东台中学高三第五次阶段性考试物理试题

东台中学高三第五次阶段性考试物理试题第 5 页 共 5 页江苏省东台中学2008届高三第五次阶段性考试物 理 试 题2008.2.时间：100分钟；满分：120分一、选择题（一）单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个．．．．选项符合题意．1．如图所示，用细线将A 物体悬挂在顶板上，B 物体放在水平地面上．A 、B 间有一根处于压缩状态的轻弹簧，此时弹簧的弹力为2N ．已知A 、B 两物体的质量分别是0.3kg 和0.4kg ，重力加速度为10m/s 2，则细线的拉力及B 对地面的压力的值分别是A ．7N 和0NB ．5N 和2NC ．1N 和6ND ．2N 和5N 2．如图所示，P 、Q 是电量相等的两个正电荷，它们的连线中点是O ，A 、B 是PQ 连线的中垂线上的两点，OA ＜OB ，用E A 、E B 、φA 、φB 分别表示A 、B两点的场强和电势，则A .E A 一定大于EB ，φA 一定大于φB B .E A 不一定大于E B ，φA 一定大于φBC .E A 一定大于E B ，φA 不一定大于φBD .E A 不一定大于E B ，φA 不一定大于φB 3．高血压是一种常见病．现已查明，血管内径变细是其诱因之一．现在我们在简化假设下研究这一问题：设液体通过一根给定长度的管子时受到的阻力f 与流速v 成正比，即f =kv （为简便，设k 与管子粗细无关），为了维持液体匀速流动，这段管子两端需要有一定的压强差．设血管截面积为S 时两端所需压强差为P ，若血管截面积减少10％． 为了维持在相同时间内流过同样多的液体，压强差必须为 A ．P 81100 B ．100P C ．P 910D ．10P 4．放在水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s 内其速度与时间图象和拉力的功率与时间图象如图所示，则物体的质量为（取g =10m/s 2） A ．kg53 B ．kg 35 A Bv /(m s ) t /s O 2 4 6 9 3 6P /W30t /s O2 4 61020C．kg109D．kg9105．如图1所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架．图2为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则图3中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（二）多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。

每小题有多个．．．选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．6．一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈接在一个交流电源上，交变电压随时间变化的规律如图所示，副线圈所接的负载电阻是11Ω．下列说法中正确的是A．原线圈交变电流的频率为50HzB．变压器输入、输出功率之比为4∶1 C．副线圈输出的电压为55VD．流过副线圈的电流是5A7．在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球转动，可视为绕地球做匀速圆周运动．每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度增加，从而使得一些太空垃圾进入稀薄大气层，运动半径开始逐渐变小，但每一周仍可视为匀速圆周运动．若在这个过程中某块太空垃圾能保持质量不变，则这块太空垃圾的A．线速度将逐渐变大B．加速度将逐渐变大C．运动周期将逐渐变大D．机械能将逐渐变大8．如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线图图2图3u/Vt/s311-3110.01 0.02 0.03第 5 页共 5 页通过下列的哪个电磁混合场9．一物块以150J的初动能由地面沿一个很长的斜面往上滑行，当它到达最高点时，重力势能等于120J，而后物块开始沿斜面往下滑行．设物块与斜面的动摩擦因数处处相等，则当物块离地高度等于最大高度的三分之二时，物块的A．机械能等于110J B．机械能等于100JC．动能等于60J D．动能等于30J第 5 页共 5 页二、简答题（一）实验题：本题共2小题，共计18分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答。

10．（8分）（1）在用图示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B ．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度（2）如图甲所示，把纸带固定在质量为50g的钩码上，让纸带穿过打点计时器，接通电源，松开纸带，让钩码自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，得到如图乙所示的纸带．用刻度尺测量起始点O到各点的距离，并知道交流电源的频率是50Hz，根据上述数据，在此实验中可以做到A．测出当地重力加速度的精确值B．计算在纸带中打下D点时钩码的动能C．计算钩码下落过程中受到的合外力D．较准确地验证机械能守恒定律11．（10分）电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω．现要测其内阻，除若干开关、导线之外还有器材如下：电流表A2：与A1规格相同滑动变阻器R1：阻值0~20Ω电阻箱R2：阻值0~9999Ω保护电阻R3：3kΩ电源：电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω（1）如图所示，某同学设计了部分测量电路，在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中，使实验可以完成．（2）电路完整后，依你所选方案写出测量电流表A1内电阻的实验步骤．_____________________________________A1A2R2S1S2R3SE r接电源纸带钩码甲乙第 5 页共 5 页___________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________（二）选考题：本题共2小题，共24 分．把解答写在指定的答题处．对于其中的计算题，解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．12．（1）（4分）一列简谐横波，某时刻的波形图象如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则A．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则该波所遇到的波的频率为1.25H ZB．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多C．从该时刻起，再经过△t=0.4s，P质点通过的路程为4mD．从该时刻起，质点P将比质点Q先回到平衡位置（2）（8分）如图所示，为用某种透明材料制成的一块长方体棱镜的截面图，O为BC的中心，光线从AB面入射，入射角为60°，光线进入棱镜后射在O点并恰好不从BC面射出．已知真空中的光速c=3.0×108m/s．①画出光线从开始射入棱镜到射出棱镜后的完整光路图．②求该棱镜的折射率和光线在棱镜中传播2-22O 5 11Qy/x/PAt/1y/-21O 2 6 84甲乙第 5 页共 5 页第 5 页 共 5 页速度的大小（结果可保留根号）．13．（1）（4分）右图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象．由图象可知A ．该金属的逸出功等于EB ．该金属的逸出功等于h ν0C ．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED ．入射光的频率为ν0/2时，产生的光电子的最大初动能为E /2 （2）（8分）物理学家们普遍相信太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应．根据这一理论，在太阳内部4个氢核（11H ）转化成一个氦核（He 42）和两个正电子（e 01）并放出能量．已知质子质量m P ＝1.0073u ，α粒子的质量m α＝4.0015u ，电子的质量m e ＝0.0005u ，1u 的质量对应931.5MeV 的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少兆电子伏的能量?（结果保留四位有效数字）三、计算题：本题 4小题，共47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。

14．（10分）静止在水平地面上的木箱，质量为50kg ．若用F ＝400N 的水平恒力推它，可以在5s 内使它移动s ＝50m ．若用大小仍为400N 而方向与水平方向夹角为37︒斜向上的拉力拉木箱从静止开始运动，使木箱能够到达50m 远处，则拉力的作用时间最少是多少？（cos37︒＝0.8）15．（12分）如图所示，一光滑斜面的直角点A处固定一带电量为+q，质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L．现把上部小球从B点从静止自由释放，球能沿斜面从B 点运动到斜面底端C处．求：（1）小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度大小；（2）小球运动到斜面底端C 处时，球对斜面的压力是大小．16．（12分）如图所示，K与虚线MN之间是加速电场，虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN、PQ与荧光屏三者互相平行，电场和磁场的方向如图所示，图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从A点离开加速电场，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=21Ed，式中的d是偏转电场的宽度，磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=BE．若题中只有偏转电场的宽度d 为已知量，则（1）画出带电粒子轨迹示意图；第 5 页共 5 页第 5 页 共 5 页（2）磁场的宽度L 为多少？（3）带电粒子在电场和磁场中垂直于v 0方向的偏转距离分别是多少？17．（13分）) 如图所示，两根正对的平行金属直轨道MN 、M ´N ´位于同一水平面上，两轨道之间的距离l=0.50m ，轨道的MM ´端之间接一阻值R=0.40Ω的定值电阻，NN ´端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP 、N ´P ´平滑连接，两半圆轨道的半径均为R 0=0.50m ．直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度B=0.64 T 的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m ，且其右边界与NN ´重合．现有一质量m =0.20kg 、电阻r =0.10Ω的导体杆ab 静止在距磁场的左边界s=2.0m 处．在与杆垂直的水平恒力F=2.0N 的作用下ab 杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去F ，结果导体杆ab 恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点PP ´．已知导体杆ab 在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab 与直轨道之间的动摩擦因数μ=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取g =10m/s 2，求：（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；（2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻R 上的电荷量；（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热．江苏省东台中学2008届高三第五次阶段性考试物理参考答案aFBs d bRM N PM ′ N ′ P ′第 5 页 共 5 页一、选择题（一）单项选择题 （每小题3分，共计15分）题号 1 2 3 4 5 答案CBADB（二）多项选择题（每小题题号6 7 8 9 答案 ACDABCDAD二、简答题（一）实验题：（18分）10．（8分）（1）AC （4分）；（2）BCD （4分） 11．（10分）（1）（4分）完成电路如图 （2）（6分）测量电流表A 1内电阻的实验步骤：方法一：①将变阻器R 1的滑动端移到左端，电阻箱的阻值调到最大；②闭合开关S 1、S ，调节变阻器，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A 2的示 数I ；③断开S 1，保持S 闭合、R 1不变，再闭合S 2，调节电阻箱，使电流表A 2的示数再次为I ，读出此时电阻箱的示数R 2，则电流表A 1内电阻r =R 2．方法二：①将变阻器R 1的滑动端移到左端；②闭合开关S 1、S 2、S ，调节变阻器、电阻箱，使两电流表指针有较大的偏转，记录电流表A 1的示数I 1、电流表A 2的示数I 2、电阻箱的示数R 2；③设r 为电流表A 1的内电阻，计算如下：12221211()I R R I I r I I r I-==- （二）选考题：（24分） 12．（1）（4分）AC （2）（8分）解：①如图（2分）②在AB 面21sin sin θθ=n （1分）在O 点nC 1sin =（1分）而902=+C θ （1分）解得27=n （ 1分）A 1 A 2 RSS RSRsm n c /107762/710388⨯=⨯==υ （2分）13．（1）（4分）ABC（2）（8分）解：①411H →He 42+2e 01（2分） ②Δm ＝4m P －m α－2m e （2分） =4×1.0073u －4.0015u －2×0.0005u=0.0267 u （2分） ΔE ＝0.0267u ×931.5MeV/u ＝24.87 MeV （2分） 三、计算题： 14．（10分）解：当拉力水平时：由运动学公式，有s ＝21at 2 由牛顿第二定律，有F －μmg ＝ma 解得μ＝0.4 （2分） 当拉力斜向上时：要使拉力作用时间最少，木箱应先在拉力作用下加速再撤去拉力使木箱减速，到达50m 处速度恰好减速为0． （1分） 设加速时的加速度大小为1a ，减速时的加速度大小为2a ，由牛顿第二定律，有：加速时，水平方向0'1cos37F N ma μ-=（1分）竖直方向0'sin 370F N mg +-= (1分) 减速时 2mg ma μ= （1分）且有2211222S a S a v == （1分）S S S =+21 （1分）而2min1121t a S = （1分）解得拉力作用的最少时间：s t 3.3min= （1分）15．（12分）解： （1）由题意知：小球运动到D 点时，由于AD =AB ，所以有 φD=φB ，即U DB =φD 一φB =0 由动能定理，得 mg L 2 sin 30°+qU DB =12mv 2-0 联立解得v D =2gL （2）当小球运动到C 点时，球受力如图所示，由平衡条件得：F N +F库·sin 30°=mgcos 30° 由库仑定律得：F 库＝kq 2(Lcos30°)2 联立解得：F N =32 mg －23 kq 2L2由牛顿第三定律即F N '=F N =32 mg －23 kq 2L216．（12分）解：（1）轨迹如图所示 （2）粒子在加速电场中，由动能定理有221mv qU = 粒子在匀强电场中做类平抛运动，设偏转角为θ，有 0tan yvv θ=y v at= qE a m=dt v =U =21Ed 解得：θ=45º由几何关系得，带电粒子离开偏转电场速度为02v粒子在磁场中运动，由牛顿第二定律有：qvB =m v 2R在磁场中偏转的半径为dqEmv v qE mv qB mvR 22/22000====由图可知，磁场宽度L=R sin θ=d（3）由几何关系可得：带电粒子在偏转电场中距离为d y 5.01=∆，在磁场中偏转距离为 17．（13分）解：（1）设导体杆在F 的作用下运动至磁场的左边界时的速度为v 1，根据动能定理则有 （F-μmg ）s=21mv 12导体杆刚进入磁场时产生的感应电动势E=Blv 1此时通过导体杆上的电流大小I=E/（R+r ）=3.8A （或3.84A ）根据右手定则可知，电流方向为由b 向a （2）设导体杆在磁场中运动的时间为t ，产生的感应电动势的平均值为E 平均，则由法拉第电磁感应定律有 E 平均=△φ/t =Bld/t通过电阻R 的感应电流的平均值 I 平均=E 平均/（R+r ）d d y 414.02)221(2=⨯-=∆通过电阻R 的电荷量 q=I 平均t=0.512C （或0.51C ）（3）设导体杆离开磁场时的速度大小为v 2，运动到圆轨道最高点的速度为v 3，因导体杆恰好能通过半圆形轨道的最高点，根据牛顿第二定律对导体杆在轨道最高点时有mg=mv 32/R 0对于导体杆从NN′运动至PP′的过程，根据机械能守恒定律有21mv 22=21mv 32+mg 2R 0 解得v 2=5.0m/s导体杆穿过磁场的过程中损失的机械能△E=21mv 12－21mv 22=1.1J 此过程中电路中产生的焦耳热为 Q=△E-μmgd=0.94J。