辽宁省丹东市四校协作体2011届高三物理第二次联合考试.doc

辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试物 理 试 题满分值：110分 考试时间：90分钟第卷（选择题 共48分）一、选择题：本题共12小题每小题4分共48分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。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在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于（）A BC DABN2如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是 （ ）A若小球带正电，当A B间距增大时，小球打在N的右侧B若小球带正电，当A B间距减小时，小球打在N的左侧C若小球带负电，当A B间距减小时，小球可能打在N的右侧D若小球带负电，当A B间距增大时，小球可能打在N的左侧3如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面（斜面与水平面成角），最后竖直向上运动则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是 （）A由大变小 B由小变大C始终不变 D由大变小再变大4如图所示，一粒子源位于一边长为a的正三角形ABC的中点O处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子，整个三角形位于垂直于ABC的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为 （）A BC D5如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球a、b大小相同，质量均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是 （）A当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mgB当v时，小球b在轨道最高点对轨道无压力C速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动D只要v，小球a对轨道最低点的压力比小球b对轨道最高点的压力都大6mg6如图所示，用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，并以速率v1向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速率是v2，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为 （）A， B，C， D，7如图，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经t时间回到出发点，若以地面为零势能点，则下列说法不正确的是（ ） （）A物体回到出发点时的动能是60JB开始时物体所受的恒力F2mgsinC撤去力F时，物体的重力势能是45JD动能与势能相同的位置在撤去力F之前的某位置8在地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域、，在区域中有竖直向上的匀强电场，在区域中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图甲所示，小球运动的vt图象如图乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（）A在t25s时，小球经过边界MNB小球受到的重力与电场力之比为35C在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等D在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小9在如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻当开关S闭合后，两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态为使带电液滴向上加速运动，可采取的措施是 （）A增大R1 B减小R2C减小R3 D增大MN间距10如图所示，质量为m，带电荷量为q的P环套在固定的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B现给环一向右的初速度v0，则（）A环将向右减速，最后匀速B环将向右减速，最后停止运动C从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mvD从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是mvm211摆线是数学中众多迷人曲线之一，它是这样定义的：一个圆沿一直线无滑动地滚动，则圆上一固定点所经过的轨迹称为摆线在竖直平面内有xOy坐标系，空间存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为q的小球从坐标原点由静止释放，小球的轨迹就是摆线小球在O点速度为0时，可以分解为一水平向右的速度v0和一水平向左的速度v0两个分速度，如果v0取适当的值，就可以把摆线分解成以v0的速度向右做匀速直线运动和从O点向左速度为v0的匀速圆周运动两个分运动设重力加速度为g，下列式子正确的是 （）A速度v0所取的适当值应为B经过t第一次到达摆线最低点C最低点的y轴坐标为yD最低点的y轴坐标为y12如图所示，在足够大的光滑水平面上放有两个质量相等的物块A和B，其中物块A连接一个轻弹簧并处于静止状态，物块B以水平初速度v0向着物块A运动物块B与弹簧相互作用过程中，两物块始终保持在同一条直线上运动，下列图象分别描绘了此过程A、B两物块的速度v、动能Ek及所受弹力F随时间t的变化规律能正确表示其关系的是 （）A B C D第卷（非选择题 共62分）二、填空题：本题共5小题每小题4分共20分13如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mAmB，整个系统处于静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度_（填“升高”、“降低”或“不变”）和两滑轮间绳与水平方向的夹角_（填“变大”、 “变小”或“不变”）14一电子质量为911031kg, 以4106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为_V15如图所示，R130，R420，电源电压恒为30V，现安培表示数为075A，若把电键闭合，则伏特表的示数减少1/3，滑片P位置不变，则R2的阻值为_，R3的阻值为_16跳绳是一种健身运动设某运动员的质量是50kg，他1min跳绳180次假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是_（取g10m/s2）17竖直放置的半圆形光滑绝缘管道处在如图所示的匀强磁场中，B11T，管道半径R08m，其直径POQ在竖直线上，在管口P处以2m/s的速度水平射入一个带电小球（可视为质点），其电荷量为104C（g取10m/s2），小球滑到Q处时的速度大小为_；若小球从Q处滑出瞬间，管道对它的弹力正好为零，小球的质量为_三、计算题：本题共4小题，共42分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位18（6分）一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端自由，一质量为m的滑块从距弹簧右端L0的P点以初速度v0正对弹簧运动，如下图所示，滑块与水平面的动摩擦因数为，在与弹簧碰后反弹回来，最终停在距P点为L1的Q点，求：在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大压缩量为多少？19（12分）如图所示，在竖直平面内有范围足够大、场强方向水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B一绝缘“”形杆由两段直杆和一半径为R为半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内PQ、MN与水平面平行且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场界线上，NMAP段是光滑的，现有一质量为m、带电量为q的小环套在MN杆上，它所受到的电场力为重力的倍现在M右侧D点由静止释放小环，小环刚好能到达P点，求：（1）D、M间的距离x0；（2）上述过程中小环第一次通过与O等高的A点时弯杆对小环作用力的大小；（3）若小环与PQ杆的动摩擦因数为（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）现将小环移至M点右侧5R处由静止开始释放，求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功20（12分）如图甲所示，竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场（上、下及左侧无边界）一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球，以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动小球在t0时刻通过电场中的P点，为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点（P、D间距为L，且它们的连线垂直于竖直平面MN，D到竖直面MN的距离DQ等于L/），经过研究，可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场（g10m/s2），求：（1）场强E的大小；（2）如果磁感应强度B0为已知量，试推出满足条件t1的表达式；（3）进一步的研究表明，竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小，并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹（只需要画出一种可能的情况）21（12分）如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m02g、电荷量q8105C的小球，小球的直径比管的内径略小在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B115T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B25T的匀强磁场现让小车始终保持v2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示g取10m/s2，不计空气阻力，求：（1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；（2）绝缘管的长度L；（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离x3答案C解析设细线上的张力为F1要求F1，选受力少的物体m1为研究对象较好；此外还必须知道物体m1的加速度a，要求加速度a，则选m1、m2整体为研究对象较好在水平面上运动时：F1m1gm1aF（m1m2）g（m1m2）a联立解得：F1在斜面上运动时：F1m1gsinm1gcosm1aF（m1m2）gsin（m1m2）gcos（m1m2）a联立解得：F1同理可得，竖直向上运动时，细线上的张力F1仍是4答案D解析如图所示带电粒子不能射出三角形区域的最小半径是rtan30a，由qvBm得，最小的磁感应强度是B5答案BD解析小球在最高点恰好对轨道没有压力时，小球b所受重力充当向心力，mgmv0，小球从最高点运动到最低点过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，2mgRmvmv2，解以上两式可得：v，B项正确；小球在最低点时，F向m5mg，在最高点和最低点所需向心力的差为4mg，A项错；小球在最高点，内管对小球的支持力可以提供向心力，所以小球通过最高点的最小速度为零，再由机械能守恒定律可知，2mgRmv2，解得v2，C项错；当v时，小球在最低点所受支持力F1mg，由最低点运动到最高点，2mgRmvmv2，小球对轨道压力F2mgm，解得F2m5mg，F1F26mg，可见小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg，D项正确8答案BC解析由速度图象可知，带电小球在区域与区域中的加速度之比为32，由牛顿第二定律可知：，所以小球所受的重力与电场力之比为35，B正确小球在t25s时速度为零，此时下落到最低点，由动能定理可知，重力与电场力的总功为零，故C正确因小球只受重力与电场力作用，所以小球的机械能与电势能总和保持不变，D错9答案B解析由题意知带电液滴带负电，带电液滴原来处于静止状态，则电场力与重力平衡为了让带电液滴向上加速运动，只要增大电场力即可，减小R2或增大R3，都可使电场力增大，B项正确；若增加两板间距，电场强度减小，带电液滴将向下加速运动，不符合题意10答案AD解析环在向右运动过程中受重力mg，洛伦兹力F，杆对环的支持力、摩擦力作用，由于v0，qv0Bmg，在竖直方向有qvBmgFN，在水平方向存在向左的摩擦力作用，所以环的速度越来越小，当FN0时，Ff0，环将作速度v1的匀速直线运动，A对B错，从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能为动能的减少，即mvm2，故D对C错，正确答案为AD13答案 升高，角不变解析系统静止时，与动滑轮接触的那一小段绳子受力情况如右图所示，同一根绳子上的拉力F1、F2总是相等的，它们的合力F与F3是一对平衡力，以F1、F2为邻边所作的平行四边形是菱形，故mBg2mAgsin绳的端点由Q点移向P点时，由于mA、mB的大小不变，故不变，因此B下降，A上升14答案1365解析设电子射入电场时的速度为vA，射出电场时的速度为vB，从图可知vB2vA，根据动能定理，有WeUABWmvmv由式得eUABmvmvmv所以UABV1365V15答案6020解析设电路两端的总电压为U，与伏特表并联电阻的阻值为Rx电键断开时，流过R1的电流为I1，电路中的总电流为I，电键闭合时，流过R1的电流为I1，电路中的总电流为I电键断开时，R4两端的电压为：U4IR407520V15V，电阻R1两端的电压为：U1UU430V15V15V，流过R1的电流为：I1U1/R115/30A05A，流过R2的电流为：I2II1075A05A025A，电阻R2的阻值为：R2U2/I2U1/I215/02560伏特表示数为：U示I1Rx电键闭合时，U示I1Rx，由题意可知，U示U示U示，解得：I1I1A，电阻R1两端的电压为：U1I1R130V10V，通过电阻R2的电流为：I2U1/R210/60AA，R4两端的电压为：U4UU130V10V20V，电路中的总电流为：IU4/R420/20A1A，通过R3的电流为：I3II1I21AAA05A，电阻R3的阻值为：R3U1/I310/052017答案6m/s12105kg解析小球在管道中受重力、洛伦兹力和轨道的作用力，而只有重力对小球做功，由动能定理得：mg2Rmvmv，解得vQ6m/s在Q处弹力为零，则洛伦兹力和重力的合力提供向心力，有qvQBmgm解得m12105kg18答案L0解析设弹簧最大压缩量为x，在滑块向左运动的过程中，由动能定理可得：mg（xL0）W弹0mv20在滑块返回的过程中，由动能定理得：W弹mg（xL0L1）0由得：xL020答案（1）mg/q（2）（3）轨迹见解析图乙解析（1）小球进入电场，做匀速直线运动时Eqmg，Emg/q（2）在t1时刻加磁场，小球在时间t0内做匀速圆周运动（如图甲所示），设圆周运动的周期为T0，半径为R0竖直向下通过D点，则t03T0/4， B0qv0mPFPDR即v0t1LR， 将代入式解得t1（3）小球运动的速率始终不变，当R变大时，T0也增加，小球在电场中的运动周期T也增加21答案（1）2m/s2（2）1m（3）m解析（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力f1，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，设a2m/s2（2）当小球运动到管口时，FN24103N，设v1为小球竖直分速度，由FNqv1B1，则v12m/s，由v2aL得L1m（3）小球离开管口进入复合场，其中qE2103N，mg2103N故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度v2m/s，与MN成45角，设轨道半径为R，qB2vm，Rm从小球离开管口开始计时，到再次经过MN所通过的水平距离x1R2m对应时间tTs小车运动距离为x2，x2vtm此时，小球距离管口的距离是xx1x2m- 14 -用心 爱心 专心