1、江西师大附中高三年级物理开学考试试卷命题人：黄辉审题人：徐奇峰2012.1一、选择题（本题共10小题在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是( )A在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想B伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法 C在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法 D法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法2美国航空航天局(NASA)于2009年2月11日晚宣布，美国一颗通信卫星
2、10日与一颗已报废的俄罗斯卫星在太空中相撞，撞击地点位于西伯利亚上空约500英里处（约805公里）。发生相撞的分别是美国1997年发射的“铱33”卫星和俄罗斯1993年发射的“宇宙2251”卫星。前者重约560千克，后者重约900千克。假设两颗卫星相撞前都在离地805公里的轨道上做匀速圆周运动，结合中学物理的知识，下面对于两颗卫星说法正确的是（ ）A二者线速度均大于7.9 km/s B二者同方向运行，由于速度大小不同而相撞C二者向心力大小相等 D二者向心加速度大小相等3如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B栓牢一根轻绳，轻绳下端悬挂一重为G
3、的物体，上端绕过定滑轮A，用水平拉力F拉轻绳，开始时BCA = 160，现使BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC在此过程中(不计滑轮质量，不计摩擦)( ) A拉力F大小不变 B拉力F逐渐减小C轻杆B端所受轻绳的作用力大小不变D轻杆B端所受轻绳的作用力先减小后增大PQ4、如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球（不计两带电小球之间的电场影响），P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中（）A它们的运动时间的关系为tPtQB它们的电荷量之比为qp
4、:qQ=2:1C它们的动能增量之比为EKP:EKQ=2:1D它们的电势能减少量之比为EP:EQ=4:15某动车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t，该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v0的时间是t0（列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等），若列车仍要在t时间内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度v0应为（ ）A B C D6如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向
5、成角，若，则下列说法正确的是（ ）A轻杆对小球的弹力方向与细线平行B轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上C轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行，也不沿着轻杆方向D此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变7如图所示，、是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，k为轨道最低点，处于匀强磁场中，和处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点k的过程中，下列说法中正确的有( )A在k处球b速度最大 B在k处球c对轨道压力最大C球b需时最长 D球c机械能损失最多U1I1I2RPSab8如图所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关P是滑动变阻器R的滑动触头，U1
6、为加在原线圈两端的交变电压，I1、I2 分别为原线圈和副线圈中的电流下列说法正确的是（ ）A保持P的位置及U1不变，S由b切换到a，则R上消耗的功率减小B保持P的位置及U1不变，S由a切换到b，则I2减小C保持P的位置及U1 不变，S由b切换到a，则I1增大D保持U1不变，S接在b端，将P向上滑动，则 I1减小vB9如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上。从t0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域。用I表示导线框
7、中的感应电流（逆时针方向为正），则下列表示I-t关系的图线中，正确的是（ ）0tI0tI0tI0tI A B C D10如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上现把与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中()A小球P的速度先增大后减小B小球P和弹簧的机械能守恒，且P速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大C小球P的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和增大D系统的机械能守恒二、填空题（本题共10空，每空2分，共20分.）11在测定金属
8、丝电阻率的实验中，如图所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d_mm.12一个小物体竖直上抛,然后又回到抛出点,已知小物体抛出时的初动能为100 J,返回抛出点时的速度为5 m/s,若小物体竖直上抛的初动能为200 J,设空气阻力大小恒定，则小物体返回抛出点时的速度大小为_m/s.13如甲图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置（g取9.80 m/s2） 选出一条纸带如乙图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，ABC为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电用分度值为1mm的刻度尺测得的各间距值已标在乙图中，在计数点A和BB和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg甲同学根据乙图中
9、的测量数据算出：当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_J；此时重锤的动能是_J（结果均保留三位有效数字）12.41cmOBAC18.90cm27.06cm乙图 乙同学利用他自己做实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以v2为纵轴，以h为横轴，画出了如丙图所示的图线(a) 图线的斜率的值近似等于_A19.6 B9.80 C4.90 D2.45(b) 图线未过原点O的原因是： _14硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用左所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压
10、表。若电压表的读数为，则I 实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。如图，短路电流为 mA ，电动势为 V。 实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，如图.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。三、计算题（本题共5小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算Lv015如图所示，质量为m的木块静止在光滑水平面上，一质量也为m的子弹以速度v0水平射入木块，子弹恰好未从木块中射出。设木块对子弹的阻力为恒力，其大小为F。（1）求木块的长度
11、L；vtOv0t0v共（2）如果其他条件不变，只是将木块固定在水平面上，以子弹射入木块时为计时起点，以t0表示子弹运动到木块最右端的时刻，请你在下面给出的坐标系中定性画出子弹在0t0这段时间内的速度随时间变化的图线。（图中标出了子弹的初速度v0和未固定木块时子弹与木块的共同速度v共。）16如图所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端固定，下端悬空，为了研究学生沿杆的下滑情况，在杆的顶部装有一拉力传感器，可显示杆顶端所受拉力的大小，现有一学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5 s末滑到杆底时速度恰好为零，从学生开始下滑时刻计时，传感器显示拉力随时间变化情况如图所示，g取10 m/s2，
12、求：（1）该学生下滑过程中的最大速率；（2）图中力F1的大小；（3）滑杆的长度17建筑工地有一种“深坑打夯机”。工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动可将夯杆从深为h=6.4m的坑中提上来。当夯杆底端升至坑口时，夯杆被释放，最后夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。之后，两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。已知两个滑轮边缘的线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆的正压力F=2104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因素=0.3,夯杆质量m=1103kg,坑深h=6.4m。假定在打夯过程中坑的深度变化不大,.取g=10m/s2,求： （1）每个打夯周期中 电动机对夯杆所做的功；（
13、2）每个打夯周期中滑轮对夯杆间因摩擦而产生的热量；（3）打夯周期18.如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3 的定值电阻在水平虚线、间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场、磁场区域的高度为导体棒的质量，电阻；导体棒的质量，电阻它们分别从图中、处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当刚穿出磁场时正好进入磁场设重力加速度为g=10 ms2（不计、之间的作用，整个运动过程中、棒始终与金属导轨接触良好）求：（1）在整个过程中、两棒克服安培力分别做的功；（2）进入磁场的速度与进入磁场的速度之比：（3）分别求出点和点距虚线的高度19如图所示，在平
14、行板电容器的两板之间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0105V/m，PQ为板间中线紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角AOy=45一束带电量q=8.010-19C的同位素正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在4590之间，不计离子重力，求：（1）离子运动的速度为多大？（2）x轴上被离子打中的区间范围？（3）离子从Q运动到x轴的
15、最长时间？（4）若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2应满足什么条件？江西师大附中高三物理开学考试答案一、选择题（本题共10个小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得，有选错的得0分。）题号12345678910答案ADBCBDCADBCBCDA二、填空题（本题共10空，每空2分，共20分）11. 0.523mm 12. m/s 13.1.85J 1.68J (a）B(b) 该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关 14. mA2.67V0.067mW 三、计算题（本大题
16、共5小题，共40分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤. 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和单位）15（6分）（1）设子弹与木块的共同速度为v Q=FL=m 由以上各式解得 （2）见下图vtOv0t0v共16（6分）（1）由于人静止后受拉力F500 N，可知，mg500 N在01 s内，人受拉力F380 N，人做加速运动，由牛顿第二定律可得：mgFma1，a124 m/s2，v1a1t124 m/s（2）1 s5 s内人做减速运动，a2t2a1t1，a206 m/s2，由牛顿第二定律可得：F1mgma2，F1530 N（3）La1ta2t6 m17
17、（8分）（1）夯杆上升过程中电动机带动滚轮对夯杆做功，加速上升阶段夯杆加速度a(2Fmg)m2m/s2 位移s1v22a4m， 滚轮对夯杆做功 W12FS14.8104J 匀速上升阶段滚轮对夯杆的摩擦力突变为静摩擦力，夯杆的位移 S2hS12.4m 摩擦力做功 W2mgS22.4104J 所以每个打夯周期电动机对夯杆做功 WW1W27.2104J （2）夯杆加速上升阶段滚轮与夯杆间摩擦生热，加速时间 tva2s 两物间相对位移 S相对S轮S杆 vtS1 4m滚轮与夯杆间摩擦生热 Q2FS相对 4.8104J夯杆离开滚轮后继续上升到最高点经历时间是t3=v/g=0.4s，上升高度h3=0.8m；
18、接着自由下落h4=7.2m，经历时间t4=1.2s。因此打夯周期T=t1+t2+t3+t4=4.2s。18（8分）解（1）因a、b在磁场中匀速运动，其安培力等于各自的重力，由功的公式得 J J （2）b在磁场中匀速运动时：速度为vb，总电阻R1=7.5 b中的电流Ib= 同理，a棒在磁场中匀速运动时：速度为va，总电阻R2=5 ： 由以上各式得（3） 由得 m=1.33 m m=0.75 m 19（12分）解：（1）：离子在两板间时有： 解得：v=5.0105m/s （2）当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45时，到达x轴上的M点，如图所示，则：r1=0.2m 所以：OM= 当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90时，到达x轴上的N点，则：r2=0.1m 所以：ON=r2=0.1m 所以离子到达x轴的区间范围是0.1mx （3）所有离子速度都相同，当离子运动路程最长时，时间也最长，由图知当r=r1时离子运动时间最长，则：tm=（4）由牛顿第二定律有： 则： 当r=r1时，同位素离子质量最大： 若质量最大的离子不能穿过直线OA，则所有离子必都不能到达x轴，由图可知使离子不能打到x轴上的最大半径：设使离子都不能打到x轴上，最小的磁感应强度大小为B0，则 解得 B0=0.60T 则：B20.60T