．如图所示的电路中，电电动势为E，内阻不能忽略．闭合电键S，电灯正常发光．再将滑动变阻器的滑片P稍向左移动一段距离，下列说法正确的是
A．电流表、电压表的读数均变小
B．电容器所带电荷量不变
C．电的总功率变大
D．小灯泡L变暗
6．三个点电荷电荷量分别为+2q、－q、－q，它们周围的电场线如图所示，其中一条电场线上有A、B两点．下列说法正确的是
A．A点的场强小于B点场强
B．A点的电势高于B点电势
C．将一正点电荷从A点移到B点，电场力做负功
D．将一正点电荷从A点由静止释放，仅在电场力作用下，它将沿电场线运动到B点
二、多项(本题共6小题,每小题4分,共计24分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分 ,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)
7．2010年10月1日，我国第二颗探月卫星“嫦娥二号”成功发射，“嫦娥二号”最终进入距月面h=200k的圆形工作轨道，开始 进行科学探测活动，设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是
A．嫦娥二号绕月球运行的周期为
B．月球的平均密度为
C．嫦娥二号在工作轨道上的绕行速度为
D．在嫦娥二号的工作轨道处的重力加速度为
8．如图是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有
A．带正电的矿粉落在右侧
B．电场力对矿粉做正功
C．带负电的矿粉电势能变大
D．带正电的矿粉电势能变小
9．如下图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电荷的小球(电荷量为＋q，质量为)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场
10．以下叙述正确的是 （ ）
A．法拉第发现了电磁感应现象
B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大
C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果
11．老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电用导线连接起后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环。闭合开关的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是
A．线圈接在了直流电上 B．线圈中有一匝断了
C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同
12．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断两物块 轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，
A．速率的变化量相同 B．机械能的变化量不同
C．重力势能的变化量相同 D．重力做功的平均功率相同
三、简答题：本题共2小题，共22分，把答案填在相应的横线上或按题目要求作答．
13．某研究性学习小组利用气垫导轨进行验证机械能守恒定律实验，实验装置如图甲所示。将气垫导轨水平放置，在气垫导轨上相隔一定距离的两点处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定有遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电平，两光电传感器再通过一个或门电路与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电平随时间变化的图象。
⑴实验前，接通气，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，则图乙中的Δt1、Δt2间满足 关系，则说明气垫导轨已经水平。
⑵用游标卡尺测遮光条宽度d ，测量结果如图丙所示，则d = 。
(3)用细线通过气垫导轨左端的定滑轮将滑块P与质量为的钩码Q相连，将滑块P由如图甲所示位置释放，通过计算机得到的图像如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证机械能是否守恒,还应测出 (写出物理量的名称及符号）。
(4)若上述物理量间满足关系式 ，则表明在滑块和砝码的运动过程中，系统的机械能守恒。
14．两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R。、电的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1 的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据，并根据数据分别描绘了如图（b）所示的两条U-I直线，回答下列问题：
（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知甲同学是根据电压表 （填“V1”或“V2”）和电流表A的数据描绘 的图线，并可以测得 和 （填写物理量符号及计算结果）；乙同学是根据电压表 （填“V1”或“V2”）和电流表A的数据描绘的图线，并可以测得 （填写物理量符号及计算结果）
（2）该电路中电流表的读数 （填：“可能”或“不可能”）达到0.6A，理由是 。
四、计算或论述题：本题共4小题，共56分，解答时请写出必要的字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位．
15．如图，一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3，θ=60 0，小球到达A点时的速度 v=4 /s。（取g =10 /s2）求：
（1）小球做平抛运动的初速度v0；
（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；
（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。
16．如图a所示，一个电阻值为R=1Ω ，匝数为n=100的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1=12c . 在线圈中半径为r2=10c的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图b所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0=10s和B0=3T . 导线的电阻不计。求0至t1=6s的时间内
（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；
（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
17.如图所示的滑轮，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动，轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3的重物，另一端系一质量为，电阻为r的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为Bo的匀 强磁场与导 轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩 擦，求：
（1）重物匀速下降的速度v；
（2）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产 生的焦耳热QR；
（3）若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度计为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度B怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）．
18．如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板N和PQ，两极板中心各有一小孔 、 ，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为 ，周期为 。在 时刻将一个质量为 、电量为 （ ）的粒子由 静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在 时刻通过 垂直于边界进入右侧磁场区。（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）
（1）求粒子到达 时的速度大小 和极板距离
（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。
（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t=2T0时刻再次到达 ，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的周期。
高三学情调研试卷物理参考答案及评分标准
一、单项，本题6小题，每题3分，共18分。每一小题只有一个选项符合题意
代入数据得： -----------（1分）
由圆周运动向心力公式得： -----------（2分）
代入数据得： -----------（1分）
由牛顿第三定律得 ：小球对轨道的压力大小 ，方向竖直向上-----------（1分）
16. （12分）⑴由图象分析可知，0至 时间内
由法拉第电磁感应定律有
解得E=0.3π≈0.942V
（3）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流，此时棒将做匀加速运动
（2分）
（2分）
（1分）
18．（15分）解：（1）粒子由 至 的过程中，根据动能定理得 ①
由①式得 ② （2分）
设粒子的加速度大小为 ，由牛顿第二定律得 ③