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辽宁省沈阳二中2013届高三上学期期中考试(物理)


沈阳二中 2012——2013 学年度期中考试 高三(13 届)物理试题
命题人: 王学菊 审校人: 孙丹丹
说明:1.测试时间:90 分钟 总分:100 分 2.客观题、主观题均答在答题卡的相应位置上

第 I 卷 (40 分)
一.选择题(本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分.每个小题所给出的四个选项中,有一个 或

多个是正确的.全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分。 ) 1.许多科学家在物理学发展过程中都做出了重要贡献,下列表述与事实不符的是( ) .. A.牛顿最早提出了万有引力定律并成功地测出了万有引力常量 B.亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因 C.胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比 D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 2.开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径 AB 水平,一小物块在曲面内 A 点以某一速 率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同,因摩擦作用物块下滑时速率不变,则下列说法 正确的是( )

A.物块运动过程中加速度始终为零 B.物块所受合外力大小不变,方向在变 C.在滑到最低点 C 以前,物块所受重力的瞬时功率越来越大 D.在滑到最低点 C 以前,物块所受摩擦力大小不变 3.如图所示, 圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场, 三个质量和电荷量都相同的带电粒子 a、b、

c,以不同的速率对准圆心 O 沿着 AO 方向射入磁场,其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场
力的作用,则下列说法正确的是 ( A.a 粒子动能最大 B.c 粒子速率最大 C.b 粒子在磁场中运动时间最长 D.它们做圆周运动的周期 Ta<Tb<Tc 4. 2007 年 10 月 25 日 17 时 55 分,北京航天飞行控制中心对“嫦娥一号”卫星实施首次变轨 控制并获得成功。这次变轨是在卫星运行到远地点时实施的,而此后将要进行的 3 次变轨均 在近地点实施。 “嫦娥一号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施,是为了抬高卫星近地 点的轨道高度。同样的道理,要抬高远地点的高度就需要在近地点变轨。如图为“嫦娥一号” 卫星某次在近地点 A 由轨道 1 变轨为轨道 2 的示意图,下列说法中正确的是( A. “嫦娥一号”在轨道 1 的 A 点处应点火加速 B. “嫦娥一号”在轨道 1 的 A 点处的速度比在轨道 2 的 A 点处的速度大 C. “嫦娥一号”在轨道 1 的 B 点处的加速度比在轨道 2 的 C 点处的加速度大 ) )

D. “嫦娥一号”在轨道 1 的 B 点处的机械能比在轨道 2 的 C 点处的机械能大

5. 研究平行板电容器电容的实验中,充电后断开电源,电容器 A、B 两板带有等量异种电荷, A 与静电计连接,B 板、静电计外壳接地,如图所示,实验中能观察到 ( ) A.增大 A、B 板间距离,静电计张角变大 B + A B.A、B 之间平行插入一厚金属板,张角变大 C.把 B 板向上平移,减小 A、B 板的正对面积,静电计张角 变大 D.在 A、B 板间插入玻璃板,静电计张角变小

6.如图所示,一质量为 M 的直角劈 B 放在粗糙的水平面上,在劈的斜面上放一质量为 m 的 物体 A,A 与 B 接触面粗糙,用一沿斜面向上的力 F 作用于 A 上,使 AB 都保持静止。接 着在斜面上,贴着 A,放置一光滑小球 C,保持 F 力不变,A、B、C 仍然保持静止,下列 关于放上物体 C 后的说法正确的是( A.斜面对 A 物体的摩擦力一定变大 B.斜面对 A 物体的摩擦力一定变小 C.地面对 B 物体的弹力变大 D.地面对 B 物体摩擦力变大 7.如图所示电路中,R 为一滑动变阻器, P 为滑片,若将滑片向下滑动,则在滑动过程中, 下列判断错误的是( .. ) A B P R1 R
F α A B


C

A.电源内电路消耗功率一定逐渐增大 B.B 灯一定逐渐变暗 C.电源效率一定逐渐减小 D.R 上消耗功率一定逐渐变小

E r

8. 如图所示, 一个质量为 m 的圆环套在一根固定的水平长直杆上, 环与杆的动摩擦因数为 μ . 现给环一个向右的初速度 v0,同时对环施加一个竖直向上的作用力 F,并使 F 的大小随环的速 度的大小变化,两者关系为 F=kv,其中 k 为常数,则环在运动过程中克服摩擦所做的功的大 小不可能为( ... A.
2 mv0

) B.0

2

C.

2 mv0 m3g2 + 2 2 2k

D.

mv2 m3g2 0 - 2 2 2k

9.如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相 同的带电小球, 小球从紧靠左极板处由静止开始释放, 小球从两板正中央由静止开始释放, P Q 两小球最终都能运动到右极板上的同一位置,则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的 ( ) A.运行时间 t P ? t Q B.电势能减少量之比 ? E P : ? E Q ? 2 : 1 C.电荷量之比 q P : q Q ? 2 : 1 D.动能增加量之比 ? E K P : ? E K Q ? 4 : 1 10. 如图,一无限长光滑斜面的底端静置一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力 F 作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去。经过时间 t 突然撤去该力,又经过相同的时间 t 物 体返回斜面的底部。在物体加速沿斜面上滑的过程中,F 的平均功率为 P1 ,重力的平均功率为
P2 。 在物体运动的整个过程中, 的瞬时功率的最大值为 P1 , F 重力的瞬时功率的最大值为 P 2 。

则有(

) B. P1 : P 2 =1:3 D. P1 : P 2 =2:3

A. P1 : P 2 =4:3 C. P1 : P 2 =1:6

第 II 卷(满分 60 分)
二.填空题(本题共3小题,每空2分,共计22分。请把答案填写在答题纸的相应位置上。 )

11. 如图所示,螺旋测微器的读数为

mm,游标卡尺的读数为

mm

12.某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并比较精确地测量一只电阻的阻值(约几千欧). A.电流计,满偏电流为 1 mA,内阻为 20 Ω B.电流计,满偏电流为 0.6 A,内阻为 5 Ω C.电动势 15 V、内阻 5 Ω 的直流电源 D.电动势 3 V、内阻 3 Ω 的直流电源 E.最大阻值为 5000 Ω 的滑动变阻器 F.最大阻值为 100 Ω 的滑动变阻器 (1)以上器材应选用 (填字母),并在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部 电路结构图.

(2)欧姆表调零后,滑动变阻器被接入电路部分的阻值为 Ω. (3)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约 为 Ω. (4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将导 致测量的结果 .(填“偏大”、“偏小”或“准确”) 13.电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内阻变大。某兴 趣小组将一辆旧电动自行车充满电,取下四块电池,分别标为 A、B、C、D,测量它们的 电动势和内阻。 ⑴用多用表直流电压 50V 挡测量每块电池的电动势。测量电池 A 时,多用电表的指针如图 甲所示,其读数为 V。

E

S A

R0 甲 乙

R

⑵用图乙所示电路测量 A、B、C、D 四块电池的电动势 E 和内阻 r,图中 R0 为保护电阻,其 阻值为 5Ω 。改变电阻箱的阻值 R,测出对应的电流 I,根据测量数据分别作出 A、B、C、D 四块电池的
1 I ? R

图线, 如图丙。 由图线 C 可知电池 C 的电动势 E= (选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优。
1 I

V; 内阻 r=

Ω。

⑶分析图丙可知,电池

/A

-1

D

1.5

B A

1.0

C

0.5

-10

-5

O 丙

5

10 R/ Ω

三、计算题(本题共 3 小题,共 38 分。第 14 题 10 分,第 15 题 14 分,第 16 题 14 分。要求 解答应写出必要的文字说明和相关方程以及重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得 分,有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。) 14.如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 P 点,沿水平方向以初速度 v0 抛出一个小球,测得小球经时间 t 落到斜坡上另一点 Q,斜面的倾角为α ,已知该星球的半 径为 R,万有引力常量为 G。求该星球的密度。 v P 0

α (

Q

15. 如图所示, 粗糙的斜面 A B 下端与光滑的圆弧轨道 B C D 相切于 B , 整个装置竖直放置, C 是最低点, 圆心角 ? B O C ? 3 7 , 与圆心 O 等高. 圆弧轨道半径 R ? 0. m, 5 斜面长 L ? 2 m 。 D 现有一个质量 m ? 0.1 kg 的小物体 P 从斜面 A B 上端 A 点无初速下滑,物体 P 与斜面 A B 之 间的动摩擦因数为 ? ? 0 .2 5 (已知 2 ? 1 . 4 ,g=10m/s2)。求: (1)物体 P 第一次通过 C 点时的速度大小和对 C 点处轨道的压力各为多大? (2) 物体 P 第一次离开 D 点后在空中做竖直上抛运动, 不计空气阻力, 则最高点 E 和 D 点之间的高度差为多大?
?

(3)物体 P 从空中又返回到圆轨道和斜面.多次反复,在整个运动过程中,物体 P 对 C

点处轨道的最小压力为多大?

16. 两块平行金属板 MN、PQ 水平放置,两板间距为 d、板长为 l ,在平行板右侧的正三角形 区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边 BC 与 PQ 在同一水平线上,顶点 A 与 MN 在 同一水平线上,如图所示.一个质量为 m、电量为+q 的粒子沿两板中心线以初速度 v0 水平射 入,若在两板间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直 AB 边从 D 点进入磁场,BD= 垂直 AC 边射出(不计粒子的重力).求: (1)两极板间电压; (2)三角形区域内磁感应强度; (3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场 方向垂直纸面向外.要使粒子进入磁场区域 后能从 AB 边射出, 试求所加磁场的磁感应强 度最小值.
1 4

AB,并

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

A

B

B

A C

ACD

C

D

C

C

AD

沈阳二中 2012——2013 学年度期中考试 高三(13 届)物理答案
11. (1)0.900;(2) 33.10 12.(1) ADE (2)2977 (3) 6000 (4)准确 13. ⑴ 11.0 ⑵ 12, 1 ⑶ C 14. 解:设该星球表面的重力加速度为 g,
x ? v0t

根据平抛运动规律得:

(1 分) y ?
y x

1 2

g t (1 分)
2

由 ta n ? ?

(1 分)得: g ?

2 v 0 ta n ? t

(1 分)
Mm R
2

设该星球质量为 M,对该星球表面质量为 m 的物体有: G 由V ?
4 3

? m g (2 分)

? R

3

得: ? ? ,

M V

?

3g 4? R G

(2 分)

代入 g 的值解得: ? ?

3 v 0 ta n ? 2RG? t

(2 分)

15. (1)物体 P 从 A 下滑经 B 到 C 过程中根据动能定理:
1 2 m ? 0 ? 0 ? m g ( L s in 3 7 ? R ? R c o s 3 7 ) ? ? m g L c o s 3 7
2 ? ? ?

(2 分)

?0 ?
?

2 g ( L s in 3 7 ? R ? R c o s 3 7 ) ? 2 ? g L c o s 3 7
? ?

?

18 ? 4 . 2 m / s

(2 分)
?0
R
2

经 C 点时 N 0 ? m g ? m

Nc ? mg ? m

?c
R

2

? 4 .6 N

(2 分) (1 分) (2 分)

根据牛顿第二定律, P 对 C 点的压力 N ?c ? N c ? 4 .6 N (2) )从 C 到 E 机械能守恒
1 2 m? c ? m g ( R ? h E D )
2

E 与 D 间高度差 h E D ? ?

?c

2

? R ? 0 .4 m

(1 分)

2g

(3) 物体 P 最后在 B 与其等高的圆弧轨道上来回运动时, C 点压力最小, B 到 C 根 经 由

据机械能守恒
m g R (1 ? c o s 3 7 ) ?
?

1 2

m ? c?

2

?c ?
2 0 .5

2 g R (1 ? c o s 3 7 ) ?

?

2m / s

(2 分)

N cz ? m g ? m

? c?
R

2

? 0 .1 ? 1 0 ? 0 .1 ?

? 1 .4 N

(1 分)

根据牛顿第三定律

压力 N ?c 2 ? N c 2 ? 1 .4 N

(1 分)

16. (1)粒子在两块平行金属板间的电场中,沿水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速 度为零的匀加速直线运动。粒子垂直 AB 边进入磁场,由几何知识得,粒子离开电场时速度偏 转角 θ =30°。 1分 根据类平抛运动的规律有: l=v0t 1分
vy ? at ?
vy v0
2

qU md

?t

1分

ta n ? ?

1分

解得: U

?

3m dv0 3ql

1分
d cos 30
?

(2)由几何关系得:

l AB ?

1分
? l AD ? 3 4 l AB ? 3 2 d

粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为: r1 粒子进入磁场时的速率为:
v ?

1分 1分

v0 cos 30
?

根据向心力公式有:

q B1v ? m

v

2

1分

r1

解得: B 1

?

4 m v0 3qd

结合左手定则知,磁场方向垂直纸面向里。

1分

(3)若两板间不加电压,粒子将沿水平方向以速率 v0 从 AB 边的中点进入磁场。当粒子刚好 与 BC 边相切时,磁感应强度最小。设磁感应强度的最小值为 B2,由几何关系知,对应粒子的 最大轨道半径 r2 为:
r2 ? d 4
v0 r2
2

2分

根据向心力公式有:

q B2v0 ? m

1分

解得:

B2 ?

4 m v0 qd

1分

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