11寒假开学

北师大附中高三年级2011寒假开学考试物理试卷一、单项选择1.如图所示，质量均为m 的两个小球，分别用两根等长的细线悬挂在O 点，两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧，静止时弹簧是水平的，若两根细线之间的夹角为α，则弹簧的形变量为A ．tan mg αkB ．2tan mgαkC ．tan 2mg αkD ．2tan 2mg αk2. 如图所示，轻弹簧的一端与物块P 相连，另一端固定在木板上。

先将木板水平放置，并使弹簧处于拉伸状态。

缓慢抬起木板的右端，使倾角逐渐增大，直至物块P物块P 所受静摩擦力的大小变化情况是A. 先减小后增大B. 先增大后减小C. 一直增大D. 保持不变 3.如图所示，为一物体运动的速度-时间图像。

由图像可知 A ．物体一直做匀加速直线运动 B ．物体一直做匀减速直线运动C ．物体以某一速率做往复运动D ．物体有时做匀加速直线运动，有时做匀减速直线运动 4.将一小球竖直上抛，如果小球到达最高点前的最后一米和离开最高点后的第一米两段路程所用时间分别为t 1和t 2，空气阻力的冲量大小分别为I 1和I 2，假设小球所受空气阻力大小和速率成正比，则下列表述正确的是A ．t 1> t 2，I 1< I 2，B ．t 1< t 2，I 1= I 2C ．t 1< t 2，I 1>I 2D ．t 1>t 2，I 1=I 2， 5. 如图所示为理想变压器原线圈所接交流电压的图象。

原、副线圈匝数比n 1∶n 2=10∶1，原线圈电路中电流为2A ，下列说法正确的是 A ．变压器输出端的交流电频率为100HzB ．变压器输出端的电流为102AC ．变压器输出端电压为20VD ．变压器的输出功率为440W6．按如图7所示的电路连接各元件后，闭合开关S ，L 1、L 2两灯泡都能发光。

在保证灯泡安全的前提下，当滑动变阻器的滑动头向右移动时，下列判断正确的是A ．L 1变暗B ．L 2变亮C ．变阻器电流减小D ．L 1变度不变7.如图3所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a 、b 两个带电粒子以相同的速度从电场中M 点沿等势线1的切线飞出，A ．a 的速度将减小，b 的速度将增大 B ．a 的电场力较小，b 的电场力较大C ．两个粒子的电势能均减小D ．a 一定带正电，b 一定带负电 O v 0 -v 0－R图9 8.图示9为一个半径为R 的均匀带电圆环，其单位长度带电量为η。

取环面中心O 为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴。

设轴上任意点P 到O 点的距离为x ，以无限远处为零电势，P 点电势的大小为φ。

下面给出φ的四个表达式（式中k 为静电力常量），其中只有一个是合理的。

你可能不会求解此处的电势φ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性进行判断。

根据你的判断，φ的合理表达式应为A.222xR k R +=ηπφ B.222xR Rk +=πφC 222x R k R -=ηπφ D.x x R k R 222+=ηπφ不定项选择9．两个内壁光滑、半径不同的半球形碗，放在不同高度的水平面上，使两碗口处于同一水平面，如图所示。

现将质量相同的两个小球，分别从两个碗的边缘处由静止释放（小球半径远小于碗的半径），两个小球通过碗的最低点时 A ．两小球机械能大小相等，对碗底的压力相等 B ．两小球机械能大小不等，对碗底的压力不等 C ．两小球动能大小不等，受的向心力相等 D ．两小球动能大小相等，受的向心力不等10.如图所示电路中，电源电动势为12V ，电源内阻为1.5Ω，电路中的电阻R 0为2.5Ω，小型直流电动机M 的内阻为0.5Ω，闭合开关S 后，电动机转动，已知电动机两端的电压为8V ，则以下判断中正确的是A ．电流表示数为1.0AB ．电动机的输入功率为8.0WC ．电源的效率为81.7%D ．电动机的效率为93.75%11．图5为一横波发生器的显示屏，可以显示出波由O 点从平衡位置开始起振向右传播的图像，屏上每一小格长度为1cm ．在t ＝0时刻横波发生器上能显示的波形如图所示．因为显示屏的局部故障，造成从水平位置A 到B 之间（不包括A 、B 两处）的波形无法被观察到，但故障不影响波在发生器内传播．此后的时间内，观察者看到波形相继传经B 、C 处，在t ＝5ｓ时，观察者看到C 处恰好第三次（C 开始起振计第１次）出现平衡位置，则该波的波速可能．．是 A ．7.2cm/s B ．6.0cm/s C ．4.8cm/s D ．3.6cm/s12．如图所示，水平面上固定有间距为1m 的平行光滑导轨，磁感应强度为1T 的匀强磁场方向竖直向下。

导体棒ab 的质量为1kg 、电阻为2Ω；cd 的质量为2kg 、电阻为1Ω。

开始时ab 静止，cd 棒以6m/s 的初速度向右运动，经过t =4s ，棒ab 、cd 的运动开始稳定，运动过程中两棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，其它电阻不计。

则A ．整个过程回路中产生的焦耳热Q =12JB ．整个过程棒ab 产生的焦耳热Q=4JC ．在t 时间内通过ab 棒的电量q =4CD ．在t 时间内通过cd 棒的电量q =8C图5计算题13.某公园里有一个斜面大滑梯，一位小同学从斜面的顶端由静止开始滑下，其运动可视为匀变速直线运动。

已知斜面大滑梯的长度为4m ，斜面的倾角为370，这位同学的质量为50Kg ，他与大滑梯斜面间的动摩擦因数为0.5。

不计空气阻力，取g=10 m/s 2，sin370=0.6，cos370=0.8。

求：（1）这位同学下滑过程中的加速度大小；（2）他滑到滑梯底端时的速度大小；（3）他滑到滑梯底端过程中重力的冲量大小。

(1)a =2 m/s 2（2）v = 4 m/s （3）I = 1000N•s14.已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，万有引力常量为G ，不考虑地球自转的影响。

⑴求卫星环绕地球运行的第一宇宙速度v 1；⑵若卫星绕地球做匀速圆周运动且运行周期为T ，求卫星运行半径r ；⑶由题目所给条件，请提出一种估算地球平均密度的方法，并推导出密度表达式。

15.如图所示，宽度为L ＝0.50 m 的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R =2.0Ω的电阻。

导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B =2.0 T 。

一根质量为m =0.1kg 、电阻为r =1.0Ω的导体棒MN 放在导轨上与导轨接触良好，导轨的电阻可忽略不计。

现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v =3.0 m/s ，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。

求：（1）指出MN 上哪点电势最高,MN 两端的电压；（2）作用在导体棒上的拉力的功率；（3）当导体棒移动2.0m 时撤去拉力，求整个运动过程中电阻R 上产生的热量。

16.如图15所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E 、场区宽度为L 。

在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B 未知，圆形磁场区域半径为r 。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子从A 点由静止释放后，在M 点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N 点射出，O 为圆心，∠MON ＝120°，粒子重力可忽略不计。

求：（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B 的大小；（3）粒子从A 点出发到N 点离开磁场经历的时间。

17．平行金属板A 、B 相距为d ，如图(a)所示，板间加有随时间而变化的电压，如图(b)所示。

设U 0和T 已知。

A 板上O 处有一静止的带电粒子，其电量为q ，质量为m (不计重力)。

在t =0时刻受板间电场加速向B 板运动，途中由于电场反向又向A 板返回，BM图15图16⑴为使t =T 时粒子恰好回到O 点，求U 0/U x 的比值应满足什么关系?粒子返回O 点时的动能是多少? ⑵为使粒子在由A 向B 运动中不致碰到B 板，求向右运动过程中的最大动能。

18.如图16所示为某种弹射装置的示意图，光滑的水平导轨MN 右端N 处与水平传送带理想连接，传送带长度 L = 4.0 m ，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以恒定速率v = 3.0 m/s 匀速传动．三个质量均为m = 1.0 kg 的滑块A 、B 、C 置于水平导轨上，开始时滑块B 、C 之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，处于静止状态．滑块A 以初速度v 0 = 2.0 m/s 沿B 、C 连线方向向B 运动，A 与B 碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短．连接B 、C 的细绳受扰动而突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离．滑块C 脱离弹簧后以速度v C = 2.0 m/s 滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P 点．已知滑块C 与传送带之间的动摩擦因数μ = 0.20，重力加速度g 取10 m/s 2．求：（1）传送带对滑块C 做的功；（2）滑块B 、C 用细绳相连时弹簧的弹性势能E p ；（3）若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同，要使滑块C 总能落至P 点，则滑块A 与滑块B 碰撞前速度的最大值V m 是多少?19．磁悬浮列车是一种高速运载工具，它由两个系统组成。

一是悬浮系统，利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。

另一是驱动系统，即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用，使车体获得牵引力，图22就是这种磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图。

即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ 和MN ，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B 1和B 2，且B 1和B 2的方向相反，大小相等，即B 1=B 2=B 。

列车底部固定着绕有N 匝闭合的矩形金属线圈abcd （列车的车厢在图中未画出），车厢与线圈绝缘。

两轨道间距及线圈垂直轨道的ab 边长均为L ，两磁场的宽度均与线圈的ad 边长相同。

当两磁场B l 和B 2同时沿轨道方向向右运动时，线圈会受到向右的磁场力，带动列车沿导轨运动。

已知列车车厢及线圈的总质量为M ，整个线圈的总电阻为R 。

（1）假设用两磁场同时水平向右以速度v 0作匀速运动来起动列车，起动瞬间线圈中的安培力大小 （2）设列车所受阻力大小恒为f ，假如使列车水平向右以速度v 做匀速运动，求维持列车运动外界在单位时间内需提供的总能量；（3）设列车所受阻力大小恒为f ，假如用两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动列车，当两磁场运动的时间为t 1时，列车正在向右做匀加速直线运动，此时列车的速度为v 1，求两磁场开始运动到列车开始运动所需要的时间t 0。

图22（a ） （b ）高三开学考试物理答题纸姓名 班级 学号 成绩二、计算题（答案必须写在每道题的方框内，否则无效。