北京市宣武区2008―2009学年度第二学期第一次质量检测

                      高三理科综合能力测试《物理试卷》     2009.4

                             第Ⅰ卷选择题（共48分）

13?一定质量的气体，在体积膨胀的过程中，气体对外界做了60J的功，同时从外界吸收了40J

   的热量，在这一过程中，该气体的内能的变化量是

      A?增加了60J    B?增加了20J    C?减少了20J     D?减少了100J

14?在下列四种物理现象之中，能说明同一种介质对不同单色光的折射率不同的是

    A?光导纤维传播彩色光信号          B?肥皂泡上呈现彩色花纹

    C?水面上的油膜呈现彩色光          D?一束白光通过三棱镜形成彩色光带

15?卢瑟福的粒子散射实验结果表明了

    A?原子核是由质子和中子组成的，质子带正电，中子不带电

    B?某些原子核容易发生衰变，自身变成另一种元素的原子核

    C?原子的正电部分和几乎全部质量都集中在体积很小的核上，整个原子很空旷

    D?电子是原子的组成部分，原子不可再分的观念被打破

16?一简谐横波正在沿着x轴的正方向在弹性绳上传播，振源的周期为0.4s，波的振幅为0.4m，在t₀时刻的波形如图所示，则在t₀+0.2s时

A?质点P正处于波谷

B?质点P正经过平衡位置向上运动

C?质点Q通过的总路程为1.2m 

D?质点M正处于波峰

17?如图所示，在置于水平地面上的盛水容器中，用一端固定于容器底部的细线拉住一个空心的塑料球，使之静止地悬浮在深水中，此时容器底部对地面的压力记为N₁；某时刻拉紧球的细线突然断开后，球便在水中先加速后匀速地竖直上升，若球在此加速运动阶段和匀速运动阶段对应着容器底部对地面的压力分别记做N₂和N₃，则

A?球加速上升时，N₁＜N₂

B?球加速上升时，N₁＞N₂

C?球匀速上升时，N₁＜N₃

D?球匀速上升时，N₁＞N₃

18?一辆汽车在平直的公路上以初速度v₀开始加速行驶，经过一段时间t后,汽车前进的位移大小为s,此时汽车恰好达到其最大速度v_m，设在此过程中汽车牵引力的功率P始终不变,汽车在运动时受到的阻力恒为f .那么下列四个表达式中，能够正确表达汽车的牵引力在这段时间内做功的是

A?f v_m t           B? P.t+ f s     C? f.t（v₀+v_m）      D?mv²_m-mv²₀

19?2008年我国绕月探测工程“嫦娥一号”取得圆满成功。已知地球的质量M ₁约为5.97×10²⁴kg、其半径R₁约为6.37×10³km；月球的质量M₂约为7.36×10²²kg，其半径R₂约为1.74×10³km，人造地球卫星的第一宇宙速度为7.9km/s，那么由此估算：月球卫星的第一宇宙速度（相对月面的最大环绕速度）最接近于下列数值

A?1.7km/s       B?3.7km/s    C?5.7km/s       D?9.7km/s

20?为了验证电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比的规律，库仑还设计了一个电摆实验，其装置如图所示：G为绝缘金属球，lg为虫胶做的小针，悬挂在7_~8尺长的蚕丝sc下端，l端放一镀金小圆纸片。G、l间的距离可调。实验时使G、l带异号电荷，则小针受到电引力作用可以在水平面内做小幅摆动。测量出G、l在不同距离时，lg摆动同样次数的时间，从而计算出每次振动的周期。库仑受万有引力定律的启发，把电荷之间的吸引力和地球对物体的吸引力加以类比，猜测电摆振动的周期与带电小纸片l到绝缘带电金属球G之间的距离成正比。

   库仑记录了三次实验数据如下表：

 实验次数

小纸片与金属球心的距离

15次振动所需的时间

1

9

20

2

18

41

3

24

60

关于本实验及其相关内容，有以下几种说法：

（1）根据牛顿万有引力定律和单摆的周期公式可以推断：地面上单摆振动的周期T正比于摆球离   

     开地球表面的距离h。

（2）从表格中第1、第2组数据看，电摆的周期与纸片到球心之间的距离可能存在正比例关系。

（3）假如电摆的周期与带电纸片到金属球球心距离成正比，则三次测量的周期之比应为20∶40∶

      53，但是实验测得值为20∶41∶60，因此假设不成立。

（4）第3组实验测得的周期比预期值偏大，可能是振动时间较长，两带电体漏电造成实验有较大

     的误差造成的。

  则下列选项正确的是

   A?(2)(4)     B?(1)(2)(3)(4)        C?(2)(3)         D?（1）(3)

 第Ⅱ卷非选择题（共72分）

21?实验题：（共18分）

    （1）(5分)一游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有10个小等分间隔，现用此卡尺来测量工件的直径，如图所示。该工件的直径为________________mm。

（2）（13分）在某实验室中测量电源的电动势和内电阻，可以提供的器材有：

      ①待测电池：电动势E（约3V）、内电阻r（约1Ω）

      ②电流表：量程500μA，内阻r₂=400Ω

      ③电流表：量程3 A，   内阻r₁=0.1Ω

      ④滑动变阻器：阻值0-600Ω，额定电流0.5A

      ⑤滑动变阻器：阻值0-20 Ω，额定电流2.5A

      ⑥电阻箱：9999Ω

（a）实验电路如右图所示，根据实验目的，电路中电流表A₁ 应

选择________， A₂ 应选择______，R₁应选择_______，  

R₂应选择_______(请填写器材序号)。

（b）通过改变可变电阻的阻值来改变电路中的电流，要求

    出电池的电动势和内电阻，至少需要测量几组电流值？

    _______________

(c)实验中改变电路中的电阻，通过多次读取两电流表的读

   数，用描点法拟合出电流表A₂ 的电流I₂随电流表A₁ 的 

   电流I₁的变化的图象，如下图所示。那么，根据图象可

   得电动势E的表达式为_______，内电阻r为_________。

        (答案只限于用R₂、I_y、I_x及电流表的内阻r₁、r₂

       表示，而且表达式要求尽量地简约忽略微小量)

22（16分）一艘帆船在湖面上顺风行驶，在风力的推动下做速度v₁=4m/s的匀速直线运动, 已知：

该帆船在匀速行驶的状态下突然失去风的动力，帆船在

湖面上做匀减速直线运动,经过8秒钟才能恰好静止；

该帆船的帆面正对风的有效面积为S=10m²，帆船的总质

量M约为940kg，当时的风速v₂=10m/s。若假设帆船在

行驶的过程中受到的阻力始终恒定不变，那么由此估算：

（1）在匀速行驶的状态下，帆船受到的动力和阻力分别

    为多大？

（2）空气的密度约为多少？

23?(18分)如图所示，在固定的水平绝缘平板上有A、B、C三点，B点左侧的空间存在着场强大小

为E，方向水平向右的匀强电场，在A点放置一个质量为m，带正电的小物块，物块与平板之

间的摩擦系数为μ，若物块获得一个水平向左的初速度v₀之后，该物块能够到达C点并立即折

回，最后又回到A点静止下来。求：

（1）此过程中电场力对物块所做的总功有多大？

（2）此过程中物块所走的总路程s有多大？

（3）若进一步知道物块所带的电量是q，那么B、C

     两点之间的距离是多大？

24.（20分）如图所示，有一个连通的，上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导

轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A₁和A₂，开始时两根金属杆与轨

道垂直，在“U”型导轨的右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，杆

A₁在磁场中，杆A₂在磁场之外。设两导轨面相距为H，平行导轨宽为L，导轨足够长且电阻不

计，金属杆单位长度的电阻为r。

        现在有同样的金属杆A₃从左侧半圆形轨道的中

点从静止开始下滑，在下面与金属杆A₂发生碰撞,

设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。求：

（1）回路内感应电流的最大值；

（2）在整个运动过程中，感应电流最多产生的热量；

（3）当杆A₂、A₃与杆A₁的速度之比为3∶1时，A₁受到

     的安培力大小。

北京市宣武区2008―2009学年度第二学期第一次质量检测

第Ⅰ卷选择题（共48分）

题    号

13

14

15

16

17

18

19

20

答    案

C

D

C

B

B

A

A

A

北京市宣武区2008―2009学年度第二学期第一次质量检测

参考答案   2009.4

第Ⅰ卷选择题（共48分）

题    号

13

14

15

16

17

18

19

20

答    案

C

D

C

B

B

A

A

A

                        第Ⅱ卷非选择题（共72分）

21?(18分)

   （1）29.8……………………………………………………………………（5分）

   （2）（a）③；②；⑤；⑥…………………………………………………（4分）

       （b）2组………………………………………………………………（4分）

       （c）E =I_y(r₂+R₂)， r= I_y(r₂+R₂)/I_x…………………………………（5分）

22?(16分)

（1）风突然停止，船体只受到的阻力f做减速运动

     船体加速度大小：a=Δv/Δt=4/8=0.5m/s²………………………………（2分）

    ∴船体只受阻力： f=Ma=940×0.5=470N…………………………（4分）

    帆船在匀速运动时受到风的推力和水的阻力而平衡，所以：

    帆船受到风的推力大小：F=f=470N………………………………………（4分）

（2）(特别说明：没有相应的估算过程，直接写出空气密度的不能得分)

     在单位时间内，对吹入帆面的空气（柱）应用动量定理有：

            F=Δm?Δv=ρSΔv?Δv……………………………………….（2分）

           Δv=v₂-v₁=10-4=6m/s……………………………………………（2分）

          ∴ρ=FSΔv²≈1.3kg/m³……………………………………………（2分）

23?(18分)

（1）此过程中电场力对物块所做的总功为零………………………………（2分）

（2）对全程应用动能定理有：

          μmgS=mv………………………………………………………（4分）

       ∴ S = v/μg……………………………………………………（4分）

（3）设B、C两点之间的距离是，对于小物块从A→C的过程应用动能定理有：

            μmgS/2+qEl=mv………………………………………………(4分)

        ∴ l= mv/qE……………………………………………………（4分）

24?(20分)

24?(20分)

（1）A₃从圆环上滑下的速度设为v_0,  有：mgH/2=  mv

      解 得：v₀=……………………………………………………（2分）

    A₃、A₂碰撞过程动量守恒：mv₀=2 mv₁

      解 得：v₁=/2……………………………………………………（2分）

   A₃、A₂结合后，刚进入磁场时的感应电动势最大，电流也最大

   最大电动势：ε_max=BLv₁…………………………………………………（2分）

   总电阻为： R=Lr/2+Lr=1.5rL……………………………………………（1分）

     最大电流：I_max=ε_max/R=………………………………………（1分）

（2）A₃、A₂进入磁场后，A₃、A₂减速、A₁加速，最终达到共速（令为v₂)，此后保持匀速。

三杆系统（A₁A₂和A₃）的总动量经检验知,符合动量守恒条件（必须检验占1分）

    ∴   2 mv₁ =3 mv₂

       解得：v₂= v₀…………………………………………………………（2分）

    由能量守恒，整个过程感应电流产生的最多热量为：

             Q =2 mv₁²-3 mv₂²=mgH……………………………（3分）

（3）设A₁的速度为v，则A₃、A₂的速度为3v，同理，由于系统符合动量守恒条件：

  ∴   mv₀=mv+2m?3v

  解得   v=v₀/7  ……………………………………………………………（2分）

  整个电路的总电动势为：

    ε=BL3v-BLv=2BLv=BL……………………………………（2分）

 电路中的电流：I=ε/R

 A₁所受安培力的大小为：F=IBL=……………………………（2分）