北京市宣武區(qū)2008―2009學(xué)年度第二學(xué)期第一次質(zhì)量檢測

                      高三理科綜合能力測試《物理試卷》     2009.4

                             第Ⅰ卷選擇題（共48分）

13?一定質(zhì)量的氣體，在體積膨脹的過程中，氣體對外界做了60J的功，同時從外界吸收了40J

   的熱量，在這一過程中，該氣體的內(nèi)能的變化量是

      A?增加了60J    B?增加了20J    C?減少了20J     D?減少了100J

14?在下列四種物理現(xiàn)象之中，能說明同一種介質(zhì)對不同單色光的折射率不同的是

    A?光導(dǎo)纖維傳播彩色光信號          B?肥皂泡上呈現(xiàn)彩色花紋

    C?水面上的油膜呈現(xiàn)彩色光          D?一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶

15?盧瑟福的粒子散射實驗結(jié)果表明了

    A?原子核是由質(zhì)子和中子組成的，質(zhì)子帶正電，中子不帶電

    B?某些原子核容易發(fā)生衰變，自身變成另一種元素的原子核

    C?原子的正電部分和幾乎全部質(zhì)量都集中在體積很小的核上，整個原子很空曠

    D?電子是原子的組成部分，原子不可再分的觀念被打破

16?一簡諧橫波正在沿著x軸的正方向在彈性繩上傳播，振源的周期為0.4s，波的振幅為0.4m，在t₀時刻的波形如圖所示，則在t₀+0.2s時

A?質(zhì)點P正處于波谷

B?質(zhì)點P正經(jīng)過平衡位置向上運動

C?質(zhì)點Q通過的總路程為1.2m 

D?質(zhì)點M正處于波峰

17?如圖所示，在置于水平地面上的盛水容器中，用一端固定于容器底部的細(xì)線拉住一個空心的塑料球，使之靜止地懸浮在深水中，此時容器底部對地面的壓力記為N₁；某時刻拉緊球的細(xì)線突然斷開后，球便在水中先加速后勻速地豎直上升，若球在此加速運動階段和勻速運動階段對應(yīng)著容器底部對地面的壓力分別記做N₂和N₃，則

A?球加速上升時，N₁＜N₂

B?球加速上升時，N₁＞N₂

C?球勻速上升時，N₁＜N₃

D?球勻速上升時，N₁＞N₃

18?一輛汽車在平直的公路上以初速度v₀開始加速行駛，經(jīng)過一段時間t后,汽車前進(jìn)的位移大小為s,此時汽車恰好達(dá)到其最大速度v_m，設(shè)在此過程中汽車牽引力的功率P始終不變,汽車在運動時受到的阻力恒為f .那么下列四個表達(dá)式中，能夠正確表達(dá)汽車的牽引力在這段時間內(nèi)做功的是

A?f v_m t           B? P.t+ f s     C? f.t（v₀+v_m）      D?mv²_m-mv²₀

19?2008年我國繞月探測工程“嫦娥一號”取得圓滿成功。已知地球的質(zhì)量M ₁約為5.97×10²⁴kg、其半徑R₁約為6.37×10³km；月球的質(zhì)量M₂約為7.36×10²²kg，其半徑R₂約為1.74×10³km，人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9km/s，那么由此估算：月球衛(wèi)星的第一宇宙速度（相對月面的最大環(huán)繞速度）最接近于下列數(shù)值

A?1.7km/s       B?3.7km/s    C?5.7km/s       D?9.7km/s

20?為了驗證電荷之間的引力與電荷間距離的平方成反比的規(guī)律，庫侖還設(shè)計了一個電擺實驗，其裝置如圖所示：G為絕緣金屬球，lg為蟲膠做的小針，懸掛在7_~8尺長的蠶絲sc下端，l端放一鍍金小圓紙片。G、l間的距離可調(diào)。實驗時使G、l帶異號電荷，則小針受到電引力作用可以在水平面內(nèi)做小幅擺動。測量出G、l在不同距離時，lg擺動同樣次數(shù)的時間，從而計算出每次振動的周期。庫侖受萬有引力定律的啟發(fā)，把電荷之間的吸引力和地球?qū)ξ矬w的吸引力加以類比，猜測電擺振動的周期與帶電小紙片l到絕緣帶電金屬球G之間的距離成正比。

   庫侖記錄了三次實驗數(shù)據(jù)如下表：

 實驗次數(shù)

小紙片與金屬球心的距離

15次振動所需的時間

1

9

20

2

18

41

3

24

60

關(guān)于本實驗及其相關(guān)內(nèi)容，有以下幾種說法：

（1）根據(jù)牛頓萬有引力定律和單擺的周期公式可以推斷：地面上單擺振動的周期T正比于擺球離   

     開地球表面的距離h。

（2）從表格中第1、第2組數(shù)據(jù)看，電擺的周期與紙片到球心之間的距離可能存在正比例關(guān)系。

（3）假如電擺的周期與帶電紙片到金屬球球心距離成正比，則三次測量的周期之比應(yīng)為20∶40∶

      53，但是實驗測得值為20∶41∶60，因此假設(shè)不成立。

（4）第3組實驗測得的周期比預(yù)期值偏大，可能是振動時間較長，兩帶電體漏電造成實驗有較大

     的誤差造成的。

  則下列選項正確的是

   A?(2)(4)     B?(1)(2)(3)(4)        C?(2)(3)         D?（1）(3)

 第Ⅱ卷非選擇題（共72分）

21?實驗題：（共18分）

    （1）(5分)一游標(biāo)卡尺的主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有10個小等分間隔，現(xiàn)用此卡尺來測量工件的直徑，如圖所示。該工件的直徑為________________mm。

（2）（13分）在某實驗室中測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，可以提供的器材有：

      ①待測電池：電動勢E（約3V）、內(nèi)電阻r（約1Ω）

      ②電流表：量程500μA，內(nèi)阻r₂=400Ω

      ③電流表：量程3 A，   內(nèi)阻r₁=0.1Ω

      ④滑動變阻器：阻值0-600Ω，額定電流0.5A

      ⑤滑動變阻器：阻值0-20 Ω，額定電流2.5A

      ⑥電阻箱：9999Ω

（a）實驗電路如右圖所示，根據(jù)實驗?zāi)康模�電路中電流表A₁ 應(yīng)

選擇________， A₂ 應(yīng)選擇______，R₁應(yīng)選擇_______，  

R₂應(yīng)選擇_______(請?zhí)顚懫鞑男蛱?。

（b）通過改變可變電阻的阻值來改變電路中的電流，要求

    出電池的電動勢和內(nèi)電阻，至少需要測量幾組電流值？

    _______________

(c)實驗中改變電路中的電阻，通過多次讀取兩電流表的讀

   數(shù)，用描點法擬合出電流表A₂ 的電流I₂隨電流表A₁ 的 

   電流I₁的變化的圖象，如下圖所示。那么，根據(jù)圖象可

   得電動勢E的表達(dá)式為_______，內(nèi)電阻r為_________。

        (答案只限于用R₂、I_y、I_x及電流表的內(nèi)阻r₁、r₂

       表示，而且表達(dá)式要求盡量地簡約忽略微小量)

22（16分）一艘帆船在湖面上順風(fēng)行駛，在風(fēng)力的推動下做速度v₁=4m/s的勻速直線運動, 已知：

該帆船在勻速行駛的狀態(tài)下突然失去風(fēng)的動力，帆船在

湖面上做勻減速直線運動,經(jīng)過8秒鐘才能恰好靜止；

該帆船的帆面正對風(fēng)的有效面積為S=10m²，帆船的總質(zhì)

量M約為940kg，當(dāng)時的風(fēng)速v₂=10m/s。若假設(shè)帆船在

行駛的過程中受到的阻力始終恒定不變，那么由此估算：

（1）在勻速行駛的狀態(tài)下，帆船受到的動力和阻力分別

    為多大？

（2）空氣的密度約為多少？

23?(18分)如圖所示，在固定的水平絕緣平板上有A、B、C三點，B點左側(cè)的空間存在著場強(qiáng)大小

為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場，在A點放置一個質(zhì)量為m，帶正電的小物塊，物塊與平板之

間的摩擦系數(shù)為μ，若物塊獲得一個水平向左的初速度v₀之后，該物塊能夠到達(dá)C點并立即折

回，最后又回到A點靜止下來。求：

（1）此過程中電場力對物塊所做的總功有多大？

（2）此過程中物塊所走的總路程s有多大？

（3）若進(jìn)一步知道物塊所帶的電量是q，那么B、C

     兩點之間的距離是多大？

24.（20分）如圖所示，有一個連通的，上、下兩層均與水平面平行的“U”型的光滑金屬平行導(dǎo)

軌，在導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿A₁和A₂，開始時兩根金屬桿與軌

道垂直，在“U”型導(dǎo)軌的右側(cè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，桿

A₁在磁場中，桿A₂在磁場之外。設(shè)兩導(dǎo)軌面相距為H，平行導(dǎo)軌寬為L，導(dǎo)軌足夠長且電阻不

計，金屬桿單位長度的電阻為r。

        現(xiàn)在有同樣的金屬桿A₃從左側(cè)半圓形軌道的中

點從靜止開始下滑，在下面與金屬桿A₂發(fā)生碰撞,

設(shè)碰撞后兩桿立刻粘在一起并向右運動。求：

（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值；

（2）在整個運動過程中，感應(yīng)電流最多產(chǎn)生的熱量；

（3）當(dāng)桿A₂、A₃與桿A₁的速度之比為3∶1時，A₁受到

     的安培力大小。

北京市宣武區(qū)2008―2009學(xué)年度第二學(xué)期第一次質(zhì)量檢測

第Ⅰ卷選擇題（共48分）

題    號

13

14

15

16

17

18

19

20

答    案

C

D

C

B

B

A

A

A

北京市宣武區(qū)2008―2009學(xué)年度第二學(xué)期第一次質(zhì)量檢測

參考答案   2009.4

第Ⅰ卷選擇題（共48分）

題    號

13

14

15

16

17

18

19

20

答    案

C

D

C

B

B

A

A

A

                        第Ⅱ卷非選擇題（共72分）

21?(18分)

   （1）29.8……………………………………………………………………（5分）

   （2）（a）③；②；⑤；⑥…………………………………………………（4分）

       （b）2組………………………………………………………………（4分）

       （c）E =I_y(r₂+R₂)， r= I_y(r₂+R₂)/I_x…………………………………（5分）

22?(16分)

（1）風(fēng)突然停止，船體只受到的阻力f做減速運動

     船體加速度大�。篴=Δv/Δt=4/8=0.5m/s²………………………………（2分）

    ∴船體只受阻力： f=Ma=940×0.5=470N…………………………（4分）

    帆船在勻速運動時受到風(fēng)的推力和水的阻力而平衡，所以：

    帆船受到風(fēng)的推力大�。篎=f=470N………………………………………（4分）

（2）(特別說明：沒有相應(yīng)的估算過程，直接寫出空氣密度的不能得分)

     在單位時間內(nèi)，對吹入帆面的空氣（柱）應(yīng)用動量定理有：

            F=Δm?Δv=ρSΔv?Δv……………………………………….（2分）

           Δv=v₂-v₁=10-4=6m/s……………………………………………（2分）

          ∴ρ=FSΔv²≈1.3kg/m³……………………………………………（2分）

23?(18分)

（1）此過程中電場力對物塊所做的總功為零………………………………（2分）

（2）對全程應(yīng)用動能定理有：

          μmgS=mv………………………………………………………（4分）

       ∴ S = v/μg……………………………………………………（4分）

（3）設(shè)B、C兩點之間的距離是，對于小物塊從A→C的過程應(yīng)用動能定理有：

            μmgS/2+qEl=mv………………………………………………(4分)

        ∴ l= mv/qE……………………………………………………（4分）

24?(20分)

24?(20分)

（1）A₃從圓環(huán)上滑下的速度設(shè)為v_0,  有：mgH/2=  mv

      解 得：v₀=……………………………………………………（2分）

    A₃、A₂碰撞過程動量守恒：mv₀=2 mv₁

      解 得：v₁=/2……………………………………………………（2分）

   A₃、A₂結(jié)合后，剛進(jìn)入磁場時的感應(yīng)電動勢最大，電流也最大

   最大電動勢：ε_max=BLv₁…………………………………………………（2分）

   總電阻為： R=Lr/2+Lr=1.5rL……………………………………………（1分）

     最大電流：I_max=ε_max/R=………………………………………（1分）

（2）A₃、A₂進(jìn)入磁場后，A₃、A₂減速、A₁加速，最終達(dá)到共速（令為v₂)，此后保持勻速。

三桿系統(tǒng)（A₁A₂和A₃）的總動量經(jīng)檢驗知,符合動量守恒條件（必須檢驗占1分）

    ∴   2 mv₁ =3 mv₂

       解得：v₂= v₀…………………………………………………………（2分）

    由能量守恒，整個過程感應(yīng)電流產(chǎn)生的最多熱量為：

             Q =2 mv₁²-3 mv₂²=mgH……………………………（3分）

（3）設(shè)A₁的速度為v，則A₃、A₂的速度為3v，同理，由于系統(tǒng)符合動量守恒條件：

  ∴   mv₀=mv+2m?3v

  解得   v=v₀/7  ……………………………………………………………（2分）

  整個電路的總電動勢為：

    ε=BL3v-BLv=2BLv=BL……………………………………（2分）

 電路中的電流：I=ε/R

 A₁所受安培力的大小為：F=IBL=……………………………（2分）