河南省豫南九校2011届高三物理第四次联考.doc

豫南九校2010—2011学年高三第四次联考
物理试卷
完卷时间:90分钟 满分:110分
一、选择题（共10小题，每小题5分，共50分．各小题提供的四个选项中，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5分，有漏选的得3分，有错选或不选的得0分）
1．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是( )
A．牛顿通过实验测出了引力常量. B．牛顿发现了万有引力定律
a/(m/s2)
F/N
0
7
14
0.5
4

C．伽利略发现了行星运动的规律 D．洛伦兹发现了电磁感应定律
2．用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图像如图所示，g=10m/s2，则可以计算出（ ）
A．物体与水平面间的最大静摩擦力
B．F为14N时物体的速度
C．物体与水平面间的滑动摩擦因数
D．物体的质量
3．如图,竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平
地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右 这
运动，在环的最低点静放有一小球C，A．B．C的质量均为
m。给小球一水平向右的瞬时速度V，小球会在环内侧做圆
周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直
方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满
足（ ）
A．最小值 B．最大值
C．最小值 D．最大值
4．如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧
正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开
弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出
这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则 （ ）
A．t1时刻小球动能最大

B．t2时刻小球动能最大
C．t2-t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
D．t2-t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
5．图甲表示一列简谐横波在t=20s时的波形图，图乙是该列波中的质点P的振动图象，由甲、乙两图中所提供的信息可知这列波的传播速度”以及传播方向分别是（ ）

A．=25 cm／s，向左传播 B．=50 cm／s，向左传播
C．=25 cm／s，向右传播 D．=50 cm／s，向右传播
6、已知某人造地球卫星绕地球公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（ ）
A．人造地球卫星的质量 B．地球的质量
C．人造地球卫星的运行角速度 D．第一宇宙速度
7．如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在轴方向宽度均为,在轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图象正确的是（ ）

8．如图所示，a、b间接入电压u=311sin314t（V）的正弦交流电，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，所有电表均为理想电表，电流表A2为值班室的显示器显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是 （ ）
A．A1的示数增大，A2的示数增大
B．V1的示数不变，V2的示数减少
C．V1的示数减小，V2的示数减小 D．A1的示数增大，A2的示数减小
9．等离子气流由左方连续以v0射入Pl和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与Pl、P2相连接，
线圈A与直导线cd连接．线圈A 内有随图乙所示的变化磁场．且磁场B 的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列说法正确的是（ ）
A．0～ls内ab、cd导线互相排斥
B．1～2s内ab、cd导线互相排斥
C．2～3s内ab、cd导线互相排斥
D．3～4s内ab、cd导线互相排斥
10．如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝 P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述不正确的是 （ ）
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/R
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小
电火花
计时器
纸带
夹子
重物
第Ⅱ卷
二、实验题（本题3小题，共14分）
11．（3分）某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，
采用如图所示的装置，进行了如下一些操作：
（A）用天平称出重物的质量。
（B）使用计时器打点时，先放开纸带，后接通电源。
（C）从打上点的纸带中挑出点迹清晰的纸带进行测量。
（D）用所选纸带求打某点时对应的重物下落的速度V，用v=gt计算，其中和t为从打第1点到打该点的时间间隔，g为当地的重力加速度。
该同学的以上做法正确的是 。（填序号）
12. （4分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是 mm。用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是 mm。
乙
0
mm
20
30
25
15

甲

13．（7分）为了测定电流表A1的内阻，某同学采用如下图所示的实验电路。其中：
A1是待测电流表，量程为300μA，内阻约为100；
A2是标准电流表，量程是200μA；
R1是电阻箱，阻值范围是0～999.9；
R2是滑动变阻器；
R3是保护电阻；
E是电池组，电动势为4 V，内阻不计
S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。
（1）①实验中滑动变阻器采用 接法（填“分压”或“限流”）；
②根据上图所示电路的实物图，请在答题纸上的方框中画出实验电路图。
（2）请将该同学的操作补充完整：
①连接好电路，将滑动变阻器R2的滑片移到最 ；（填“左端”或“右端”）
将开关S2扳到接点a处，接通开关S1；调整滑动变阻器R2，使电流表A2的读数是150μA；②将开关S2扳到接点b处， ，
使电流表A2的读数仍是150μA。
③若此时电阻箱各旋钮的位置如右图所示，则待测
电流表A1的内阻Rg= 。
（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位
置，都要保证两只电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用 。（填写阻值前相应的字母）
A．200 k B．20 k C．15 k D．150 k
三、计算题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明．方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分。）
14．（8分）如图所示，静止在光滑水平桌面的布带上有一质量为m＝1.0kg的小铁块，它离布带的右端距离为L＝0.5 m，铁块与布带间动摩擦因数为μ＝0.1．现用力从静止开始向左以a0＝2 m/s2的加速度将布带从铁块下抽出，假设铁块大小不计，铁块不滚动，g取10m/s2，求：
(1)将布带从铁块下抽出需要多长时间？
(2)布带对铁块做了多少功？

15. (12分)电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某厂生产的一种电动自行车，设计质
量(包括人)为m＝80kg，动力电源选用能量存储量为“36V 10Ah”，即输出电压恒为36V，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时的蓄电池(不计内阻)，所用电源的额定输出功率P＝180W，由于电动机发热造成的损耗(其它损耗不计)，自行车的效率为η＝80%。如果自行车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和自行车对地面的压力的乘积成正比，即f＝kmgv，其中k＝5.0×10－3s·m－1，g取10m/s2求：
(1)该自行车保持额定功率行驶的最长时间是多少？
(2)自行车电动机的内阻为多少？
(3)自行车在平直的公路上能达到的最大速度为多大？

16．（12分）如图所示，MN是一段在竖直平面内半径为1m的光滑的1/4圆弧轨道，轨道上存在水平向右的匀强电场。轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度为B1=0．1T。现有一带电量为+1C质量为100g的带电小球从M点由静止开始自由下滑，恰能沿NP方向做直线运动，并进入右侧的复合场。（NP沿复合场的中心线） 已知AB板间的电压为UBA=2V，板间距离d=2m，板的长度L=3m，若小球恰能从板的边沿飞出，NP沿复合场的中心线,g取10m/s2试求：
（1）小球运动到N点时的速度v；
（2）水平向右的匀强电场电场强度E；
（3）复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2。

17．（14分）如图所示，水平地面上有一辆固定有长为L的竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0．2g、电荷量q=8×10-5C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、磁感应强度为B1=15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场。现让小车始终保持v=2m/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变化的关系如图所示。g取10m/s2，π取3．14，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Δx。
P
M
N
Q
E
B2
B1
v
FN/（×10-3N）
2.4
O
L
h

豫南九校2010—2011学年高三上学期第四次联考
物理参考答案
一、选择题（共50小题，每小题5分，共50分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
ACD
CD
C
B
BC
C
BD
CD
D
二 实验题
11 （3分） C
12（4分）（1）10.50 mm (2分)； 1.731 mm (2分)（1.730～1.733均给分）
13（7分）（1）①“限流” (1分) 见右图(1分)
（2）①“左端” (1分)
②保持R2不变，调整变阻箱R1 (1分)
③86.3 (1分)
（3）B (2分)
14（8分） 解： ⑴设铁块离开带时，相对桌面移动了x的距离，布带移动的距离为L＋x，铁块滑动的加速度为a，由牛顿第二定律得：μmg＝ma，
a＝μg＝1m/s2 （1分）
根据运动学公式有： L＋x＝ （1分）
x＝ （1分）
解得：t＝＝1s （1分）
⑵ x＝=0.5m （2分）
布带对铁块做的功：W＝μmgx＝0.5J （2分）
15.(12分)解：(1)根据公式：P＝IU，I＝5A（2分）
再根据电池容量可得：t＝＝h＝2h（2分）
(2)P热＝P－80%P＝I2r，（2分）
r＝1.44Ω （2分）
(3)经分析可知，当自行车以最大功率行驶且达匀速时速度最大，因此有：
F牵＝kmgvm （1分）
而 F牵＝ （1分）
联立代入数据可得：vm＝6m/s （2分）
16（12分）
(1) 小球沿NP做直线运动，由平衡条件：
mg =qvB1 （2分）
得V =10 m/s （1分）
(2)小球从M到N的过程中，由动能定理：
mg R + qER = （2分）
带入数据，得：E = 4N/C （1分）
(3)在板间复合场小球受电场力 qU /d = 1N/C 与重力平衡，故小球做匀速圆周运动（1分）
设运动半径为R，由几何知识 :
R2 = L2 + (R—d/2)2
得R= 5m （2分）
由qvB2 = mv2 /R （2分）
得：B2 =0.2T （1分）
17（14分）解（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f，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，则

M
N
Q
v
B1
E
P
B2
mg
qE
v′
qBv′

m/s2 ……………（3分）
（2）在小球运动到管口时，FN＝2．4×10-3N，设v1为小球竖直分速度，由
，则m/s ……………（2分）
由得=1m ……………（2分）
（3）小球离开管口进入复合场，其中qE＝2×10-3N，mg＝2×10-3N．故电场力与重力平衡，小球在复合场中做匀速圆周运动。 ……………（1分）
合速度=m/s，与MN成45°角，（1分）
轨道半径为R， ……………（1分）
小球离开管口开始计时，到再次经过
MN所通过的水平距离m ……………（1分）
对应时间 ……………（1分）
小车运动距离为m ……………（1分）
=0．43m ……………（1分）

- 8 -
用心 爱心 专心