北京市宣武區2008―2009學年度第二學期第一次質量檢測

                      高三理科綜合能力測試《物理試卷》     2009.4

                             第Ⅰ卷選擇題（共48分）

13?一定質量的氣體，在體積膨脹的過程中，氣體對外界做了60J的功，同時從外界吸收了40J

   的熱量，在這一過程中，該氣體的內能的變化量是

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

14?在下列四種物理現象之中，能說明同一種介質對不同單色光的折射率不同的是

    A?光導纖維傳播彩色光信號          B?肥皂泡上呈現彩色花紋

    C?水面上的油膜呈現彩色光          D?一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶

15?盧瑟福的粒子散射實驗結果表明了

    A?原子核是由質子和中子組成的，質子帶正電，中子不帶電

    B?某些原子核容易發生衰變，自身變成另一種元素的原子核

    C?原子的正電部分和幾乎全部質量都集中在體積很小的核上，整個原子很空曠

    D?電子是原子的組成部分，原子不可再分的觀念被打破

16?一簡諧橫波正在沿著x軸的正方向在彈性繩上傳播，振源的周期為0.4s，波的振幅為0.4m，在t₀時刻的波形如圖所示，則在t₀+0.2s時

A?質點P正處于波谷

B?質點P正經過平衡位置向上運動

C?質點Q通過的總路程為1.2m 

D?質點M正處于波峰

17?如圖所示，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細線拉住一個空心的塑料球，使之靜止地懸浮在深水中，此時容器底部對地面的壓力記為N₁；某時刻拉緊球的細線突然斷開后，球便在水中先加速后勻速地豎直上升，若球在此加速運動階段和勻速運動階段對應著容器底部對地面的壓力分別記做N₂和N₃，則

A?球加速上升時，N₁＜N₂

B?球加速上升時，N₁＞N₂

C?球勻速上升時，N₁＜N₃

D?球勻速上升時，N₁＞N₃

18?一輛汽車在平直的公路上以初速度v₀開始加速行駛，經過一段時間t后,汽車前進的位移大小為s,此時汽車恰好達到其最大速度v_m，設在此過程中汽車牽引力的功率P始終不變,汽車在運動時受到的阻力恒為f .那么下列四個表達式中，能夠正確表達汽車的牽引力在這段時間內做功的是

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

19?2008年我國繞月探測工程“嫦娥一號”取得圓滿成功。已知地球的質量M ₁約為5.97×10²⁴kg、其半徑R₁約為6.37×10³km；月球的質量M₂約為7.36×10²²kg，其半徑R₂約為1.74×10³km，人造地球衛星的第一宇宙速度為7.9km/s，那么由此估算：月球衛星的第一宇宙速度（相對月面的最大環繞速度）最接近于下列數值

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

20?為了驗證電荷之間的引力與電荷間距離的平方成反比的規律，庫侖還設計了一個電擺實驗，其裝置如圖所示：G為絕緣金屬球，lg為蟲膠做的小針，懸掛在7_~8尺長的蠶絲sc下端，l端放一鍍金小圓紙片。G、l間的距離可調。實驗時使G、l帶異號電荷，則小針受到電引力作用可以在水平面內做小幅擺動。測量出G、l在不同距離時，lg擺動同樣次數的時間，從而計算出每次振動的周期。庫侖受萬有引力定律的啟發，把電荷之間的吸引力和地球對物體的吸引力加以類比，猜測電擺振動的周期與帶電小紙片l到絕緣帶電金屬球G之間的距離成正比。

   庫侖記錄了三次實驗數據如下表：

 實驗次數

小紙片與金屬球心的距離

15次振動所需的時間

1

9

20

2

18

41

3

24

60

關于本實驗及其相關內容，有以下幾種說法：

（1）根據牛頓萬有引力定律和單擺的周期公式可以推斷：地面上單擺振動的周期T正比于擺球離   

     開地球表面的距離h。

（2）從表格中第1、第2組數據看，電擺的周期與紙片到球心之間的距離可能存在正比例關系。

（3）假如電擺的周期與帶電紙片到金屬球球心距離成正比，則三次測量的周期之比應為20∶40∶

      53，但是實驗測得值為20∶41∶60，因此假設不成立。

（4）第3組實驗測得的周期比預期值偏大，可能是振動時間較長，兩帶電體漏電造成實驗有較大

     的誤差造成的。

  則下列選項正確的是

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

 第Ⅱ卷非選擇題（共72分）

21?實驗題：（共18分）

    （1）(5分)一游標卡尺的主尺最小分度為1mm，游標上有10個小等分間隔，現用此卡尺來測量工件的直徑，如圖所示。該工件的直徑為________________mm。

（2）（13分）在某實驗室中測量電源的電動勢和內電阻，可以提供的器材有：

      ①待測電池：電動勢E（約3V）、內電阻r（約1Ω）

      ②電流表：量程500μA，內阻r₂=400Ω

      ③電流表：量程3 A，   內阻r₁=0.1Ω

      ④滑動變阻器：阻值0-600Ω，額定電流0.5A

      ⑤滑動變阻器：阻值0-20 Ω，額定電流2.5A

      ⑥電阻箱：9999Ω

（a）實驗電路如右圖所示，根據實驗目的，電路中電流表A₁ 應

選擇________， A₂ 應選擇______，R₁應選擇_______，  

R₂應選擇_______(請填寫器材序號)。

（b）通過改變可變電阻的阻值來改變電路中的電流，要求

    出電池的電動勢和內電阻，至少需要測量幾組電流值？

    _______________

(c)實驗中改變電路中的電阻，通過多次讀取兩電流表的讀

   數，用描點法擬合出電流表A₂ 的電流I₂隨電流表A₁ 的 

   電流I₁的變化的圖象，如下圖所示。那么，根據圖象可

   得電動勢E的表達式為_______，內電阻r為_________。

        (答案只限于用R₂、I_y、I_x及電流表的內阻r₁、r₂

       表示，而且表達式要求盡量地簡約忽略微小量)

22（16分）一艘帆船在湖面上順風行駛，在風力的推動下做速度v₁=4m/s的勻速直線運動, 已知：

該帆船在勻速行駛的狀態下突然失去風的動力，帆船在

湖面上做勻減速直線運動,經過8秒鐘才能恰好靜止；

該帆船的帆面正對風的有效面積為S=10m²，帆船的總質

量M約為940kg，當時的風速v₂=10m/s。若假設帆船在

行駛的過程中受到的阻力始終恒定不變，那么由此估算：

（1）在勻速行駛的狀態下，帆船受到的動力和阻力分別

    為多大？

（2）空氣的密度約為多少？

23?(18分)如圖所示，在固定的水平絕緣平板上有A、B、C三點，B點左側的空間存在著場強大小

為E，方向水平向右的勻強電場，在A點放置一個質量為m，帶正電的小物塊，物塊與平板之

間的摩擦系數為μ，若物塊獲得一個水平向左的初速度v₀之后，該物塊能夠到達C點并立即折

回，最后又回到A點靜止下來。求：

（1）此過程中電場力對物塊所做的總功有多大？

（2）此過程中物塊所走的總路程s有多大？

（3）若進一步知道物塊所帶的電量是q，那么B、C

     兩點之間的距離是多大？

24.（20分）如圖所示，有一個連通的，上、下兩層均與水平面平行的“U”型的光滑金屬平行導

軌，在導軌面上各放一根完全相同的質量為m的勻質金屬桿A₁和A₂，開始時兩根金屬桿與軌

道垂直，在“U”型導軌的右側空間存在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場，桿

A₁在磁場中，桿A₂在磁場之外。設兩導軌面相距為H，平行導軌寬為L，導軌足夠長且電阻不

計，金屬桿單位長度的電阻為r。

        現在有同樣的金屬桿A₃從左側半圓形軌道的中

點從靜止開始下滑，在下面與金屬桿A₂發生碰撞,

設碰撞后兩桿立刻粘在一起并向右運動。求：

（1）回路內感應電流的最大值；

（2）在整個運動過程中，感應電流最多產生的熱量；

（3）當桿A₂、A₃與桿A₁的速度之比為3∶1時，A₁受到

     的安培力大小。

北京市宣武區2008―2009學年度第二學期第一次質量檢測

第Ⅰ卷選擇題（共48分）

題    號

13

14

15

16

17

18

19

20

答    案

C

D

C

B

B

A

A

A

北京市宣武區2008―2009學年度第二學期第一次質量檢測

參考答案   2009.4

第Ⅰ卷選擇題（共48分）

題    號

13

14

15

16

17

18

19

20

答    案

C

D

C

B

B

A

A

A

                        第Ⅱ卷非選擇題（共72分）

21?(18分)

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

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

       （b）2組………………………………………………………………（4分）

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

22?(16分)

（1）風突然停止，船體只受到的阻力f做減速運動

     船體加速度大�。篴=Δv/Δt=4/8=0.5m/s²………………………………（2分）

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

    帆船在勻速運動時受到風的推力和水的阻力而平衡，所以：

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

（2）(特別說明：沒有相應的估算過程，直接寫出空氣密度的不能得分)

     在單位時間內，對吹入帆面的空氣（柱）應用動量定理有：

            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）此過程中電場力對物塊所做的總功為零………………………………（2分）

（2）對全程應用動能定理有：

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

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

（3）設B、C兩點之間的距離是，對于小物塊從A→C的過程應用動能定理有：

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

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

24?(20分)

24?(20分)

（1）A₃從圓環上滑下的速度設為v_0,  有：mgH/2=  mv

      解 得：v₀=……………………………………………………（2分）

    A₃、A₂碰撞過程動量守恒：mv₀=2 mv₁

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

   A₃、A₂結合后，剛進入磁場時的感應電動勢最大，電流也最大

   最大電動勢：ε_max=BLv₁…………………………………………………（2分）

   總電阻為： R=Lr/2+Lr=1.5rL……………………………………………（1分）

     最大電流：I_max=ε_max/R=………………………………………（1分）

（2）A₃、A₂進入磁場后，A₃、A₂減速、A₁加速，最終達到共速（令為v₂)，此后保持勻速。

三桿系統（A₁A₂和A₃）的總動量經檢驗知,符合動量守恒條件（必須檢驗占1分）

    ∴   2 mv₁ =3 mv₂

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

    由能量守恒，整個過程感應電流產生的最多熱量為：

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

（3）設A₁的速度為v，則A₃、A₂的速度為3v，同理，由于系統符合動量守恒條件：

  ∴   mv₀=mv+2m?3v

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

  整個電路的總電動勢為：

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

 電路中的電流：I=ε/R

 A₁所受安培力的大小為：F=IBL=……………………………（2分）