北京市宣武区2008—2009学年度第一学期期末质量检测

高三物理

2009.1

考生注意：考试时间100分钟，满分100分

一、选择题(本题包括10小题，共40分) 在以下各题的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确的选项涂写在专用机读卡中的相应位置。

1.在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度及其波长

A?速度不变，波长减小 B?速度不变，波长增大

C?速度减小，波长变大 D?速度增大，波长不变

2.一运动员双手对称地握住单杠，使身体悬空。设每只手臂所受的拉力都是T，它们的合力是F，若两臂之间的夹角增大了，则()

A?T和F都增大 B?T和F都减小

C?T增大，F不变 D?T不变，F增大

3.如图所示，升降机里的物体m被轻弹簧悬挂，物体与升降机原来都处于竖直方向的匀速直线运动状态，某时刻由于升降机的运动状态变化而导致弹簧突然伸长了，则此时升降机的运动状态可能为

①加速下降 ②减速下降 ③加速上升 ④减速上升

A?①② B?②③ C?①④ D?③④

4.如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在“220V，50Hz”的交变电压两端，三只灯泡亮度相同，若将交变电压改为“220V，500Hz”，则

A?三只灯泡亮度不变

B?三只灯泡都将变亮

C?a亮度不变，b变亮，c变暗

D?a亮度不变，b变暗，c变亮

5?如果把水星和金星绕太阳运行的轨道视为圆周，那么由水星和金星绕太阳运动的周期之比可求得

A?水星和金星绕太阳的动能之比 B?水星和金星的密度之比

C?水星和金星到太阳的距离之比 D?水星和金星的质量之比

6?一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出

A?这列波的波长为5m

B?波中的每个质点的振动周期为4s

C?若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动

D?若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的

7.如图所示，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法错误的是()

A?小球的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上

B?小球通过最高点的速度可以等于0

C?小球线速度的大小总大于或等于 D?小球转动一周的过程中，外力做功之和等于0

8.A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在电场力作用下，沿电场线从A点运动到B点，速度图象如右图所示，下列关于A、B两点电场强度E的大小和电势的高低的判断，正确的是

A.EA>EB B.EAφB

9.如图所示，把小车放在光滑的水平桌面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，已知小车的质量为M，小桶与沙子的总质量为m，把小车从静止状态释放后，在小桶下落竖直高度为h的过程中，若不计滑轮及空气的阻力，下列说法中正确的是

①绳拉车的力始终为mg

②当M远远大于m时，才可以认为绳拉车的力为mg

③小车获得的动能为mgh

④小车获得的动能为 Mmgh/(M+m)

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

10.如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法不正确的是

A.电源1和电源2的内阻之比是11∶7

B.电源1和电源2的电动势之比是1∶1

C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2

D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2

二、实验题(共16分)

11?(4分)甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，测量的结果分别如下：

甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为120.45mm

乙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为120.4mm

丙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为120.4mm

从这些实验数据中可以看出读法正确的是。

12.(12分)某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球，他设计的实验步骤是：

A.将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点;

B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长;

C.将石块拉开一个大约α =5°的角度，然后由静止释放;

D.从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=t/30得出周期;

E?改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T;

F?求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，带入公式g=(2π/T)2l求出重力加速度g。 请填空：

① 你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤代号即可)

②该同学用ON的长作l为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小?答：__________。

③若用上述方法在两次实验中分别测得摆线长度为l1、l2，若其对应的周期分别为T1、T2，则可以比较精确地推算出重力加速度的表达式为______________。

三、计算题(本题包括5小题,共44分;要求：写出关键的分析过程，并明确推导出必要的结论)

13.(8分)如图，一质量为M =1.2kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h =1.8m。一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出。重力加速度g取10m/s2。求：

(1)子弹穿出木块时，木块获得的水平初速度V;

(2)木块落地点离桌面边缘的水平距离X。

14.(8分)如图所示，在x轴的上方(y>0的空间内)存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，求：

(1)该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径;

(2)粒子在磁场中运动的时间。

15.(8分)如图所示，在平行金属板AB间和BC间分别由电源提供恒定的电压U1和U2，且U2>U1。在A板附近有一电子，质量为m,电荷量为-e,由静止开始向右运动，穿过B板的小孔进人BC之间，若AB间距为d1，BC间距为d2。求：

(1)电子通过B板小孔后向右运动距B板的最大距离;

(2)电子在AC间往返运动的周期。

16.(8分)用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示。线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l(即ab=l)、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直。

某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域。若当地的重力加速度为g，求：

(1)线框通过磁场时的运动速度;

(2)开始释放时，MN与bb′之间的距离;

(3)线框在通过磁场的过程中所生的热。

17.(12分)宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备，当飞船升空进入轨道后，由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置，也可用于飞船姿态调整和轨道修正，其原理如图1所示，首先推进剂从图中的P处被注入，在A处被电离出正离子，金属环B、C之间加有恒定电压，正离子被B、C间的电场加速后从C端口喷出，从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。

假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成θ角，如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整。

已知推进器B、C间的电压大小为U，带电离子进入B时的速度忽略不计，经加速后形成电流强度为I的离子束从C端口喷出，若单个离子的质量为m，电量为q，忽略离子间的相互作用力，忽略空间其他外力的影响，忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务：

(1)正离子经电场加速后，从C端口喷出的速度v是多大?

(2)推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大?

(3)如果沿垂直于飞船速度V的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数N为多少?

图1 图2

北京市宣武区2008—2009学年度第一学期期末统一质量检测

高三物理参考答案及评分标准 2009.1

一、选择题：每题4分，共40分

二、填空题：共16分

11.丙 (4分) 12. BDF(3分); 偏小(2分); g=4π2 (7分)

三、计算题：共44分

13.(8分)

(1)(共2分) ∵ mv0=mv+MV ∴V=(mv0-mv)/M =1.5m/s

(2)(共6分)∵ h = gt2 X=V·t

∴ X=V =0.9m

14.(8分)

(1)(共2分)∵qvB=mv2/R ∴R =mv/qB

(2)(共6分)∵T = 2πm/qB (2分)

粒子轨迹如图示：(2分)

∴t = T = (2分)

15?(8分)

(1)(共3分)设这个最大距离为xm，则由功能关系，有：

q ·d1 = q ·xm (1分) ∴xm= (2分)

(2)(共5分)eU1 = mv (1分) d1 = t1 (1分) xm= t2(1分)

∴T=2t1+2t2=………… = ( + )(2分)

16?(8分)

(1)(共4分)线框在磁场区域做匀速运动时，其受力如图所示：

∴ F=mgsinθ

又安培力: F=BIl (1分)

感应电流: I=E/R

感应电动势: E=Blv (1分)

解得匀速运动的速度: v=mgRsinθ/B2l2(2分)

(2)(共2分)在进入磁场前，线框的加速度a=gsinθ (1分)

所以线框进入磁场前下滑的距离s= = (1分)

(3)(共2分)过程中线框沿斜面通过了2 l的距离，所以：Q热=mg·2lsinθ

17?(12分)

(1)qU = mv2 v= ……………………………………(1分)

(2)(共4分)以t秒内喷射的离子(nm)为研究对象，应用动量定理有：

·t=nmv……………………………………………………(1分)

又∵ I=nq/t …………………………………………………………(1分)

∴ =I (为nm受到的平均冲力)………………………………(1分)

∴由牛顿第三定律知，飞船受到的平均反冲力大小也为I ………(1分)

(3)(共7分)

飞船方向调整前后，其速度合成矢量如图所示(2分)：

∴ ΔV=Vtanθ……………………………………………(1分)

∵ 系统总动量守恒 (而且:M >>N m)

∴ MΔV=N m v ……………………………………………(1分)

∴ N=MΔV/mv = ………………………………(3分)