北京市师大附中2011-2012学年高三下学期开学检测物理试卷

一、单选题

1. 难度：压轴

 细绳拴一个质量为的小球，小球将左端固定在墙上的轻弹簧压缩（小球与弹簧不连接），小球静止时弹簧在水平位置，如图所示。将细绳烧断后，下列说法中正确的是

    A. 小球立即开始做自由落体运动

    B. 小球离开弹簧后做平抛运动

    C. 小球运动的加速度先比重力加速度大，后来和重力加速度相等

    D. 小球离开弹簧后做匀变速直线运动

2. 难度：压轴

 质点在平面上运动，它在方向的速度图象和方向的位移图象分别如图所示，下列判断正确的是

A. 时刻质点的初速度为3m/s

    B. 质点的加速度大小为5m/

    C. 质点在方向做匀变速直线运动

D. 质点在方向做匀变速直线运动

3. 难度：压轴

 2011年9月29日晚21时16分，我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空，它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室。神舟八号与天宫一号对接前按如图所示的轨道示意图运行，下列说法中正确的是

    A. 神舟八号的加速度比天宫一号小         B. 神舟八号运行的速率比天宫一号大

    C. 神舟八号运行的周期比天宫一号长       D. 神舟八号运行的角速度比天宫一号小

4. 难度：压轴

 一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿轴负方向，则

  A. 这列波沿轴正方向传播

    B. 质点此时动能正在增大，加速度也在增大

    C. 再经过一个周期时，质点运动到处

    D. 当质点P运动到最低点时，质点恰好运动到平衡位置

5. 难度：压轴

 如图，在点电荷Q的电场中，有两点。点场强大小为，方向与连线成角；点的场强大小为，方向与连线成60°角。关于两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是

A. ，            B. ，

C. ，              D. ，

6. 难度：压轴

 一飞机在北半球的上空以速度水平飞行，飞机机身长为，机翼两端点的距离为。该空间地磁场的磁感应强度的水平分量为，竖直分量为。设驾驶员左侧机翼的端点为C，右侧机翼的端点为D，则CD两点间的电势差U为（    ）

A. ，且C点电势低于D点电势

    B. ，且C点电势高于D点电势

C. ，且C点电势低于D点电势

    D. ，且C点电势高于D点电势

7. 难度：压轴

 如图所示，在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为、电荷量为的小球从管的水平直径的端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若小球所带电荷量很小，不影响点处的点电荷的电场，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小

A.                          B.

C.                             D.

8. 难度：压轴

 如图，一倾斜的金属框架上放有一根金属棒，由于摩擦力的作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态。从时刻开始，给框架区域加一个垂直于框架平面斜向上的随时间均匀增强的匀强磁场，到时刻，棒开始运动，在到这段时间内，金属棒所受的摩擦力

A. 大小、方向均不变                 B. 方向不变，大小不断减小

C. 方向改变，大小先减小后增大       D. 方向改变，大小先增大后减小

9. 难度：压轴

 有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为4：1。原线圈接在一个交流电源上，交流电的变化规律如图所示。副线圈所接的负载电阻是11。则

A. 原线圈交流电的频率为100H_z

B. 副线圈输出电压为V

C. 流过原线圈的电流是1.25A

D. 变压器输入、输出功率之比为4：1

10. 难度：压轴

 如图所示，真空中有两个等量异种点电荷和一带负电的试探电荷仅受电场力作用，在电场中运动的部分轨迹如图中实线所示。是轨迹上的两点，连线与连线垂直，为垂足，且。设两点的场强大小分别为，电势分别为。下列判断中正确的是

A. 大于              B. 大于

C. B点电荷一定带负电        D. 此试探电荷在M处的电势能大于N处的电势能

11. 难度：压轴

 如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻不可忽略，闭合开关S，待电路达到稳定后，灯泡均能发光。现将开关S断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是

A. 甲电路中灯泡将立刻变暗

B. 甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

C. 乙电路中灯泡将立刻变暗

D. 乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

12. 难度：压轴

 质量为的汽车在平直的公路上以某一初速度开始加速运动，最后达到了一个稳定速度。上述全过程中其加速度和速度的倒数的关系图象如图所示。根据图象所给信息，不能求出的物理量有

    A. 汽车的功率                   B. 汽车行驶的最大速度

C. 汽车所受到阻力               D. 汽车运动到最大速度所需的时间

二、计算题

13. 难度：压轴

 （10分）如图，半径为的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内，最低点与长的水平轨道相切于点。离地面高，点与一倾角为的光滑斜面连接。质量的小滑块从圆弧顶点由静止释放，滑块与BC间的动摩擦因数。取。求：（1）小滑块刚到达圆弧的点时对圆弧的压力；（2）小滑块到达点时的速度大小；（3）小滑块从点运动到水平面所需的时间。

14. 难度：压轴

 （10分）如图所示，宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，框架左端连接一个的电阻，框架上面置一电阻的金属导体，长为。始终与框架接触良好且在水平恒力作用下以的速度向右匀速运动（设水平金属框架足够长。轨道电阻及接触电阻忽略不计）。

（1）试判断金属导体两端哪端电势高；

（2）求通过金属导体的电流大小；

（3）求水平恒力对金属导体做功的功率。

15. 难度：压轴

 （8分）如图所示，在轴上方有一匀强电场，场强大小为，方向竖直向下。在轴下方有一匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。在轴上有一点，离原点距离为。现有一带电量为，质量为的粒子，不计重力，从区间某点由静止开始释放后，能经过点。试求：

（1）释放瞬间粒子的加速度；

（2）释放点的坐标应满足的关系式？

16. 难度：压轴

 （12分）1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时，发现了一种新的电磁效应：将导体置于磁场中，并沿垂直磁场方向通入电流，则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差，这种现象后来被称为霍尔效应，这个横向的电势差称为霍尔电势差。

    （1）如图14甲所示，某长方体导体的高度为、宽度为，其中的载流子为自由电子，其电荷量为，处在与面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为。在导体中通有垂直于面的电流，若测得通过导体的恒定电流为，横向霍尔电势差为，求此导体中单位体积内自由电子的个数。

    （2）对于某种确定的导体材料，其单位体积内的载流子数目和载流子所带电荷量均为定值，人们将定义为该导体材料的霍尔系数。利用霍尔系数已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头，有些探头的体积很小，其正对横截面（相当于图14甲中的面）的面积可以在以下，因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度。如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器，其中的探头装在探杆的前端，且使探头的正对横截面与探杆垂直。这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小，又可以监测出探头所产生的霍尔电势差，并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小，且显示在仪器的显示窗内。

    ①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中，对探杆的放置方位有何要求；

②要计算出所测位置磁场的磁感应强度，除了要知道外，还需要知道哪个物理量，并用字母表示。推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式。

17. 难度：压轴

 （12分）如图所示，在光滑水平桌面上放有长木板，的右端有固定挡板，木板的长度为。另有小物块和可以在长木板上滑动，之间和之间的动摩擦因数相同，之间和之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。的尺寸以及的厚度皆可忽略不计，（连同挡板）的质量皆为。（1）若被固定在桌面上，静止放在木板的中央，以初速度从左端冲上木板，物块刚好能碰到，求之间的动摩擦因数；（2）若未被固定在桌面上，开始时静止放在木板的中央，以初速度从左端冲上木板。a.要使物块与能相碰，初速度应满足的条件是什么？b.若物块与发生碰撞过程的时间极短，且碰撞过程中没有机械能损失，要使物块能够与挡板发生碰撞，初速度应满足的条件是什么？