北大附中高三调研测试(分班考试)

北大附中高三调研测试

物 理

本试卷100分。考试时间90分钟。请考生务必将选择题的答案填涂在答题卡上，在试卷上作答无效。非选择题答案写在规定的区域内，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题的四个选项中，有的只有一个选项是正确的，有的有多个选项是正确的。将符合题目要求答案前的字母填写在答题卡相应的位置内。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．用轻绳将质量为m 的物体悬挂在电梯的天花板上，电梯竖直向上做匀变速运动，加速度方向向下，大小为a （a

A ．m （g ＋a ） B ．m （g －a ） C ．mg D ．ma

2．如图所示，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A 与B ，物体B 放在水平地面上，A 、B 均静止。已知A 和B 的质量分别为m A 、m B ，绳与水平方向的夹角为θ（θ

A ．物体B 受到的摩擦力可能为零

B ．物体B 受到的摩擦力为m A g cos θ C ．物体B 对地面的压力可能为零

D ．物体B 对地面的压力为m B g -m A g sin θ

3．一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐增大到某一个数值后，接着又逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终不变），在这个过程中其余各力均不变。那么，能正确描述该过程中物体速度变化情况的速度-时间图线是图中的( )

4．如图所示，三条虚线为匀强电场中的等势面，等势面b 的电势为零，相邻两个等势面之间的电势差相等。一个带正电的粒子经等势面a 上的A 点时的动能为10J 。在电场力的作用下，它运动到等势面c 上的B 点时的速度恰好为零。在它由A 点向B 点运动过程中，当这

个粒子的动能为7.5J 时，其电势能为( ) B

A ．12.5J B ．2.5J C ．0 D ．-2.5J

5．如图所示的电路中，电源的电动势为E 、内

电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 0为滑动变阻器。当变阻器上的滑动触头P 向b 端移动过程中，两只电压表的示数变化(V1的示数用U 1表示，V 2的示数用U 2表示) 的情况是( )

A ．U 1变大，U 2变小 B ．U 1变大，U 2变大

C ．U 1变小，U 2变小 D ．U 1变小，U 2变大

6．在如图(甲) 所示的图象中，直线A 是某电源的路端电压U 随其放电电流I 变化的关系图线，直线B 是电阻R 两端的电压U 随通过它的电流I 变化的关系图线。现将此电源与两只电阻R 组成如图5(乙) 所示的闭合电路，则电源的输出功率和电源的效率分别是( ) A ．2.88，80% B ．4.00，67%

C ．2.88，67% D ．4.00，80% (乙) (甲) 7．如图所示，半径为R 、表面光滑

的半球面固定于水平地面，其圆心在O 点。位于竖直面内的光滑曲线轨道的底端水平，且与球面相切于球面顶点B 。小滑块从距B 点R/2高处的A 点无初速释放。滑块的运动

情况是（ ）

A ．先沿球面做一段圆周运动，然后离开球面下落

B ．将从B 点开始作平抛运动直到落地

C ．先从B 点作平抛运动，后来可能与球面相碰 D ．落地时，滑块的速度大小等于3Rg

8．如图所示，轻质弹簧竖直放置在水平地面上，它的正上方有一金属块从高处自由下落，从金属块开始自由下落到下落到最低点的过程中 ( )

A ．重力先做正功，后做负功

B ．落到弹簧上后，金属块始终克服弹力做功

C ．金属块的动能最大时，受到的弹力与其重力平衡

D ．弹簧的弹性势能最大时，金属块的动能为零

9．一太阳能电池板，测得它的开路电压为900mV ，短路电流为30mA 。若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ）

A 、0.90V B 、0.60V C 、0.30V D 、0.10V

10．带电粒子在回旋加速器的D 形盒中运动的示意图如图所示。图中v 0表示带电粒子的初速度，v 1、v 2、v 3、…分别表示带电粒子经过加速器的两个D 形盒之间的缝隙后的速度。在粒子速度远小于光速的条件下( )

A ．带电粒子在回旋加速器的D 形盒中运动时动能不变 B ．带电粒子经过加速器两个D 形盒之间的缝隙

时动量增大

C ．带电粒子在回旋加速器的D 形盒中运动时，周期逐渐变大

D ．加速器两个D 形盒连接在高频交变电源上，高频交变电源的频率是恒定的

d 11

i

i D C B

B B B 线圈的轴线与边界重合，线圈平面与磁场垂直。规定沿abcd 的电流方向为电流A

的正方向。当线圈从图示位置开始沿图示方向匀速转动时计时，线圈内的感应电流随时间变化的图象是以下图象中的 ( )

12．静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分

布如图所示。虚线表示这个静电场在xoy 平面内的一簇等势线，等势线形状相对于ox 轴、oy 轴对称。等势线的电势沿x 轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经

过P 点（其横坐标为－x 0）时，速度与ox 轴

平行。适当控制实验条件，使该电子通过电

场区域时仅在ox 轴上方运动。以下对该电子在通过电场－x 0至+x 0区域过程中运动情况的正确描述是（ ）

A 、电子沿ox 轴匀速运动，沿oy 轴向－y 方向做变加速运动

B 、电子运动中通过x = +x 0的位置时，速度方向与ox 轴平行

C 、电子沿ox 轴运动过程中先加速后减速

D 、电子沿oy 轴运动过程中先加速后减速

二、本题共3小题，共18分。把正确答案填在下面题目的横线上。

13．（4分）图示为某同学在研究小车的加速度与外力、质量关系的实验中，用打点计时器打出的一条纸带，纸带上标出的A 、B 、C 、D 、E 都是选中的记数点，相邻两个记数点间都有四个自然点没有画出，利用纸带旁边的刻度尺读出数据，并计算出：

（1）打C 点时纸带（或小车）的运动速度大小为v ；

（2）小车运动过程中的加速度大小为a=2。

（3）小车放在水平轨道上（未平衡摩擦阻力），受到的水平拉力为0.4N ，若小车质量是400g ，则小车受到的摩擦阻力大小是。

14．（6分）某同学用图（1）所示装置，通过半径相同的A 、B 两球的碰撞来验证动量守恒定律。图（1）中PQ 是斜槽，QR 为水平槽。实验时先使A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A 球仍从位置G 由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图（1）中O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点，B 球落点痕迹如图（2）所示，其中米尺水平放置，且平行于G 、R 、O 所在的平面，米尺的零点与O 点对齐。

cm 70

（2） （1）

（1）两小球的质量应满足条件m A B 。

（2）图（1）m 、n 、s 中，B 球的落点位置是 点；碰撞后B 球的水平射程应为cm 。

（3）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

答： （填选项号）

A ．测量A 球或B 球的直径；

B ．测量G 点相对于水平槽面的高度。

C ．测量A 球和B 球的质量（或两球质量之比）；

D ．水平槽上未放B 球时，测量A 球落点位置到O 点的距离；

E ．水平槽上放B 球时，测量A 球落点位置到O 点的距离；

F ．A 球与B 球碰撞后，测量B 球落点位置到O 点的距离；

15．（8分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学根据如图(1)所示电路测得数据如下表所示：

图(1)

(2) 根据上面表格中的测量数据，在图(3)的坐

标中画U ～I 图象。从图象中可以知道，实验数据中

第 组数据有误。

(3) 根据U ～I 图象求得电动势E = ，

内阻r = (均保留2位有效数字) 。

(4) 实验中产生的误差有系统误差和偶然误差

两类，该实验的系统误差主要的由

造成的。利用U ～I 图象求出电源的电动势和内阻，

其优点在于可以尽量减小 误差。

图 (3 )

三、本题共5小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

16、（6分）下图是简化后跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB 和着陆雪道DE ，以及水平的起跳平台CD 组成，AB 与CD 圆滑连接。运动员从助滑雪道AB 上由静止开始，在重力作用下滑到D 点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经2s 在水平方向飞行了60m ，落在着陆雪道DE 上。已知从B 点到D 点运动员的速度大小不变。（g 取10m/s2）求

（1）运动员在AB 段下滑到B 点的速度大小；

（2）若不计阻力，运动员在AB 段下滑过程中，下降的高度；

（3）若运动员的质量为60kg ，在AB 段下降的实际高度是50m ，此过程中其克服阻力所做的功。

17、（6分）有一个密度均匀的球体，以角速度 绕自身的对称轴旋转。若维持其表面物质不因快速旋转而被甩掉的力只有万有引力，该球体密度至少多大？

根据以上结果计算地球密度必须具有的最小值，已知万有引力恒量G = 6.67× 10－11Nm 2/kg2。

18．（10分）质量为M 的木板放在光滑水平面上，长度为L 。一个质量为m 的小木块以初速度v 0从木板左端冲上木板，如图所示。由于小木块与木板之间存在摩擦，木板随之也开始滑动。已知小木块恰好滑到木板最右端时停在木板上，木块大小可以忽略。试求：

v

(1) 木块在木板上滑动过程中产生的热；

(2) 木块与木板之间动摩擦因数 ； (3) 木块在木板上滑动的时间。

19．（12分）如图（1）所示，真空中相距d = 5cm的两块平行金属板A 、B 与电源连接（图中未画出），其中B 板接地（电势为零），A 板电势变化的规律如图2所示。将一个质量m = 2.0×10－27kg ，电量q = +1.6×10－19C 的带电粒子从紧临B 板处释放，不计重力。试求

（1）在t = 0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子的加速度的大小；

（2）若A 板电势变化周期T =1.0×10－5s ，在 t = 0时将该带电粒子从紧临B 板处无初速释放，粒子到达A 板时动量的大小；

T T （3）A 板电势变化频率多大时，在t = 到t = 时间内，从紧临B 板处无42

初速释放该带电粒子均不能到达A 板。

A 2.5

－

（2）

（1）

20．（12分）重力可忽略不计的带正电的粒子，质量为m ，电荷量为q ，由静止开始经加速电场加速后，垂直磁场方向进入磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动，圆心为O ，半径为r 。将该带电粒子的运动等效为一环形电流，环的半径等于粒子的轨道半径。

（1）求粒子在磁场中做圆周运动的线速度和等效环形电流的大小；

（2）在匀强磁场中的O 点放置一固定点电荷A ，取适当的加速电压，仍可使粒子绕O 做半径为r 的圆周运动。现使磁场反向，但保持磁感应强度B 的大小不变。改变加速电压，使粒子仍能绕O 做半径为r 的圆周运动，两次所形成的等效电流之差的绝对值为ΔI。假设两次做圆周运动的线速度分别为v 1、v 2，试用m 、q 、r 、B 、v 1（或v 2）写出两次粒子所受库仑力的表达式，确定A 所带电荷的电性，并用m 、q 、B 写出ΔI的表达式。