高三年级物理调研考试试题.docx

太 原 市
2011—2012学年度高三年级调研考试
物 理 试 题

说明：本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间120分钟，满分150分。

第I卷（选择题 共50分）
注意事项：
1．答第I卷前，考生务必用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔将姓名、考试证号填在答题卡上，并用2B铅笔在答题卡上规定位置涂黑自己的考试证号和考试科目。
2．每小题选出答案后，用铅笔涂黑答题卡上对应题目的答案标号，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”，下列几个实例中应用到这一思想方法的是 （ ）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状对所研究问题的影响时，用有质量的点来代替物 体，即质点
B．一个物体受到几个力共同作用产生的效果与某一个力产生的效果相同，用这个力代替那几个力，这个力叫做那几个力的合力
C．为计算弹簧弹力做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程中做的功
D．在探究加速度与力、质量之间的关系时，先保持质量不变探究加速度与力的关系，再保持力不变探究加速度与质量的关系
2．与“神州八号”完成对接的我国首个空间实验室“天宫一号”，目前在周期约为1.5h的近地圆轨道上陆续开展各项科学探测实验；我国发射的“风云一号”气象卫星，采用极地圆形轨道，轨道平面与赤道平面垂直，通过地球两极，每12h绕地球运行一周．下列说法正确的是（ ）
A．“风云一号”在轨道运行的速度大于“天宫一号”在轨道运行的速度
B．和“风云一号”相比，“天宫一号”的向心加速度更大
C．“风云一号”比“天宫一号”的轨道半径大
D．“风云一号”比“天宫一号”的轨道半径小
3．如图所示，A、B两物体用轻细绳跨过光滑轻小滑轮相连，A物体悬在空中，B物体放在水平地面上，A、B两物体均静止，现将B物体稍向左移一点，A、B两物体仍保持静止，则此时与移动B前相比 （ ）
A．绳子拉力不变
B．地面对物体B的支持力变小
C．地面对物体B的摩擦力变大
D．物体B受到的合力变大

4．运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，下降一段后打开降落伞．已知伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后受到的空气阻力与速度有关，运动员减速下降，最后匀速下降．从下落时开始计时，在整个过程中，用h表示运动员离地面的高度，口表示下落的速度，F表示受到的合力、E表示运动员的机械能（选地面为零势面），下列图象大致正确的是 （ ）

5．一物体沿直线运动，其v-t图象如图所示，已知在前2s内合力对物体做的功为W，则（ ）
A．从第1s末到第2s末合力做功为
B．从第3s末到第5s末合力做功为—W
C．从第5s末到第7s末合力做功为W
D．从第3s末到第7s末合力做功为-2W
6．把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，
这样的车辆叫动车而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节
不带动力的车辆（也叫拖丰）编成一组，就是动车组．假设动车组运
行过程中受到的阻力与其受到的重力成正比，每节动车与拖车的质量
都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成
的动车组的最大速度为120km/h，则3节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（ ）
A．120km/h B．240km／h C．320km／h D． 480km／h
7．娱乐节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳索飞跃到鸿沟对面的平台上，如果选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向的夹角为α，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为l（l阻力和绳的质量，将人视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．选手摆到最低点时处于失重状态
B．选手摆到最低点时的速度是
C．选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为（3 - 2sinα）mg
D．选手摆到最低点时受绳子的拉力大小为（3 - 2cosα） mg
8．如图是某探究活动小组设计的节能运动系统，图中斜面轨道的倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为，木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧接触后将弹簧压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端同一位置，之后再重复上述过程．下列判断正确的是（ ）
A．m = 2M
B．m=M
C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大小大于下滑的加速度大小
D．在木箱的上升过程中，弹簧的弹性势能全部转化为木箱的机械能

9．如图所示，在匀角速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v匀速向右运动．现将一质量为m的物体轻放在传送带上，经过一段时间，物体保持与传送带相对静止．已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ，从物体开始运动到相对于传送带静止的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．电动机增加的平均输出功率为
B．电动机输出的功增加
C．物体相对传送带的位移为
D．传送带克服摩擦力做的功为
10．如图（甲）所示，质量m=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到
一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经
3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v-t图象如图（乙）
所示，g取10m/s2，则（ ）
A．物体与地面的动摩擦因数为0,1
B．0～2s内F做的功为- 8J
C．0～7s内物体由于摩擦产生的热量为25J
D．0～7s内物体滑行的总位移为29m

第Ⅱ卷（非选择题 共100分）

非选择题：包括必考题和选考题两部分。第11题～第16题为必考题，每个试题考生都必须做答。第17题～第19题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（6题，共82分）
为探究“合外力一定时，物体运动的加速度与质量的关系”，某同学设计了如图所示的实验装置：A1A2是倾角可以调节的长斜面，B是不计摩擦力的小车，另有计时器、米尺、天平和砝码等，完成下列步骤中的填空：（用测得的物理量符号表示）
（1）用天平测出小车的质量M，用米尺测出斜面上固定点P
与斜面底端A2间的距离x；
（2）让小车自P点从静止开始下滑到A2，记下所用的时间t1，
则小车的加速度a1= ；
（3）用米尺测量P点相对于A2所在水平面的高度hi则小车所受的合力F= ；
（4）在小车中加质量为m的砝码，要使小车（包括砝码）受到的合力不变，则应同时改变P点相对于A2所在水平面的高度为h2，那么= ；
（5）测量小车（包括砝码）自P点从静止下滑到A2所用的时间t2．如牛顿第二定律成立，那么两次小车（包括砝码）质量比与小车运动时间应满足的关系是= ；
（6）多次改变小车（包括砝码）的质量及P点相应的高度，同时测量小车自P点从静止下滑到A2所用的时间，以小车（包括砝码）的质量为横坐标，时间的平方为纵坐标，根据实验数据作图，如能得到一条 ，则可得到“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”

12．（12分）
某实验小组利用图1的装置验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒，
在水平桌面上固定一气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相连，且M:m =3:1，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点处有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间△t，用d表示遮光条的宽度，s表示A、B两点的距离，g表示当地的重力加速度．（计算结果保留两位有效数字）

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图2所示，则d= ；
2）实验时，将滑块从位置A由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.3×10-2s，则滑块经过光电门B时的瞬时速度的值为 ；
（3）改变光电门的位置进行多次实验，每次均令滑块自A点开
始运动，测量相应的s与△t的值，并计算出经过光电门的瞬
时速度v，作出v2 – s图象，若不考虑误差，认为系统的机械能
守恒，则v2与s应满足的关系式为：v2= .（用题中所给的
符号表示）
（4）实验中，利用数据作出的v2 – s图象如图3所示，如果不
考虑误差，认为系统的机械能守恒，则可求得当的重力加速度
的值g= .
（5）如果当地的重力加速度的真实值为10m/s2，则滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力的值与钩码重力的值之比为 。
13．（13分）
一质量m= 2kg的物体，静止在粗糙水平地面上．某时刻，将一水平恒力F作用在该物体上，物体在t1= 10s内，发生的位移为x1=40m；这时，将拉力大小减为但方向傈持不变，再经t2=4s，物体的速度减为0．取g=10m／s2．求：
（1）物体受到的拉力F的大小；
（2）物体与地面间的动摩擦因数．

14．（13分）
北京时间8月25日消息，据国外媒体报道，天文学家日前在距离地球127光年处发现了一个拥有7颗行星的“太阳系”，这些行星与其中央恒星之间遵循基本天体运行规律，和我们太阳系的规则相似．
这一星系的中央恒星名为“HD10180”．分析显示，其中一个行星绕中央恒星“HD10180”的公转周期为584天，是地球绕太阳公转周期的1．6倍；与中央恒星“HD10180”的距离是2.3亿公里，等于太阳和地球之间平均距离的1．6倍，将行星与地球的公转轨道视为圆．
（1）求恒星“HD10180”的质量与太阳的质量之比．
（2）已知该行星的质量是地球质量的25倍，半径是地球半径的16倍，求该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比，

15．（16分）
小明站在水平地面上，手握不可伸长的细绳一端，细绳的另一端系有质量为m的小球．甩动手腕，使球在竖直平面内绕O以半径L做圆周运动．已知握绳的手离地面的高度为L，细绳的拉力达到9mg时就会断裂．逐渐增大球的速度，当球某次运动到最低点时绳断裂，忽略手的运动半径和空气阻力，求：
（1）绳断裂时小球的速度大小v1和小球落地时的速度v2．
（2）小球落地点与O点的水平距离．
（3）控制手离地面的高度不变，减小绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断裂，要使球飞出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离是多少？

16．（16分）
如图所示，AB为粗糙水平面，长度AB=5R，其右端与光滑的半径为R的圆弧BC平滑相接，C点的切线沿竖直方向，在C点的正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两具离心轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方，某时刻，质量为m可看作质点的滑块，与水平地面间的动摩擦因数= 0．1，当它以的速度由A点开始向B点滑行时：
（1）求滑块通过C点的速度．
（2）若滑块滑过C点后能通过P孔，又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度ω应满足什么条件？

（二）选考题：共18分．请考生从给出的3道物理题中任选一题做答，并用2B铅笔在答题位
置处将所选题目的题号涂黑，注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在选答区域指定位
置作答．如果多做，则按所做的第一题计分．
17．[物理——选修3-3]（18分）
（1）（6分）下列说法中正确的是 ．（填入正确选项前的字母）
A．液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大
C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体
传到高温物体
（2）（12分）如图是某研究性学习小组设计的一种测温装置，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内和槽内水银面的高度差z即可反映出泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．（B管的体积与A泡的体积相比可忽略）
①在标准大气压下（），对B管进行温度刻线．已知温度，管内与槽中水银面的高度差，此高度即为27℃的刻度线．求当t=0℃时，刻度线与槽中水银面的高度差．
②若大气压变为，利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃，则此时实际温度是多少？

18．[物理——选修3-4]（18分）
（1）（6分）某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系为，振动图象如图所示，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母）
A．弹簧在第1s末与第Ss末的长度相同
B．简谐运动的圆频率是
C．第3s末振子的位移大小为
D．从第3s末到第Ss末，振子的速度方向发生变化

（2）（12分）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，半径为R，介质折射率为，圆心角。一束平行于OB的单色光由OA面射入介质，要使柱体AB面上没有光线射出，至少要在O点竖直放置多高的遮光板？（不考虑OB面的反射）

19．[物理——选修3-5]（18分）
（1）（6分）在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出，但中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中H的核反应，间接地证实了中微子的存在，中微子与水中H发生核反应，产生中子和正电子，即：中微子，由此可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 （填入正确选项前的字母）
A．0和0 B．0和1 C．1和0 D．1和l
上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，可以转变为两个能量相同的光子（），即．已知正电子和电子的质量都是9．1×10-31kg，反应中产生的每个光子的能量约为 J．（c = 3.0 ×108m/s）
（2）（12分）质量M=3kg．足够长的平板车放在光滑的水平面上，在平板车的左端放有一质量m=1kg的小物块（可视为质点），小车左上方的天花板上固定一障碍物A，其下端略高于平板车上表面但能挡住物块，如图所示．初始时，平板车与物块一起以的水平速度向左运动，此后每次物块与A发生碰撞后，速度均反向但大小保持不变，而小车可继续运动，已知物块与小车间的动摩擦因数取，碰撞时间可忽略不计，求：
①与A第一次碰撞后，物块与平板车相对静止时的速率；
②从初始时刻到第二次碰撞后物块与平板车相对静止时，物块相对车发生的位移，