2004-2005学年江苏省南通市高三（上）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

下列说法正确的是（ ）
A．一个物体匀速运动时，它的机械能一定守恒
B．一个物体所受的合外力不为零时，它的机械能可能守恒
C．一个物体所受合外力的功为零时，它一定保持静止或匀速直线运动状态
D．重力对一个物体做正功，物体的重力势能一定减小，动能不一定增加

2. 难度：中等

我国发射的风云一号气象卫星是极地卫星，卫星飞过两极上空，其轨道平面与赤道平面垂直，周期为12h；我国发射的风云二号气象卫星是地球同步卫星，周期是24h，由此可知，两颗卫星相比较（ ）
A．风云一号气象卫星距地面较近
B．风云一号气象卫星距地面较远
C．风云一号气象卫星的运动速度较大
D．风去一号气象卫星的运动速度较小

3. 难度：中等

匀强磁场中有一矩形线圈，线圈的转动轴与磁场方向垂直，线圈面积为S，匝数为N，内阻为r，以角速度ω作匀速转动，线圈外接一个电阻为R的灯泡，当它从中性面转过四分之一圆周的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻的电量是
B．通过电阻的电量是
C．外力做功是
D．外力做功是

4. 难度：中等

一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形如图甲所示，a、b、c、d为介质中沿波的传播方向上四个质点的平衡位置，若从该时刻开始计时，则图乙是下面哪个质点在3.25个周期以后的振动图象（ ）

A．a
B．b
C．c
D．d

5. 难度：中等

对于一定质量的某种理想气体，如果与外界没有热交换，有（ ）
A．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
B．若气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定减小
C．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定增大
D．若气体分子的平均距离增大，则气体分子的平均动能一定减少

6. 难度：中等

如图所示，在电路的两端加上交流电，保持电压不变，使频率增大，发现各灯的亮暗情况是：灯1变暗，灯2变亮，灯3不变，则M、N、L中所接元件可能是（ ）

A．M为电阻，N为电容器，L为电感线圈
B．M为电感线圈，N为电容器，L为电阻
C．M为电容器，N为电感线圈，L为电阻
D．M为电阻，N为电感线圈，L为电容器

7. 难度：中等

如图所示电路中，s是闭合的，此时流过线圈L的电流为i₁，流过灯泡A的电流为i₂，且i₁＞i₂，在t₁时刻将s断开，那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是图中的哪一个（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

图中AB是光滑斜面轨道，AEB、ACD是光滑的折面轨道，但在C、E处都有光滑的圆弧过渡，ACD的总长度等于AB，现让一个小球先后三次在不同的轨道上自最高处A无初速释放，到小球接触水平面为止，则（ ）
A．沿ACD线用时最短
B．沿AEB线用时最长
C．沿AEB线用时比沿AB线用时短
D．沿ACD线用时与沿AB线用时一样长

9. 难度：中等

如图所示，足够长的导线框架abcd固定在竖直平面内，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略．ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆，质量为m，杆的两端分别与ab与cd保持良好接触，又能沿它们无摩擦下滑，整个装置放在方向与框面垂直的匀强磁场中，当ef从静止开始下滑，经过一段时间闭合电键K，则在闭合电键后（ ）

A．ef的加速度数值有可能大于重力加速度
B．如果改变电键闭合的时刻，ef先后两次获得的最大速度一定不同
C．ef最终作匀速运动以，这时的电路消耗的功率与电键闭合的时刻有关，不同时刻对应的功率不同
D．ef两次下滑的过程中，系统机械能的减少量等于电路消耗的电能

10. 难度：中等

如图所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中B、C的匝数分别为n₂、n₃，电压表的示数为U，电流表的示数为I，灯L₁、L₂是完全相同的灯泡，根据以上条件可以计算出的物理量是（ ）

A．通过灯L₁的电流强度I₂
B．灯L₂两端的电压U₃
C．输入变压器的电功率P₁
D．线圈A的匝数n₁

二、解答题

11. 难度：中等

如图为用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻的实验备用器材图，器材规格如下：
①等测干电池一节
②电压表（量程0-3V-15V，内阻10KΩ）
③灵敏电流计（量程0-500μA，内阻100Ω）
④定值电阻R=Ω
⑤滑动变阻器（阻值0-15Ω）
⑥电键、导线若干
（1）在图1虚线内画出实验电路图
（2）在图2中用实线代替导线把它们连成实验电路，注意电表要选用适当的量程．
（3）一位同学记录了6组数据如表，试根据这些数据在图3中画出U-I图线．

I/A	0.10	0.15	0.25	0.37	0.40	0.50
U/V	1.38	1.34	1.25	1.15	1.20	1.05

根据图线求出电池电动势E=______，内阻r=______．

三、填空题

12. 难度：中等

探究能力是物理学研究的重要能力之一．物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关．为了研究某一砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系．某同学采用了下述实验方法进行探索：如图先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论．经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad•s^-1	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320
Ek/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力恒定为10/π（N）．
（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中．
（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系式为    ．
（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为    rad/s．

四、解答题

13. 难度：中等

10个同样长度的木块放在水平地面上，每个木块的质量m=0.4Kg，长l=0.5m，它们与地面之间的动摩擦因数μ₁=0.1，在左方第一个木块上放一质量M=1Kg的小铅块，它与木块间的动摩擦因数μ₂=0.2，现给铅块一向右的初速度V=5.0m/s，使其在木块上滑行，试确定开始带动木块运动时铅块的速度．

14. 难度：中等

如图所示，三角形ABC为一等腰直角三棱镜的主截面．令一单色光线DE平行于AB面从空气中自AC面射入，经AB面反射后从BC面射出，FG为出射光线．
（1）试用几何作图法在图中画出在棱镜内的光路走向；
（2）证明：射到AB面上的光线一定发生全反射．

15. 难度：中等

有一炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量为M=6.0kg（内含炸药的质量可以忽略不计），射出的初速度v=60m/s．当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m=4.0kg．现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？（g=10/s²，忽略空气阻力）

16. 难度：中等

如图，位于同一水平面的两根平行导轨间的距离为L，导轨左端连接一个耐压值足够大的电容器，电容器的电容为C，放在导轨上的导体棒cd与导轨接触良好，cd棒在与磁场方向垂直、与cd棒垂直的水平力作用下由静止开始做匀加速运动，加速度大小为a，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向下，导轨足够长，不计电路中的电阻和导轨与导体棒间的摩擦，求
（1）导体棒上的电流大小及方向；
（2）导体棒开始运动后经过时间t电容器吸收的能量E（提示：电流等于电量对时间的变化率）

17. 难度：中等

如图所示，竖直平行直线为匀强电场的电场线，电场方向未知，AB是电场中的两点，AB两点的连线长为l，且与电场线所夹锐角为θ，一个质量为m电量为-q的带电粒子以初速度V从A点垂直于电场方向射入电场，该带电粒子恰好能经过B点，不考虑带电粒子的重力大小．
（1）根据你学过的物理学规律和题中所给的信息，对反映电场本身性质的物理量（例如电场方向），你能得出哪些定性判断或求得哪些定量结果．
（2）若仅知道带电小球的电量-q、初动能E_K0以及AB两点的连线与电场线所夹锐角θ三个量，以A点为零电势点，则点电荷经过B点时的电势能是多少？

18. 难度：中等

如图所示，真空中有一半径为R的圆形匀强磁场区域，圆心为O，磁场方向垂直于纸面向内，磁感应强度为B，距O点2R处有一屏MN，MN垂直于纸面放置，AO为垂直于屏的半径，其延长线与屏交于C．一个带负电的粒子以初速度V沿AC方向进入圆形磁场区域，最后打在屏上D点，DC相距，不计粒子重力．
（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r和粒子的荷质比．
（2）若该粒子仍以初速度V从A点进入圆形磁场区域，但方向与AC成60°角且向右上方，粒子最后打在屏上E点，求粒子从A到E所经历的时间．