北京市西城区上学期高三年级抽样测试物理试卷
本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两部分。共100分。考试时间120分钟。
第一卷
(选择题,共16题,每题3分,共48分)
一.单项选择题(本题共10小题,每小题3分。每小题只有一个选项正确。)
1.下列物理量中,属于标量的是
A.动能 B.动量
C.电场强度 D.磁感应强度
2.F1、F2是力F的两个分力。若F = 10N,则下列哪组力不可能是F的两个分力
A.F1=10N F2=10N B.F1=20N F2=20N
C.F1=2 N F2=6N D.F1=20N F2=30N
如图所示。由图可知
A.电流的最大值为10A
B.电流的有效值为10A
C.该交流电的周期为0.03s
D.该交流电的频率为0.02Hz
4.两个电荷量相等的带电粒子,在同一匀强磁场中只受磁场力作用而做匀速圆周运动。下列说法中正确的是
A.若它们的运动周期相等,则它们的质量相等
B.若它们的运动周期相等,则它们的速度大小相等
C.若它们的轨迹半径相等,则它们的质量相等
D.若它们的轨迹半径相等,则它们的速度大小相等
5.如图所示,a、b为静电场中一条电场线上的两点,一个带正电的试探电荷只在电场力作用下从 a 点沿直线运动到 b 点。下列说法中正确的是
A.b点的电场强度比a点的电场强度大
C.试探电荷在b点的电势能比在a点的电势能大
D.试探电荷在b点的速度比在a点的速度大
6.在一竖直砖墙前让一个小石子自由下落,小石子下落的轨迹距离砖墙很近。现用照相机对下落的石子进行拍摄。某次拍摄的照片如图所示,AB为小石子在这次曝光中留下的模糊影迹。已知每层砖(包括砖缝)的平均厚度约为 6.0 cm, A点距石子开始下落点的竖直距离约1.8m。估算照相机这次拍摄的“曝光时间”最接近
A.2.0×10-1s
B.2.0×10-2s
D.2.0×10-4s
7.一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播,t = 0时刻这列波的波形如右图所示。则a质点的振动图象为
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8.如图所示,理想变压器的输出端有三组次级线圈,分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。若用IR、IL、Ic分别表示通过R、L和C的电流,则下列说法中正确的是
A.若M、N接正弦式交流电,则IR≠0、IL≠0、IC=0
B.若M、N接正弦式交流电,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
C.若M、N接恒定电流,则IR≠0、IL≠0、IC≠0
D.若M、N接恒定电流,则IR≠0、IL≠0、IC=0
9.如图所示,运动员挥拍将质量为m的网球击出。如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2,v1与v2方向相反,且v2 > v1。重力影响可忽略,则此过程中拍子对网球作用力的冲量
A.大小为m (v2 + v1 ),方向与v1方向相同
B.大小为m (v2 – v1 ),方向与v1方向相同
C.大小为m (v2 + v1 ),方向与v2方向相同
D.大小为m (v2 – v1 ),方向与v2方向相同
10.在平直道路上,甲汽车以速度v匀速行驶。当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时,立即以大小为a1的加速度匀减速行驶,与此同时,乙车司机也发现了甲,立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲运动的方向匀加速运动。则
A.甲、乙两车之间的距离一定不断减小
B.甲、乙两车之间的距离一定不断增大
C.若
D.若
二.多项选择题(本题共6小题。每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确。全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。)
11.按如图所示的电路连接各元件后,闭合开关S,L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡安全的前提下,当滑动变阻器的滑动头向左移动时,下列判断正确的是
A.L1变 暗
B.L1变亮
C.L2变 暗 D.L2变亮
12.如图所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细
绳与竖直方向的夹角为θ。下列说法中正确的是
A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B.小球只受重力和绳的拉力作用
D.θ 越大,小球运动的周期越大
13.右图是磁流体发电机的原理示意图,金属板M、N正对着平行放置,且板面垂直于纸面,在两板之间接有电阻R。在极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场。当等离子束(分别带有等量正、负电荷的离子束)从左向右进入极板时,下列说法中正确的是
A.N板的电势高于M板的电势
B.M板的电势高于N板的电势
D.R中有由a向b方向的电流
14.如图所示,足够长的两平行金属板正对着竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连。闭合开关后,一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上。下列说法中正确的是
A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线
C.电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短
D.定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长
15.北半球地磁场的竖直分量向下。如图所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向。下列说法中正确的是
B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低
C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→a
D.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a
16.如图1所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2所示。取g= 10m/s2。则
A.物体的质量m = 1.0 kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20
C.第2s内物体克服摩擦力做的功W= 2.0 J
D.前2s内推力F做功的平均功率
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第二卷
(计算题,共5题,共52分)
解答应有必要的文字说明、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,答案中必须写出数值和单位。
17.(10分)如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距离水平地面高H = 0.75 m,C距离水平地面高h = 0.45 m。一质量m = 0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点。现测得C、D两点的水平距离为l = 0.60 m。不计空气阻力,取g = 10 m/s2。求
(1)小物块从C点运动到D点经历的时间;
(2)小物块从C点飞出时速度的大小;
18.(10分)如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行。求
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对
19.(10分)月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0。我国的“嫦娥1号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h。若月球质量为M,月球半径为R,万有引力恒量为G。
(1)求“嫦娥1号”绕月运行的周期。
(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行多少圈?
(3)“嫦娥1号”携带了一台CCD摄相机(摄相机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄。要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?
20.(11分)1897年汤姆生通过对阴极射线的研究,发现了电子,从而使人们认识到原子是可分的。汤姆生当年用来测定电子比荷(电荷量e与质量m之比)的实验装置如图所示,真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极,圆形阴影区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场,圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点,直径与C、D的长度相等。已知极板C、D的长度为L1,C、D间的距离为d,极板右端到荧光屏的距离为L2。由K发出的电子,经A与K之间的高电压加速后,形成一束很细的电子流,电子流沿C、D中心线进入板间区域。
若C、D间无电压,则电子将打在荧光屏上的O点;若在C、D间加上电压U,则电子将打在荧光屏上的P点,P点到O点的距离为h;若再在圆形区域内加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,则电子又打在荧光屏上的O点。不计重力影响。
(1)求电子打在荧光屏O点时速度的大小。
(2)推导出电子比荷的表达式。
(3)利用这个装置,还可以采取什么方法测量电子的比荷?
21.(11分)如图所示,在倾角为θ = 30o 的光滑斜面的底端有一个固定挡板D,小物体C靠在挡板D上,小物体B与C用轻质弹簧拴接。当弹簧处于自然长度时,B在O点;当B静止时,B在M点,OM = l。在P点还有一小物体A,使A从静止开始下滑,A、B相碰后一起压缩弹簧。A第一次脱离B后最高能上升到N点,ON = 1.5 l。B运动还会拉伸弹簧,使C物体刚好能脱离挡板D。A、B、C的质量都是m,重力加速度为g。求
(1)弹簧的劲度系数;
(2)弹簧第一次恢复到原长时B速度的大小;
(3)M、P之间的距离。
北京市西城区2010年抽样测试物理参考答案
一.单选题(本题共10小题,每小题3分。每小题只有一个选项正确)
1.A 2.C 3.B 4.A 5.D 6.B
7.D 8.B 9.C 10.D
二.多选题(全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
11.AD 12.BC 13.BD 14.BC 15.AC 16.CD
三.计算题
17.(10分)解:
(1)小物块从C水平飞出后做平抛运动,由
得小物块从C到D运动的时间
(2)从C点飞出时速度的大小
(3)物块从A运动到C的过程中,根据动能定理得
得摩擦力做功
此过程中克服摩擦力做的功
18.(10分)解:
(1)线框MN边在磁场中运动时,感应电动势
线框中的感应电流
(2)M、N两点间的电压
(3)只有MN边在磁场中时,线框运动的时间
此过程线框中产生的焦耳热Q = I 2Rt =
只有PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热 Q =
根据能量守恒定律得水平外力做功W=2Q=
19.(10分)解:
(1)“嫦娥1号”轨道半径r = R+h,由 G
可得“嫦娥1号”卫星绕月周期 T =2π
(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行圈数
(3)摄像机只要将月球的“赤道”拍摄全,便能将月面各处全部拍摄下来;卫星绕月球转一周可对月球“赤道”拍摄两次,所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为
20.(11分)解:
(1)加上磁场后,电子所受电场力与洛仑兹力相等,电子做匀速直线运动,则
又
即
(2)若在两极板间加上电压U
电子在水平方向做匀速运动,通过极板所需的时间为
电子在竖直方向做匀加速运动,加速度为
在时间t1内垂直于极板方向竖直向下偏转的距离为
离开极板区域时竖直向下的分速度为 vy=at1 【1分】
电子离开极板区域后做匀速直线运动,经t2时间到达荧光屏,
在时间t2内向下运动的距离为 y2 = vy t2 【1分】
则 h= y1 + y2
解得
(3)说出任何一种合理方法均可,例如 【2分】
a.测量出A与K之间的电压U′;再在两极板间加上电压U,电子将打在荧光屏上的P点;测出O P的长度便能计算电子的比荷;
b.测量出A与K之间的电压U′;只在圆形区域内加一方向垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场,电子将打在荧光屏上的P′点;测出OP′的长度便能计算电子的比荷;
c.在两极板间加上电压U,在圆形区域内加一方向垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场,使电子打在荧光屏上的O点;再撤去两极板间加上电压,电子将打在荧光屏上的P′点;测出OP′的长度便能计算电子的比荷;
d.只在两极板间加上电压U,电子将打在荧光屏上的P点;只在圆形区域内加一方向垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场,电子将打在荧光屏上的P′点;测出OP、OP′的长度便能计算电子的比荷。
21.(11分)解:
(1)B静止时,弹簧形变量为l,弹簧产生弹力F=kl
B物体受力如图所示,根据物体平衡条件得
得弹簧的劲度系数k=
(2)当弹簧第一次恢复原长时A、B恰好分离,设此时A、B速度的大小为v3。 【1分】
对A物体,从A、B分离到A速度变为0的过程,根据机械能守恒定律
此过程中A物体上升的高度
得
(3)设A与B相碰前速度的大小为v1,A与B相碰后速度的大小为v2,M、P之间距离为x。对A物体,从开始下滑到A、B相碰的过程,根据机械能守恒定律得
A与B发生碰撞,根据动量守恒定律得 m v1=(m+m)v2 【1分】
设B静止时弹簧的弹性势能为EP,从A、B开始压缩弹簧到弹簧第一次恢复原长的过程,根据机械能守恒定律得
B物体的速度变为0时,C物体恰好离开挡板D,此时弹簧的伸长量也为l,弹簧的弹性势能也为EP。对B物体和弹簧,从A、B分离到B速度变为0的过程,根据机械能守恒定律得
解得 x=9l 【1分】
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