北京市123中学高三物理12月质量检测

北京市123中学2007届高三12月质量检测

高三物理

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.考试时间：120分钟，总分：150分.

第Ⅰ卷(选择题)

一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.

不可伸长的轻细绳AO 和BO 的结点为O ，在O 点悬吊电灯L ，

OA 绳处于水平，电灯L 处于平衡，如图所示.如果保持O 点位置不变，

改变OA 的长度，使A 点逐渐上移至C 点.随着A 点逐渐上移，细绳

AO 的拉力将

A 、逐渐增大

B 、逐渐减小

C 、先减小再增大

D 、先增大再减小

2.交流电源电压u=20sin100πt(V)，电路中电阻R=10Ω，若不计电表

对电路的影响，则图中电流表、电压表的读数分别为

A 、1.41A ，20V

B 、2.0A ，20V

C 、2.0A ，14.1A

D 、1.41A ，14.1V

3.物体质量为m ，放在倾角为30°的粗糙斜面上，放手后，物体下滑

的加速度大小为a .若用平行于斜面向上的力F 作用在物体上，使它沿

斜面向上做加速度大小为a 的匀加速运动.则力F 的大小为

A 、mg

B 、mg 21

C 、mg 23

D 、mg 3

2 4.一个带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化

的规律如图所示.带电微粒只在电场力的作用下，由静止开始运

动.则下列说法中正确的是

A 、微粒在0—1s 内的加速度与1—2s 内的加速度相同

B 、微粒将沿着一条直线运动

C 、微粒做往复运动

D 、微粒在第1s 内的位移与第3s 内的位移相同

5.水平弹簧振子做简谐振动，如图所示.若以水平向右为坐标的正方向，振子向左经过平衡位置O 点时开始计时，则振子的加速度随位移变化的图象，以下各图中正确的是

6.带

电粒

子a

在匀

强电

场中

只受

电场

力作

用，从

A 点

运动

到B 点；带电粒子b 在匀强磁场中只受磁场力作用，做匀速圆周运动.下列说法中正确的是

A 、粒子a 的电势能一定发生变化，动量不一定发生变化

B 、粒子b 的动能一定发生变化，动量也一定发生变化

C 、粒子a 受到电场力的冲量作用，动能可能发生变化

D 、粒子b 受到磁场力的冲量作用，但动能一定不发生变化

7.闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图①—④所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是

A 、图①的回路中感应电动势恒定不变

B 、图②的回路中感应电动热恒定不变

C 、图③的回路中0—t 1时间内的感应电动势小于t 1—t 2时间内的感应电动势

D 、图④的回路中感应电动势先变大，再变小

8.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a 、b 与电池相连，在

距离两板等远的M 点有一个带电液滴处于静止状态.若将a 板向下平移

一小段距离，但仍在M 点上方，稳定后，下列说法中正确的是

A 、液滴将加速向下运动

B 、M 点电势升高，液滴在M 点时电势能将减小

C 、M 点的电场强度变小了

D 、在a 板移动前后两种情况下，若将液滴从a 板移到b 板，

电场力做功相同

9.理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2∶n 3=4∶3∶2，副线圈上

分别接标有“6V ，12W ”、“12V ，36W ”的灯泡L 1和L 2，当a 、b

两端接交变电源后，L 1正常发光，则变压器的输入功率为

A 、16W

B 、40W

C 、48W

D 、不能确定

10.一列振幅为5cm 的简谐横波沿图中x 轴传播，质点P 、Q 的平衡

位置是x 轴上相距0.6m 的两点.t=0时刻P 质点正通过平衡位置向上

运动，Q 质点刚好达到最大正位移处，若波的传播速度为120m/s ，

且波长λ大于0.5m ，则

A 、此波的波长可能是2.4m

B 、此波的频率一定为150Hz

C 、Q 点右侧距Q 点水平距离小于 4

1的R 点，此后第一次到达最低点经过的路程一定小于15cm

D 、经过时间△t=0.015s ，P 点可能到达最大正位移处

二、本题共4小题；每小题6分，共24分.把答案填在题中的横线上.

11.质量为m 的带正电小球用绝缘细线悬吊在O 点，如果加上水平方向的

匀强电场，匀强电场的电场强度为E ，悬线偏离开竖直方向30°角，如图

所示.小球所带的电量是________；要使悬线回到竖直方向，作用在小球

上的最小力的方向是_____________.

12.在光滑水平面上，质量为1kg 的球A 以12m/s 的水平速度与静止的

质量为2kg 的球B 相碰，碰后二球立即粘在一起.此过程中，球A 对球

B 做的功为__________，球A 的动能变化情况是________________，系

统损失的机械能为_______________.

13.在水平地面上放一长为40cm 的竖直轻弹簧，将质量为0.50kg 的木块

A 轻轻放在竖直弹簧上，将弹簧压缩了5.0cm 后，处于静止状态，如图

所示.由此可知，弹簧的劲度系数为____________.如果使小木块A 从距

地面42.4cm 高处自由落下，落到弹簧上可以将弹簧压缩12cm.那么，小

木块A 从42.4cm 处自由落下时，它距地面_________高时速度最大；将弹簧压缩到最大的过程中克服弹簧的弹力做功__________.(取g=10m/s 2)

14.如图所示，相距为L 的光滑平行金属导轨ab 、cd (不

计电阻)，两端各接有阻值为R 的电阻R 1、R 2.垂直于导

轨平面的匀强磁场宽度为s ，磁感应强度为 B 、电阻

为2R 的直导体棒MN 垂直导轨放置，且与导轨接触良

好，当它沿导轨方向以速度v 被匀速拉过磁场区时，外

力做功W=___________；通过电阻R 1的电量

q1=___________.

三、本题共6小题，共86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.

15.(14分)一个小球从某高处水平抛出，在落地前一秒，它的速度方向与水平方向成

30°角，落地时的速度方向与水平方向成60°角.求：(1)小球抛出时初速度的大小；(2)抛出点距水平地面的高度.(取g=10m/s2，要求保留三位有效数字.)

16.(14分)许多人造卫星都使用太阳电池供电.太阳电池是由许多个太阳电池板组成的电池组，每个太阳电池板组相当于一个电池，再根据需要将几个太阳电池板组串联使用.已知：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和；串联电池组的内阻等于各个电池的内阻之和.某一种太阳电池板组的开路电压是600mV，短路电流是150mA.要用这种太阳电池板组向某个用电器供电，该用电器相当于功率为100mW，阻值为40Ω的电阻，要使这个用电器能够正常工作，至少要用几个太阳电池板组串联起来向它供电.如果太阳电池将太阳能转换成电能的效率是60%，这个太阳电池工作时，照到它的集光板上的太阳能至少是多少？

17.(14分)在竖直平面内有两条平行的光滑金属导轨ab、cd被竖直地固定，导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，如图所示.已知：与导轨相连的电源电动势为3.0V，内阻0.5Ω，匀强磁场磁感应强度为0.80T，水平放置的导体棒MN的电阻为1.5Ω，两端与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动(其它电阻不计).当单刀双掷电键S与1接通时，导体棒刚好保持静止状态.试确定：

(1)磁场方向，并在图中画出.

(2)S与1接通时，导体棒的电热功率.

(3)当电键S与2接通后，导体棒MN在运动过程中，单位时间(1s)

内导体棒扫过的最大面积.(导轨足够长，结果保留两位有效数字.)

18.(15分)如图所示，分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场，磁

感应强度为B，方向垂直纸面向里.电量为q、质量为m的带正电的

粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场，离开磁场时速

度方向偏转了60°角.试确定：

(1)粒子做圆周运动的半径.

(2)粒子的入射速度

(3)若保持粒子的速率不变，从A点入射时速度的方向顺时针转

过60°角，粒子在磁场中运动的时间.

19.(14分)2003年10月15日，我国成功发射了第一艘载人宇宙飞船“神舟五号”.火箭全长58.3m，起飞重量479.8t，火箭点火升空，飞船进入预定轨道.“神舟五号”环绕地球飞行14圈约用时间21h.飞船点火竖直升空时，航天员杨利伟感觉“超重感比较强”，仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍.飞船进入轨道后，杨利伟还多次在舱内飘浮起来.假设飞船运行的轨道是圆形轨道.(地球半径R取6.4×103km，地面重力加速度g取10m/s2，计算结果取二位有效数字.)

(1)试分析航天员在舱内“飘浮起来”的现象产生的原因.

(2)求火箭点火发射时，火箭的最大推力.

(3)估算飞船运行轨道距离地面的高度.

20.(15分)带负电的小物体A放在倾角为θ(sinθ=0.6)的绝缘斜面上，整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中，如图所示.物体A的质量为m、电量为-q，与斜面间的动摩擦因数为μ，它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半.物体A在斜面上由静止开始下滑，经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场，磁场方向与电场强度方向垂直，磁感应强度大小为B，此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面.

(1)物体A在斜面上的运动情况？说明理由.

(2)物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能？(结果用字母表示)

参考答案

一、全题40分，每小题4分.每小题全部选对的给4分，选不全

的给2分，有选错的给0分，不答的给0分.

1.C

2.D

3.A

4.BD

5.D

6.CD

7.B

8.BD

9.A10.ACD

二、全题24分，每小题6分.答案正确的，按下列答案后面括号内的分数给分；答错的，不答的，都给0分. 11.

E

mg 32；与E 方向相反(每空3分) 12.16J ；减小了64J ；48J(每空2分)

13.100N/m ；0.35m ；0.72J(每空2分)

14.2B 2L 2vs /5R ；BLs /5R (每空3分)

三、15.(14分)(1)设小球的初速度为v 0，据题意反映速度关系的矢量图如图所示. 最后1s 内速度的变化量为：Δv =g ·Δt =10m/s 且方向竖直向下.(4

分)

由图可知：v 0tan60°-v 0tan30°=Δv (4分)

解出：v 0=8.66m/s(2分)

(2)小球在竖直方向为自由落体运动，设下落高度为h ，

由：gh v t 22=， 解出：3.1122==g

v h t m(4分) 16.(14分)据公式：P=I 2R ，用电器工作时的电流为：I=

R p =0.05A(2分) 每个电池板组的电动势力：E=U 开=0.6V ，内阻r=0

I E =4Ω(4分) 设n 个电池板组串联供电，有：nE=I(nr+R)(3分)

解得：n=5(2分)

供电时，电路中消耗的电能为nIE ，需要太阳能为：

E 0=6

.0nEI =0.25W(3分) 17.(14分)(1)磁场方向垂直纸面向里(图略)(2分)

(2)S 与1接通时，导体棒处于静止，导体棒的发势功率：

P MN =I 2·R=(r

R E +)2·R(2分) 代入数据：P MN =3.4W(2分)

(3)设：导轨宽度为L

当电键S 与1接通时：导体棒受重力和安培力作用处于平衡

有：mg=BIL ∴mg=r

R BEL +①(2分) 当电键S 与2接通时：导体棒切割磁感线，产生感应电流，导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，当：安培力F ′=mg 时，导体棒的切割速度最大.(2分)

即：B ·R BLv m ·L=mg 最大速度：22L

B mgR v m =(2分) 故导体棒MN 在单位时间(1s)内扫过的最大面积为：

t v S m m =·L=L

B mgR 2将①式代入，有： )

(r R B RE S m +==2.8(m 2)(2分) 18.(15分)

(1)设：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动半径为R ，如图所示，∠OO ′A= 30°，由图可知，圆运动的半径R=O ′A=r 3(2分)

(2)根据牛顿运动定律，

有：Bqv =m ·R

v 2

(2分) 有：R =qB mv ，故粒子的入射速度m

rqB v 3=(3分)

(3)当带电粒子入射方向转过60°角，如图所示，在ΔOAO 1中，OA=r ，O 1A=3r ， ∠O 1AO=30°，由几何关系可得，O 1O=r ，∠AO 1E=60°(3分)

设：带电粒子在磁场中运动所用时间为t ，由：Bq

mv R T R v ==,2π(2分) 有：T =Bq R π2，解出：t=qB

m T 36π=(3分) 19.(14分)解：(1)航天员在舱内“飘浮起来”，是失重现象，航天员做圆周运动，万有引力用来充当向心力，航天员对支撑物的压力为零，故航天员“飘浮起来”.(3分)

(2)火箭点火时，航天员受重力和支持力作用且N=5g

此时有：N –mg=ma ，解得：a=4g(2分)

此加速度即火箭起飞时的加速度，

对火箭进行受力分析，列方程：F –Mg=Ma(2分)

解得火箭的最大推力：F=2.40×107N(2分)

(3)飞航绕地球做匀速圆周运动，万有引力是其向心力，

有：G ·mM 地（R+h ）2 =m ·2

2)(4T h R +π G ·mM 地R 2 =mg(3分) T=1.5h=5.4×103s

解得：R+h=6.7×106m

所以，飞船运行轨道距离地面的高度：h=3.1×102km(2分)

20.(15分)(1)物体A 在斜面上受重力、电场力、支持力和滑动摩擦力

的作用，方向如图.(1)分

由此可知：①小物体A 在恒力使用下，先在斜面上做初速度为

零的匀加速直线运动；②加上匀强磁场后，还受方向垂直斜面向上

的洛伦兹力作用，方可使A 离开斜面，故磁感应强度方向应垂直纸

面向里.随着速度的增加，洛伦兹力增大，斜面的支持力减小，滑动

摩擦力减小，物体继续做加速度增大的加速运动，直到斜面的支持

力变为零，此后小物体A 将离开斜面.(2分)

(2)加磁场之前，物体A 做匀加速运动，据牛顿运动定律有：

ma f qE mg =-+θθcos sin

又有：0cos sin =-+θθmg qE N (2分)

N f μ=

解出：2

)2(μ-=g a (1分) A 沿斜面运动的距离为：

4

)2(212

2t g at s μ-==(2分) 加上磁场后，受洛伦兹力Bqv f e =，随速度v 增大，支持力N 减小，直到N=0，物体A 将离开斜面.

有：θθsin cos qE mg Bqv -=解出：qB

mg v 2=

(3分) 物体A 在斜面上运动的全过程中，重力和电场力做正功，滑动摩擦力做负功，洛伦兹力不做功.根据动能定理，有：

02

1c o s )(s i n )(2-=-+++mv W s L qE s L mg f θθ(2分) 物体A 克服摩擦力做功，机械能转化为内能：

222

3284)2(B q g m L t g mg W f -??????+-?=μ(2分) 注：(1)考生如按其他方法解答，正确的，同样给分；有错的，根据错误的性质，参照评分标准中相应的规定评分.

(2)计算题只有最后答案而无演算过程的，不给分；只写出一般公式但未能与试题所给的具体条件联系的，不给分.