北京市朝阳区2012～2013学年度高三年级第一学期期中练习

物理试卷

2012．11

（考试时间90分钟 满分100分）

一、本题共13小题，每小题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

1．卢瑟福提出原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是

A．对阴极射线的研究 B．天然放射现象的发现

C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现

【答案】C

较易，考查α粒子散射实验的理解，要求知道选项中的四个实验事实的发现的意义。

考查：理解能力。理解知识的意义，把握物理情景的本质特征，并能将知识与情景联系起来的能力。

2．用一束紫光照射某金属时不能发生光电效应，若要使该金属发生光电效应，可采取的措施是

A．增大该紫光的强度 B．延长该紫光的照射时间

C．改用频率更高的电磁波照射 D．改用波长更长的光照射

【答案】C

较易。考查光电效应的规律。要求知道光的能量有光的频率决定。

考查：理解能力。根据研究对象及运动（变化）的特点，正确选用物理量、物理规律描述其物理状态、物理过程。

3．能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。目前各国核电站应用的可能核反应方程是

A．
B．

C．
D．

【答案】B

较易。考查核裂变反应方程以及各国核电站应用的核材料。要求能鉴别什么是裂变反应。

考查：理解能力。明确物理概念和规律的适用对象、适用条件、适用范围，及与其他物理概念和规律的区别和联系。

4．如图所示为波尔理论中氢原子能级图。当氢原子从n=4的激发态向较低能级跃迁时，放出光子的能量可能是

A．13.6eV

B．10.2 eV

C．3.4 eV

D．1.51eV

【答案】B

较易。考查波尔理论，氢原子跃迁的规律。

考查：理解能力。正确选用物理量、物理规律描述其物理状态、物理过程。

5．贝克勒尔发现天然放射现象，揭开了人类研究原子核结构的序幕。人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都具有放射性，它们同时放出α、β、γ射线。如图所示，若将放射源分别放在匀强电场和匀强磁场中，并使电场和磁场与射线射出的方向垂直。由于场的作用带电的射线将发生偏转。以下说法正确的是

A．①和甲为α射线，③和丙是β射线 B．①和丙为α射线，③和甲是β射线

C．①和甲为γ射线，②和乙是β射线 D．②和乙是γ射线，③和丙是α射线

【答案】B．

中档。考查α、β、γ所带的电性，电场、和磁场对粒子的作用，左手定则。

考查：理解能力和推理能力。根据具体问题，运用物理规律确定物理量之间的关系进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来。

6．2012年10月14日，奥地利著名极限运动员费利克斯?鲍姆加特纳在美国新墨西哥州上空，从距地面高度约3.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下，在最后几千英尺打开降落伞，并成功着陆。假设降落伞在最后的匀速竖直下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞

A．下落的时间越短 B．下落的时间越长

C．落地时速度越小 D．落地时速度越大

【答案】D

较易。考查运动的合成。

考查：理解能力。应用物理概念和规律进行正确推断，明确物理状态的存在条件，定性分析物理过程的变化趋势。

7．如图所示，一倾角为θ的斜面体固定在水平面上，将一个三角形木块放在斜面上，木块静止不动。现给木块施加一个竖直向下的力F，并且该力逐渐增大，则木块将

A．仍静止在斜面上不动 B．沿斜面匀速下滑

C．沿斜面加速下滑 D．沿斜面匀加速下滑

【答案】A．

中档。根据物体的受力情况判断物体的运动情况。

考查：推理能力。应用物理概念和规律进行正确推断，明确物理状态的存在条件，定性分析物理过程的变化趋势。

8．如图甲所示，小物块从斜面底端以初速度v0沿光滑斜面上滑，所能到达的最大高度距底端为h。图乙为四个固定在竖直平面内的光滑圆轨道，O1、O2、O3和O4分别是它们的圆心。小物块仍以初速度v0从轨道最低点上滑，则小物块能上升到距水平地面高h处的是

【答案】A．

中档。圆周运动、能的转化和守恒定律。

考查：推理能力。根据具体问题，运用物理规律和数学方法确定物理量之间的定量关系，通过运算、估算，进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来。

9．一滑块以初速度v0从固定斜面底端上滑（斜面足够长），则该滑块的速度-时间图像不可能是

A B C D

【答案】C．

中档：对斜面上物体的受力分析，并判断物理的运动情况。

考查：推理能力。根据具体问题，运用物理规律和数学方法确定物理量之间的定量关系，通过运算、估算，进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来。

10．一上下均光滑的凹形斜面体置于光滑水平面上。现将一物块从斜面的顶端由静止释放，物块到达斜面底端时，物块和斜面体的动能分别是Ek1和Ek2。物块从斜面的顶端滑到底端的过程中，重力对物块所做功的大小为WG，斜面对物块所做功的大小为WN，物块对斜面体所做功的大小为WN′，以下表达式正确的是

A．WN＝WN′＝0 B．WG=Ek1

C．WG-WN=Ek1 D．WG-WN+WN′=Ek1

【答案】C

中档。对动能定理的理解和应用。

考查：理解能力。根据研究对象及运动（变化）的特点，正确选用物理量、物理规律描述其物理状态、物理过程。

11．潮汐现象是指海水在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下所产生的周期性运动。某同学查阅资料，得知太阳的质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行轨道半径的400倍。则太阳和月球对地球上相同质量海水引力的大小之比约为

A．102 B．104 C．10-2 D．10-4

【答案】A

中档。考查对万有引力定律的应用。

考查：应用能力。对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。

12．如图所示，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块分别落地的过程中，两物块

A．速度的变化量相同

B．动能的变化量相同

C．重力势能的变化量相同

D．重力的平均功率相同

【答案】D

较难。受力分析、动能、重力势能、速度的变化、及功、功率概念的确切理解。

考查：理解能力和推理能力。理解物理概念和规律的确切含义，明确物理概念和规律的适用对象、适用条件、适用范围，及与其他物理概念和规律的区别和联系。根据具体问题，运用物理规律和数学方法确定物理量之间的定量关系，通过运算、估算，进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来。

13．某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度均为4π m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值为

A．0.42s B．0.56s C．0.70s D．0.84s

【答案】B

较难，对线速度、角速度的理解和两者时间的联系。

考查：推理能力。通过运算、进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来。

二、本题共3小题，共20分。把答案填在答题纸相应的位置。

14．物理课上，老师利用图甲所示的装置探究了加速度与力的关系，得到加速度与物体所受合力成正比的结论。某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系。他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好，他根据实验数据，作出a-F图线如图乙所示。经检查他的数据记录及作图均无误。请你分析：

甲 乙

（1）图线没有坐标原点的原因是__________________________________；

（2）图线上部弯曲的原因是_______________________________。

【答案】见解析

（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 （2分）

（2）没有满足M>>m的实验条件 （2分）

中档，探究牛顿第二定律实验原理和条件。

考查：实验能力。②理解实验原理和方法。能够控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。

③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。

15．利用光电门可以测量运动物体挡光时间内的平均速度，因为挡光片较窄，所以可看做测量的是瞬时速度。为了测量做匀变速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，如右图所示。

（1）当小车匀变速经过光电门时，测得A、B先后挡光的时间分别为Δt1和Δt2，A、B开始挡光时刻的时间间隔为t，则小车的加速度a=____________。

（2）（单选题）实验中，若挡光片的宽度b较大，用上述方法测得的加速度与真实值间会有一定的差距，则下列说法正确的是（ ）

A．若小车做匀加速运动，则测量值大于真实值；若小车做匀减速运动，则测量值小于真实值

B．若小车做匀加速运动，则测量值小于真实值；若小车做匀减速运动，则测量值大于真实值

C．无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动，测量值均大于真实值

D．无论小车做匀加速运动还是做匀减速运动，测量值均小于真实值

【答案】（1）
（2）B

（1）
（2分）

（2）B （2分）

中档，考查测量加速度的实验方法。

考查：实验能力。③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。

16．甲、乙两个物理实验小组分别探究“弹力和弹簧伸长的关系”。

图（a） 图（b）

（1）甲组同学利用图（a）所示的装置，将弹簧的上端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后在弹簧下端钩上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值，所读数据列表如下：（弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取9.8m/s2）

1

2

3

4

5

6



钩码质量m/g

0

30

60

90

120

150



刻度尺读数x/cm

6.00



8.34

9.48

10.64

11.79



①实验中挂30g钩码时刻度尺的读数如图，请你将这个测量值填入记录表中。

②该小组根据所测数据，在图（b）中的坐标纸建立x-m坐标系，并描出5组测量数据，请你将第2组数据描在坐标纸上，并画出x-m的关系图线。

③作出的图线与坐标系纵轴有一截距，其的物理意义是___________；该弹簧的劲度系数k=_____________N/m（结果保留3位有效数字）。

（2）乙组同学利用图（c）所示的装置，用与甲组同样规格的弹簧做实验，他们将弹簧左端与刻度尺的零刻度对齐，读出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度值，然后通过定滑轮在弹簧另一端的细绳上钩上钩码，并逐个增加钩码，依次读出指针所指刻度尺的刻度值。之后他们经历了与甲组同样的实验步骤。最后甲、乙两组将测出的劲度系数进行比对，发现乙组的测量结果总比甲组的测量结果稍大一些，其原因是__________________________________，这种误差叫_________（填“系统误差”或“偶然误差”）。

【答案】见解析

（1）① 7.13~7.17 （2分）

② 如下图所示 （2分）

③ 弹簧的原长 （2分）

25.0~25.6 （2分）

（2）滑轮与轴及滑轮与细绳之间有摩擦 （2分）

系统误差 （2分）

中档。探究“弹力和弹簧伸长的关系”实验。

考查：实验能力。：①了解基本仪器的主要性能和使用方法，根据需要能合理选择和正确使用基本仪器。

②理解实验原理和方法。能够控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。

③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。

三、本题共5小题，共41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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把答案填在答题纸相应的位置。

17．（6分）如图所示，网球运动员在网前做截击练习时，若练习者在球网正上方距地面高H处，将网球以一定的速度沿垂直球网的方向击出，已知底线到球网的水平距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，将球的运动视为平抛运动。

（1）求网球落地所用的时间；

（2）要使网球不出界，求运动员将球击出的最大速度。

【答案】见解析

（1）设网球落地所用的时间为t，则

所以
（3分）

（2）设运动员将球击出的最大速度为vm，则

（3分）

较易，运动的合成和分解，平抛运动。

考查：应用能力。应用能力是指综合运用已有的知识和方法，分析和解决问题的能力。

对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。

18．（7分）如图所示，质量m= 2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F=20 N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块，当木块运动到x=10m时撤去力F。不计空气阻力。已知木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，sin37° =0.6，cos37°=0.8。g取10m/s2。求：

（1）撤去力F时木块速度的大小；

（2）撤去力F后木块运动的时间。

【答案】见解析

（1）力F拉动木块的过程中，木块的受力情况如图1所示。根据牛顿运动定律有

又因为

代入数据可求得：
，

因为

所以
（4分）

（2）撤去F后，木块的受图情况如图2所示。根据牛顿运动定律有

又因为

代入数据可求得：
，

因为

所以
（3分）

较易，牛顿运动定律、运动学公式、力的合成和分解。

考查：应用能力。应用能力是指综合运用已有的知识和方法，分析和解决问题的能力。

对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。

19．（8分）如图所示，MPQ为竖直面内一固定轨道，MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道，它与水平轨道PQ相切于P，Q端固定一竖直挡板，PQ长为s。一小物块在M端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次弹性碰撞后停在距Q点为l的地方，重力加速度为g。求：

（1）物块滑至圆弧轨道P点时对轨道压力的大小；

（2）物块与PQ段动摩擦因数μ的可能值。

【答案】见解析

（1）设物块滑至P点时的速度为v，根据动能定理有

所以

设物块到达P点时，轨道对它的支持力大小为N，根据牛顿运动定律有

所以

根据牛顿第三定律，物块对轨道压力的大小
（4分）

（2）第一种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动一段距离，停在距Q为l的地方。设该点为O1，物块从M运动到O1的过程，根据动能定理有

所以

第二种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动冲上圆弧轨道后，返回水平轨道，停在距Q为l的地方。设该点为O2，物块从M运动到O2的过程，根据动能定理有

所以
（4分）

中档，考查牛顿运动定律、圆周运动、牛顿第三定律、动能定理。

考查：应用能力。①将较简单的实际情景抽象为与之对应的物理问题，弄清其中的状态和过程，找出相关条件和主要因素。

②将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。

20．（10分）质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上，水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4。现给物块施加一水平向右的推力F，推力作用于物块的时间为10s，物块在推力作用下运动，其加速度a随时间的变化如图（a）所示。g取10m/s2。

（1）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v─t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图所示a─t图像，求物块10s末的速度大小；

（2）在图（b）中画出10s内推力随时间变化的F－t图线，并标出纵坐标的值；

（3）求推力F在10s内作用于物块的冲量。

【答案】见解析

（1）由类比可知，0~10s内速度的变化量
等于0~10s内a-t图线与t轴所围的面积，则

m/s

所以10s末的速度

32m/s （3分）

（2）如图3所示。 （4分）

（3）同样的类比，0~10s内力F的冲量I为0~10s内F-t图线与t轴的所围的面积，所以

I=72N·s （3分）

中偏难。牛顿运动定律、图像的识别，冲量的概念。

考查：理解能力，应用能力。将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。

对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。

21．（10分）如图所示，长L=12m、质量M=1.0kg的木板静置在水平地面上，其右端有一个固定立柱，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1。质量m=1.0kg的小猫静止站在木板左端。某时小猫开始向右加速奔跑，经过一段时间到达木板右端并立即抓住立柱。g取10m/s2。设小猫的运动为匀加速运动，若加速度a=4.0m/s2。试求：

（1）小猫从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间；

（2）从小猫开始运动到最终木板静止，这一过程中木板的总位移。

【答案】见解析

（1）猫相对木板奔跑时，设木板与猫之间的作用力大小为F，根据牛顿运动定律，

对猫有：

对木板有：

所以

当猫跑到木板的右端时，有

所以
（4分）

（2）当猫奔跑至木板的右端时，猫的速度

（方向向右）

木板的速度

（方向向左）

木板向左运动的位移

（方向向左）

猫在抓住立柱的过程中，由于猫与木板相互作用的时间极短，所以猫和木板组成的系统动量守恒，则有

所以
（方向向右）

设在随后木板与猫整体向右滑行距离为
，则根据动能定理有

所以

所以木板运动的总位移：
（方向向左） （6分）

较难。牛顿运动定律，动量守恒定律的应用。

考查：应用能力。①将较简单的实际情景抽象为与之对应的物理问题，弄清其中的状态和过程，找出相关条件和主要因素。

②将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。

③对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。