北京市順義區(qū)2012屆高三物理尖子生綜合素質(zhì)展示試題

1、順義區(qū)2012屆高三尖子生綜合素質(zhì)展示物 理 試 卷一、本題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是正確的。把你認(rèn)為正確答案的標(biāo)號填寫在題后的括號內(nèi)。1在某一高處以一定的水平速度將物體拋出，物體落到水平地面上。若空氣阻力對物體的作用可忽略不計(jì)，下列說法中正確的是 （ ）A物體的運(yùn)動是變加速運(yùn)動B在運(yùn)動過程中物體的機(jī)械能在不斷增加C物體在空中運(yùn)動的時間與拋出時初速度的大小有關(guān)D初速度一定時，拋出點(diǎn)的位置越高，物體落地時水平飛行的距離越大2在工廠的車間里有一條沿水平方向勻速運(yùn)行的傳送帶，可將放在其上的小工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）運(yùn)送到指定位置。某次將小工件放到傳送帶上時，

2、恰好帶動傳送帶的電動機(jī)突然斷電，導(dǎo)致傳送帶做勻減速運(yùn)動至停止。則小工件被放到傳送帶上后相對于地面 （ ）A做勻減速直線運(yùn)動直到停止B先做勻加速直線運(yùn)動，然后做勻減速直線運(yùn)動C先做勻加速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動D先做勻減速直線運(yùn)動，然后做勻速直線運(yùn)動3自從1970年4月我國的第一顆人造地球衛(wèi)星上天以來，在40多年的時間里，我國的航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就，期間成功的發(fā)射了地球同步通信衛(wèi)星和載人航天飛船。2011年11月1日又成功地發(fā)射了“神州8號”飛船，并在空中與“天宮1號”成功的實(shí)現(xiàn)了交會對接。已知“神州8號”飛船運(yùn)行周期約為90min，那么“神州8號”飛船與地球同步通信衛(wèi)星在軌道上正常

3、運(yùn)轉(zhuǎn)時相比較 （ ）A飛船運(yùn)行的周期較大 B飛船離地面的高度較大C飛船運(yùn)行的加速度較大 D二者一定在同一軌道平面內(nèi)圖1SR1R2CrE4在如圖1所示的電路中，電源的內(nèi)電阻r不能忽略，其電動勢E小于電容器C的耐壓值。在開關(guān)S斷開的情況下電路穩(wěn)定后，閉合開關(guān)S，則在電路再次達(dá)到穩(wěn)定的過程中，下列說法中正確的是 （ ）A電阻R1兩端的電壓增大B電容器C兩端的電壓增大C電容器C上所帶的電量增加D電源兩端的電壓增大圖2vAvBAB5如圖2所示的直線是真空中某電場的一條電場線，A、B是這條電場線上的兩點(diǎn)。一個帶正電的粒子僅在電場力作用下（重力忽略不計(jì)），以速度vA經(jīng)過A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動，經(jīng)一段時間以后，該帶電

4、粒子以速度vB經(jīng)過B點(diǎn)，且vB與vA方向相反，則 （ ） AA點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢 BA點(diǎn)的場強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場強(qiáng) C該帶電粒子在A點(diǎn)的電勢能一定大于它在B點(diǎn)的電勢能D該帶電粒子在A點(diǎn)時的動能與電勢能之和等于它在B點(diǎn)時的動能與電勢能之和6設(shè)電子在運(yùn)動過程中只受電場力作用，則在下列哪種電場中，只要電子以一個適當(dāng)?shù)某跛俣乳_始運(yùn)動，就能始終沿某一條電場線運(yùn)動；而電子以另一個適當(dāng)?shù)某跛俣乳_始運(yùn)動，它就能始終沿某等勢面運(yùn)動 （ ）A勻強(qiáng)電場 B正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場C負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場 D兩個等量同種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場圖3AFCBO7如圖3所示，一遵循胡克定律的彈性輕繩，其一端O固定在天花板上，另一端C

5、與靜止在水平地面上的滑塊A相連。B為緊挨繩的一固定不動且與豎直面垂直的光滑小釘，它到天花板的距離BO等于彈性繩的自然長度。當(dāng)繩OC處于豎直位置時，滑塊A對地面有壓力作用。現(xiàn)用一水平力F作用于A，使之在地面上向右做直線運(yùn)動，且在運(yùn)動過程中繩一直處于彈性限度內(nèi)。若滑塊A與水平地面間有摩擦，且動摩擦因數(shù)恒定，那么關(guān)于滑塊A所受滑動摩擦力大小的判斷，下列說法中正確的是（ ）A逐漸增大 B逐漸減小C保持不變 D無法確定8一列簡諧橫波某時刻的波形如圖4中實(shí)線所示，經(jīng)過0.50s后的波形如圖4中虛線所示。已知波的周期為T，而且0.25s<T<0.50s，則 （ ）圖4x/m-2y/cm2462-

6、20A當(dāng)波向x軸的正方向傳播時，波速大小為10m/sB無論波向x軸正方向傳播還是向x軸負(fù)方向傳播，在這0.50s內(nèi)x=1.0m的M質(zhì)點(diǎn)，通過的路程都相等C當(dāng)波向x軸正方向傳播時，x=1.0m的質(zhì)點(diǎn)M和x=2.5m的質(zhì)點(diǎn)N在0.50s內(nèi)通過的路程不相等D當(dāng)t=0.10s時，x=1.0m的質(zhì)點(diǎn)M振動的位移一定是0 圖5E/V·m-101234567t/s-E02E09在一對很大的平行正對金屬板間可形成勻強(qiáng)電場，通過改變兩金屬板間的電壓，可使其間的電場強(qiáng)度E隨時間t按圖5所示的規(guī)律變化。在這個電場中間，有一個帶電粒子在t=0時刻由靜止釋放，若帶電粒子只受電場力作用，且運(yùn)動過程中不接觸金屬板

7、，則下列說法中正確的是 （ ） A帶電粒子一定只向一個方向運(yùn)動B0s3.0s內(nèi)，電場力的沖量等于0，電場力的功小于0C4.0s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)D2.5s4s內(nèi)，電場力的沖量等于0圖6sdsd乙甲10質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈，以水平速度擊中木塊，木塊滑行距離s后，子彈與木塊以共同速度運(yùn)動，子彈射入木塊的深度為d。為表示該過程，甲、乙兩同學(xué)分別畫出了如圖6所示的示意圖。對于甲、乙兩圖的分析，下列說法中正確的是 （ ）A不論速度、質(zhì)量大小關(guān)系如何，均是甲圖正確B不論速度、質(zhì)量大小關(guān)系如何，均是乙圖正確C當(dāng)子彈速度較大時甲圖正確，當(dāng)子彈速度較小時乙圖正確D當(dāng)M>

8、m時，甲圖正確，當(dāng)M<m時乙圖正確二、本題共1小題，共18分。把答案填在題中的橫線上或按要求畫圖。11（18分）（1）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中除了打點(diǎn)計(jì)時器、重錘、紙帶以外，下面的測量儀器中，哪些是必須的？ （填寫儀器前面的序號）A天平 B彈簧秤 C刻度尺 D秒表實(shí)驗(yàn)中測出的重錘的重力勢能減小量EP與動能的增加量Ek相比，應(yīng)該哪個稍大些？為什么？ （2）實(shí)驗(yàn)室有一塊量程為500A，內(nèi)電阻Rg約為200的電流表（也稱微安表），需要準(zhǔn)確測量它的內(nèi)電阻，有人根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材設(shè)計(jì)了如圖7甲所示的實(shí)驗(yàn)電路。電路中部分器件的規(guī)格如下：未校準(zhǔn)的電流表（也稱毫安表）：（mA：量程1mA，內(nèi)電

9、阻約100）滑動變阻器：（R1：20，1A）電阻箱： （R2：999.9）S1AmAS212R3R1R2甲E乙S2S1圖712直流電源：（E：電動勢3V，內(nèi)阻很?。?為了保證實(shí)驗(yàn)操作過程的安全（即不論滑動變阻器R1的滑動端如何調(diào)節(jié)，都不會燒壞電流表），定值電阻R3的阻值至少應(yīng)為 。 將圖7乙所示的實(shí)物圖按圖7甲所示的電路連接成實(shí)驗(yàn)電路。 簡述測量的主要操作步驟，并說明測量的結(jié)果。三、本題包括5小題，共52分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題必須明確寫出數(shù)值和單位。37°v0圖812（9分）如圖8所示，一傾角=37°的

10、斜面固定在水平地面上，質(zhì)量m=500g的木塊以v0=1.52m/s的初速度從斜面底端開始沿斜面向上滑動。已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求（1） 木塊沿斜面運(yùn)動的最大位移的大??；（2） 木塊沿斜面向上滑行到最高點(diǎn)所用的時間；（3） 木塊從最高點(diǎn)返回的運(yùn)動過程中，受到的合外力多大。 圖9v0BA13（9分）如圖9所示，金屬塊靜止在光滑水平面上，一粒子彈以水平速度v0=300m/s從左邊射向金屬塊，子彈撞到金屬塊后又以v=100m/s的速度反向彈回。已知金屬塊的質(zhì)量M=2.0kg，子彈的質(zhì)量m=20g。求：（1

11、）金屬塊被子彈撞擊后的速度大??；（2）子彈和金屬塊在相互作用的整個過程中，它們各自動量變化的大小和方向。并說明這二者的關(guān)系；（3）在子彈和金屬塊相互作用過程中，子彈損失的機(jī)械能、子彈和金屬塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能各是多少。圖10ECBAO14（10分）如圖10所示，BC是半徑為R的1/4圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E。今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊（體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)），從C點(diǎn)由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點(diǎn)時速度減為零。若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。求：（1）滑塊通過B點(diǎn)時的速度

12、大小；（2）滑塊通過B點(diǎn)時對弧形軌道的壓力；（2）水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離。15（12分）如圖11所示，質(zhì)量M=3.0kg的平板小車靜止在光滑水平面上，當(dāng)t=0時，兩個質(zhì)量均為m=1.0kg的小物體A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），分別從左端和右端以水平速度v1=4.0m/s和v2=2.0m/s沖上小車，當(dāng)它們在車上停止滑動時，A、B沒有相碰。A、B與車面的動摩擦因數(shù)均為，g取10m/s2。ABv1v2C圖11（1）求A、B在車上停止滑動時車的速度；（2）車的長度至少是多少；v /ms-1t/s1.02.03.04.00圖12（3）在圖12所給出的坐標(biāo)系中畫出0至4.0s內(nèi)小車的速度時間圖象。圖1

13、3d（甲）AB（乙）u/V0U0-U0T/2Tt3T/216（12分）如圖13（甲）所示，A、B是在真空中平行正對放置的金屬板，在兩板間加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場。A、B兩極板間距離d=10cm。在A、B兩極板上加如圖13（乙）所示的交變電壓，t=0時，A板電勢比B板電勢高，電勢差U0=2000V。一個比荷q/m=1.0×107C/kg的帶負(fù)電的粒子在t=0時從B板附近由靜止開始運(yùn)動，不計(jì)粒子所受重力。（1）若要粒子撞擊A板時具有最大速率，則兩極板間所加交變電壓的頻率最大不能超過多少？（2）如果其它條件都保持不變，只是使交變電壓的頻率在上述最大頻率的基礎(chǔ)上再逐漸變大，定

14、性畫出粒子撞擊A板時的速率v與頻率f的關(guān)系圖象。這個圖象上將出現(xiàn)一系列的極值，求出所有這些極值點(diǎn)的坐標(biāo)值。順義區(qū)2012屆高三尖子生綜合素質(zhì)展示物理試卷參考答案與評分標(biāo)準(zhǔn)一、本題共10小題，每小題5分，共50分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一個選項(xiàng)是正確的。把你認(rèn)為正確答案的標(biāo)號填寫在題后的括號內(nèi)。1D 2B 3C 4A 5D 6B 7C 8A 9D 10B二、本題共1小題，共18分。把答案填在題中的橫線上或按要求畫圖。11（18分）（1）C （3分） EP應(yīng)大于Ek，這是因?yàn)樵谥匚锵侣涞倪^程中，總有摩擦力及空氣阻力存在，機(jī)械能要有損耗。（3分）圖答-1S2S112（2）380（4分）如圖答

15、-1所示（3分）a. 將S2向位置1閉合，調(diào)節(jié)R1的滑動端使微安表示數(shù)接近或等于500A，記下此時毫安表的示數(shù)I0。b. R1的滑動端的位置不變，將S2向位置2閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值，使毫安表的示數(shù)仍為I0。此時電阻箱的阻值R0就是微安表的內(nèi)電阻的阻值，即Rg= R0。（5分）三、本題包括5小題，共52分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明，方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題必須明確寫出數(shù)值和單位。fGN圖答-212（9分）（1）木塊受力示意圖如圖答-2。其中G為重力，N為支持力、f為摩擦力。G=mg， N=mgcos，f=N=mgcos。由牛頓第二定律，得木塊的加速度

16、（2分）N fG圖答-3最大位移 （2分）（2）向上滑行所用時間 （2分）（3）返回過程中，木塊受力分析示意如圖答-3。木塊受的合外力（3分）13（9分）（1）設(shè)金屬塊被子彈撞擊后的速度大小為V，子彈、金屬塊相互作用的過程中，二者組成的系統(tǒng)動量守恒，即 （2分）解得 （1分）（2）設(shè)水平向右為正方向子彈的動量變化 ，方向水平向右（1分）金屬塊的動量變化 ，方向水平向左（1分）兩物體動量的變化量大小相等、方向相反。（1分）（3）子彈損失的機(jī)械能 （1分）子彈和金屬塊組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能 （2分）14（10分）（1）小滑塊從C到B的過程中，只有重力和電場力對它做功。設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時的速度為vB，

17、根據(jù)動能定理有 mgR-qER=mvB2 （2分）解得：vB=（1分）（2）設(shè)滑塊過弧形軌道B點(diǎn)時所受的支持力大小為N，根據(jù)牛頓第二定律有N-mg=mvB2/R （1分）解得 N=3mg-2qE（1分）根據(jù)牛頓第三定律可知，滑塊對弧形軌道B點(diǎn)的壓力大小N=3mg-2qE，方向豎直向下。（1分）（3）小滑塊在水平軌道上運(yùn)動時，所受摩擦力為f=mg（1分）小滑塊從C經(jīng)B到A的過程中，重力做正功，電場力和摩擦力做負(fù)功。設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動的距離（即A、B兩點(diǎn)間的距離）為L，則根據(jù)動能定理有：mgR-qE（R+L）-mg L=0 （2分）解得：L=（1分）15（12分）（1）設(shè)A、B在車上停止滑動

18、時，車的速度為v，根據(jù)動量守恒定律有：（2分）解得 v = 0.40m/s（1分）方向水平向右。（1分）（2）設(shè)A、B在車上相對于車滑動的距離分別為l1和l2，由功能關(guān)系有： （2分）解得： l1+l2=4.8m，即車長至少為4.8m。（2分）（3）車的運(yùn)動分以下三個階段：第一階段：A、B同時在車上滑行時，滑塊對車的摩擦力均為mg，方向相反，車受力平衡而保持不動。當(dāng)B的速度減為0時，此過程結(jié)束。設(shè)這段時間內(nèi)滑塊的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：，解得滑塊的加速度 ?；瑝KB在小車上相對滑行的時間為 1.0s。（1分）v /ms-1t/s1.02.03.04.00圖答-40.20.4第二階段：B停止運(yùn)動后，A繼續(xù)在車上滑行，設(shè)到t2時刻物體A與車有共同速度v，則 v=v1-at2，解得：t2=1.8s。（1分）第三階段：t2之后，車以速度v做勻速直線運(yùn)動。到t=4.0s為止，物體的速度時間圖線如圖答-4所示。（2分） 16（12分）（1）要使粒子以最大的速度打到A板上，則要求帶電粒子在兩板間的運(yùn)動過程中始終處于加速狀態(tài)（1分）v /vm圖答-50f / fm1.000.580.452.21.711.4