2010届高三第一学期期中考试

物 理 试 卷

考生注意：

1．答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚。

2．本试卷共8页，满分150分。考试时间120分钟。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。

3．第20、21、22、23、24题要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。除说明外，g取10m/s2

一、单项选择题。本大题共5小题，每小题4分。每小题给出的四个答案中，只有一个答案是正确的。

1．如图（a）所示，A、B为用两个绝缘细线悬挂起来的带电绝缘小球，质量mAβ）能正确表示A、B两球位置的图是

C A (a)

B α β A B α α A B α β α α

A B B A

（A） （B） （C） （D）

(b)

2．在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”，B端输A 入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为

（A）1和0 （B）0和1 （C）1和1 （D）0和0

3．如图所示，A为一放在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下恒力F的作用下，在弹簧弹性限度内，弹簧被压缩到B点，现突然撒去力F，小球将向上弹起直至速度为零，不计空气阻力，则小球在上升过程中

（A）小球向上做匀变速直线运动

（B）当弹簧恢复到原长时，小球速度恰减为零 （C）小球机械能逐渐增大 （D）小球动能先增大后减小

4．如图所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以O点（图中白点）为坐标原点，沿Z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为

Z Z Z Z 1 & C B 1 D F A B B B B B 2010届 期中考试 物理试卷 A B C D

O

5．已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍，同步卫星的周期与地球的自转周期相同，根据你知道的常识，可以估算出地球到月球的距离，这个距离最接近

（A）地球半径的40倍 （B）地球半径的60倍 （C）地球半径的80倍 （D）地球半径的100倍

6．欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时由于无电源和电流表，他就利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电流，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I时，小磁针偏转了30°，问当他发现小磁针偏转了60°，通过该直导线的电流为（已知直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）

（A）2I （B）2I （C）3I （D）3I

二．（25分）不定项选择题。本大题共5小题，每小题5分，每小题给出的四个答案中，有二个或二个以上是正确的。

7．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是

（A）能判定位置“1”是小球释放的初始位置 d

（B）能求出小球下落的加速度为2

T7d

（C）能求出小球在位置“3”的速度为

2T（D）能判定小球下落过程中机械能是否守恒

8．沿x轴正方向传播的简谐横波在t1＝0时的波形如图所示，此时波传播到x＝2m处的质点B，质点A恰好位于波谷位置，C、D两个质点的平衡位置分别位于x＝3m和x＝5m处。当t2＝0.6s时，质点A恰好第二次（从计时后算起）处于波峰位置，则下列判断中正确的是

y/cm 2 O -2 B C D x/m 1 2 3 4 5 A 21 2 3 4 5 2010届 期中考试 物理试卷

（A）该波的波速等于10m/s

（B）当t＝1.0s时，质点C在平衡位置处且向上运动 （C）当t＝0.9s时，质点D的位移为2cm

（D）当质点D第一次位于波峰位置时，质点B恰好位于波谷位置 9．如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，某负点电荷在A、B、C三点具有的电势能分别为W A、WB、WC，且AB＝BC，则下列关系式正确的是（ ）

（A）C＞B＞A （B）EC＞EB＞EA （C）WC＞WB＞WA （D）UAB＜UBC

10．如图（a）所示，质量为m的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用。小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图像如图（b）所示，由图可知下列中说法正确的是

5（A）F1与F2的比值大小为1:2 （B）F2的大小为mv1

3（C）t＝2.5s时，小球经过界线MN

v1 0m Av MA B C N （a） 1 2 3 4 5 t/s （D）小球向右运动的过程中，F1与F2做功的绝对值相等 －v1 （b） 11．如图所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势E、感

b a v B 2010届 期中考试 物理试卷

3应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图像中正确的是

E 0 （A）

三．（40分）填空题。本大题共8小题，每小题5分。

12．边长为l的正方形ABCD区域内存在一个有界匀强电场，电场线平行于纸面，场强为E。质量m、带电量+q的某种粒子从AB边中点O以任意平行纸面方向、大小不变的初速度射入电场，仅在电场力作用下运动。若某个粒子从CD边中点离开，则该粒子射入时初速度方向

为 ；若要使所有粒子离开电场时电势能都减小qEl，则入射初速度不能超过 。

13．飞机在距地面500m的高处以恒定的速度沿水平方向飞行，飞行过程中释放一个炸1

弹，炸弹着地即刻爆炸，爆炸声向各个方向传播的速度都是km/s，从释放炸弹到飞行员听

3到爆炸声经过的时间为13s。不计炸弹受到的空气阻力，炸弹在空中的飞行时间为_____s，飞机的飞行速度为______m/s。

h

14．如右图，一物体从斜面顶端A点静止起释放，物体

B 沿斜面下滑，经斜面底端C点滑上水平面，最后通过水平面上B点，斜面高度h，A、B两点的水平距离s，不计物体滑

过C点时能量损失。已知斜面、平面与小物体间动摩擦因数都为μ，斜面倾角θ未知，则物体滑到B点时速度大小为___________；若已知倾角为θ，而动摩擦因数μ未知，且物体滑到B点时恰好停止，则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为___________。

s C θ A D C A O B I P Q t 0 （B）

t t 0 （C）

t 0 （D）

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415．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为t1＝0时刻的波形图，虚线为t2＝0.25s时刻的波形图，则该波的传播速度大小为__________；若已知该波的波速大小为22 m/s，则该波沿x轴______（选填“正”或“负”）方向传播。

y/cm t18 0 －8 t21 2 3 x/m 16．在匀强电场中，有一固定的O点，连有长度都为L的绝缘细线，细线的另一端分别系住一个带电小球A、B、C（不计重力，带电小球之间的作用力不能忽略），其中QA 带负

QA QC O QB E 电、电量为Q，三个小球目前都处于如图所示的平衡状态，静电力恒量为k，则匀强电场的大小为E＝___________；若已知QA与QB的电量大小之比为1︰2，则为维持三个小球平衡，细绳需承受的可能的最大拉力为___________。

17．如图（a）所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，一物体在水平推力F的作用下沿斜面向

θ 上运动，逐渐增大F，物体的加速度随之改变，其加速度a随F变化的图像如图（b）所示。根据图（b）

中所提供的信息可以计算出物体的质量为_________kg；若斜面粗糙，其他条件保持不变，请在图（b）中画出改变F后，物体加速度a随F变化的大致图像。

18．如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”型，底部导轨面水平，倾斜部分与水平面成θ角，导轨与固定电阻R相连，整个装置处于竖直向上的大小为B的匀强磁场中。导体棒ab和cd，质量均为m，垂直于导轨放置，且与导轨间接触良好，两导体棒的电阻与固定电阻R阻值相等，其余部分电阻不计，当导

体棒cd沿底部导轨向右以速度为v匀速滑动时，导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态，则导体棒ab消耗的热功率与cd棒克服安培力做功的功率之比为_________，电阻R的阻值为_________。

19．如图所示，铁夹两臂NOP、MOQ的轴心为O，位于同一水平线上的P、Q两端夹一质量一定的物块A，M、N两端系在一根绳子上，

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a/m·s-2 6 F (a)

O -6 (b) 30 F/N B a θ θ R b c v d FT M O 5B N 4a P A 2a Q 用竖直向上的拉力FT作用在绳子中点B处，通过铁夹提起物块A，此时P、Q间的宽度为2a，O到PQ连线的距离为4a，OM＝ON＝2a，MBN＝120，BMO＝BNO＝90，若绳和铁夹的重力不计，铁夹和重物间的动摩擦因数＝0.5。现用一外力拉动A，使A竖直向下滑动，已知此时作用在B处的拉力FT＝7N，则铁夹P端对A的摩擦力大小为_________N；此时若保持铁夹P、Q端对A的压力大小不变，而改为向上拉动A，使A在铁夹之间竖直向上滑动，则作用在B处的拉力FT′_______FT（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

四．（61分）计算题。

20．（10分）如图所示电路，已知R3=4Ω，闭合电键，安培表读数为0.75A，伏特表读数为2V，经过一段时间，一个电阻断路，使安培表读数变为0.8A，伏特表读数变为3.2V，问：

（1）哪个电阻断路（不必说明理由）？ R1的阻值是多少？ （2）电阻断路前后，电路消耗的总功率之比P：P’=?

（3）能否求出电源电动势E？如能，求出结果；如果不能，说明理由。 能否求出电源内阻r？如能，求出结果；如果不能，说明理由。

21．（10分）如图所示，半径为2m的光滑圆环竖直放置，A点为圆环的最低点，B为圆环的最高点，∠CBA小于5，CDA为光滑斜面，CEA为光滑圆弧面。小球由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和圆弧面CEA滑至A点，时间分别为t1、t2，试比较t1、t2的大小。

某同学的解题思路如下：

根据机械能守恒，由静止开始分别从C点沿光滑斜面CDA和沿圆弧CEA滑至A点的速度大小相等，而沿斜面CDA滑下的路程较短，所用时间也较短，所以t1＜t2。

你认为该同学的解法正确吗？若正确，请计算出t1、t2的大小；若

B 不正确，指出错误处并通过计算说明理由。

D C A E 6V R2 R3 R1 A R4 2010届 期中考试 物理试卷

22．（13分）一辆总质量为M＝6.0×10 kg的太阳能汽车，使用太阳能电池供电，它的集光板能时刻正对着太阳。太阳能电池可以对电动机提供U＝120V电压和I＝10A的电流，汽车正常工作时，车上电动机将电能转化为机械能的效率η为60%。已知太阳向外辐射能量的总功率为P总＝3.9×10W。太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约28%的能量损耗。太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率P0＝1.0×10W/m。半径为R的球面积公式为S＝4πR。

（1）若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的0.05倍，求这辆车行驶的最大速度； （2）根据题目所给出的数据，估算太阳到地球表面的距离。

23．（14分）如图所示为一种简易“千斤顶”，竖直放置的轻杆由于限制套管P的作用只能在竖直方向上运动。若支杆上放一质量为M＝100kg的物体，支杆的下端通过一与杆连接的小轮放在倾角为θ＝37斜面体上，并将斜面体放在光滑的水平面上，斜面体质量为m＝50kg。现沿水平方向对斜面体施以推力F，小轮摩擦和支杆质量均不计，试求：

（1）为了能将重物顶起，F至少应为多大？

（2）将小轮推到离地h＝0.5m高处，稳定后，突然撤去F，当小轮下滑到水平面时，

斜面体的速度大小。

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2

3

2

26

2

M P F θ h 7

24．（14分）如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A，其电荷量Q=＋4×10－ C，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为k3

Q，r其中k为静电力恒量，r为空间某点到A的距离。现有一个质量为m = 0.1 kg的带正电的小球B，它与A球间的距离为a = 0.4 m，此时小球B处于平衡状态，且小球B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能表达式为kQq，其中r为q与Q之间的距离。另一质量也r为m的不带电绝缘小球C从距离B的上方H = 0.8 m处自由下落，落在小球B上立刻与小球B粘在一起以2 m/s向下运动，它们到达最低点后又向上运动，向上运动到达的最高点为P。（取g = 10 m/s，k = 9×10 N·m/C），求：

(1)小球C与小球B碰撞前的速度大小v0为多少？ (2)小球B的带电量q为多少？ (3)P点与小球A之间的距离为多大？

(4)当小球B和C一起向下运动与场源电荷A距离多远时，其速度最大？

C

2

9

2

2

速度的最大值为多少？

H P B

a A

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82010届高三第一学期期中考试物理试卷参考答案

一、单项选择题：（每小题4分，共24分）二、不定项选择题（每小题5分，共25分） 1 A 7 BCD 2 C 8 BD 3 D 4 C 9 BCD 5 B 10 BD 6 C 11 AC

三、填空题（每小题5分，共40分；第一空2分，第二空3分） 12、沿电场线方向

qEl 13、10，288.7 14、2gh－2gs ，h︰（Ssinθ－h cosθ） 8m15、v＝（2＋4n）m/s（n＝0，1，2，„„）［写（2＋8n）或（6＋8n）也正确］，负

（2＋4）kQ2kQB2L2v

16、 ， 17、2，直线截距下移、斜率减小18、1︰6，

4L24L23mgtan19、2，＞ 四、计算题：

20、（10分）（1）（1）R2断路，（2分）电阻R2被烧坏后，电压表读数等于电阻R1的电压大小可得：R1=4Ω （2分） （2）根据电路总功率P=εI总

pI总

电阻R2被烧坏前后电路总功率之比 =

p'I总'

0.75×4－2

电阻R2被烧坏前I总=( +0.75)A=1A ，电阻R2被烧坏后I总’=0.8A

4pI总5

电阻R2被烧坏前后电路总功率之比 = = （4分）

p'I总'4（3）能求出电源电动势E，不能求出电源内阻r（2分） 电阻R2坏前E=1×(R4+r）+0.75×4，电阻R2坏后E=0.8×(R4+r）+3.2 可求出E=4V （2分）

21、（10分）

不正确。（1分）由于小球沿圆弧CEA运动不是匀变速运动，不能仅根据末速度大小和路程来比较t1与t2的大小。（1分）

正确解：设CDA斜面倾角为θ

11

则 2R sin ＝ at12＝ gt12 sin （R为圆半径）（2分）

224R42

解得t1＝ ＝ s＝0.89s （1分）

g10

物体沿圆弧CEA运动时，由于圆弧CEA对应的圆心角小于5，所以小球的运动可以看

TR成单摆的简谐振动，所以有t2＝ ＝ ＝0.7s （3分）

42g

所以 t1＞t2。（2分）

22、（12分）

（1）电动机的功率 P＝UI＝1200W （2分） 电动机输出的机械功率 P机＝ηP电＝720W （1分）

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9 当汽车以最大速度行驶时 F牵＝Ff＝0.05Mg＝300N （1分） 根据 P机＝F牵vm （2分）

求出最大速度 vm＝2.4（m/s） （1分）

（2）设太阳到地面的距离是R，以太阳为球心，以R为半径的面积为S＝4πR2 P总72%

由题意可知 ＝P0 得：R＝

S

0.18P总

（3分） P0

代入数据求出 R＝1.5×1011m （2分）

23．（13分）

（1）小轮对斜面的压力FN＝Mg/cosθ（2分）

对斜面体进行受力分析，可知F＝FN sinθ＝Mgsinθ/cosθ（3分）＝750N（2分） （2）根据运动的分解：vM＝vm tanθ （2分）

11

根据系统机械能守恒：Mgh＝M vM2＋m vm2 （3分）

22两式联立，解得斜面体的速度： vm＝24．（14分）

(1)小球C自由下落H距离的速度v0 =

160≈3.07m/s（2分） 17

2gH= 4 m/s （2分）

(2)小球B在碰撞前处于平衡状态，对B球进行受力分析知：

qQ mgk2 （2分）

a代入数据得：q4108C （1分） 9(3)C和B向下运动到最低点后又向上运动到P点，运动过程中系统能量守恒，设P与A之间的距离为x，由能量守恒得：

1QqQq2mv2k2mg(xa)k （2分） 2ax2)）m （1分） 5(4)当C和B向下运动的速度最大时，与A之间的距离为y，对C和B整体进行受力分

代入数据得：x = 0.68m或x = (0.4＋析有： 2mgkQq， （2分） 2y2m） （1分） 5代入数据有： y = 0.28m（或y =

由能量守恒得：

1Qq1Qq22mv2k2mvm2mg(ay)k （2分） 2a2y 代入数据得：vm =2.16 m/s（或vm =1682 m/s） （1分）

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