2010-2011学年河北省高三下学期第一次调研考试理科物理卷

物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是（    ）

A. 牛顿计算出万有引力常量          B. 法拉第发现了电磁感应定律

C. 奥斯特实验说明电流周围产生磁场  D. 赫兹预言了电磁波的存在

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在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的导热气缸质量为M，气缸内有一质量为m的活塞，已知M>m。活塞密封一部分理想气体。现对活塞施一水平向左的推力F(如图A)时，气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的力F水平向左拉汽缸，如图B，此时气缸的加速度为a2，封闭气体的压强为p2，体积为V2，设密封气体的质量和温度均不变。则(  )

A: a1 =a2  ,P1<P2 ,V1 >V2     B: a1 < a2  ,P1>P2 ,V1 >V2

C: a1 =a2  ,P1>P2 ,V1 < V2    D: a1 > a2  ,P1>P2 ,V1 >V2

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如图3所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m，电阻为R的正方形线圈边长为L（L< d），线圈下边缘到磁场上边界的距离为h．将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，则在整个线圈穿过磁场的全过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是　

A.线圈可能一直做匀速运动　　   B．感应电流所做的功为mg（d+h）

C.线圈的最小速度可能是mgR/B2L２ 　D.线圈的最小速度一定是

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在2010年青海玉树抗震救灾中，我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地球做匀速圆周运动，轨道半径为r.某时刻两颗工作卫星分别位于同一轨道上的A、B位置(如图所示)．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，则下列说法正确的是（   ）

A．这两颗卫星的加速度大小均为

B．卫星甲向后喷气就一定能追上卫星乙

C．卫星甲由位置A运动到位置B所需的时间为

D．卫星甲和卫星乙的机械能相同

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处于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=200m/s。已知t=0时，波刚传播到x=40m处，波形如图所示。在x=400m处有一接受器(图中未画出)，则下列说法正确的是( 　　)

A．波源开始振动时方向沿y轴正方向

B．接受器在t=2s时才能接受此波

C．若波源向x轴正方向匀速运动，接受器收到波的频率为10Hz

D．从t=0开始经0.15s，x=40m的质点运动的路程为0.6m

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将一个半径为1m的匝数为100匝的圆形金属线框，置于磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，线框总电阻为3.14Ω，规定逆着磁场强度的方向，看顺时针的方向为感应电流的正方向，如图甲所示。下列说法中正确的是（  ）

A．0～1 s内，感应电流的方向为正

B．感应电流的有效值

C．0～1 s内，线圈有扩张趋势

D．1～3s内通过线框某一截面的电量是0～1s内的两倍

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如图所示，竖直平面内，一带正电的小球，系于长为L的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定为O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E．已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力．现先把小球拉到图中的P1处，使轻线伸直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球．已知小球在经过最低点的瞬间，因受到线的拉力作用，其速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P1点等高的点P2时，线上张力T为（ ）

A．mg         B．3 mg           C．2 mg          D．4mg

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如图所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd相连接。线圈A内存在变化的磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，已知ab和cd的作用情况为：0～2s内互相排斥，2～4s内互相吸引。则线圈A内磁感应强度B随时间变化的图象不可能是（    ）

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Ⅰ （1）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离cm，B、C间距离y 2 =14.58cm．（g取9.80m/s2）

根据以上直接测量的物理量得小球初速度为_____（用题中所给字母表示）

②小球初速度的测量值为_____________m/s。（保留两位有效数字）

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Ⅱ某同学为了测量电流表G的内阻和一段电阻丝AB的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路．已知滑片P与电阻丝有良好的接触，其他连接导线电阻不计．现有以下器材：

A．待测电流表G（量程为60mA，内阻Rg）

B．一段粗细均匀的电阻丝AB（横截面积为S=1.0×10-7m2，总长度为L总=60 cm）

C．定值电阻R=20Ω

D．电源E（电动势为6V，内阻不计）

E．毫米刻度尺

F．电键S，导线若干

（1）连接好电路，闭合电键S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度L和电流表的读数I；改变P的位置，共测得5组L与I的值．

（2）根据测出的I的值，计算出的值，并在坐标纸上描出了各数据点(L，)，如图丙所示，请根据这些数据点在图丙上作出－L的图象．

（3）由－L的图象可得待测电流表内阻Rg=________Ω，电阻丝电阻率ρ=_________Ω·m.（结果保留两位有效数字）

（4）实验所提供的器材中，如果电源E的内阻未知且不能忽略，其他条件不变，则（   ）

A．仍能测出Rg和ρ                      B．Rg和ρ均不能测出

C．只能测出Rg                           D．只能测出ρ

Ⅲ．在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中

（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程      （填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U-I图象，则电池内阻为     W

（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为       V，内阻为       W

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如图，在高h1=30m的光滑水平平台上，质量m1=1kg的小物块以1水平速度v1与质量m2=2kg的静止小物块2正碰，碰后合为一个小物块3；小物块3做平抛运动，恰从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块3沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞。g=10m/s2。求：

（1）小物块1的水平速度v1的大小？（5分）

（2）若小物块3与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点p（p点没画出）。设小物块3与轨道CD之间的动磨擦因数为μ，求μ的取值范围。（7分）

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如图所示，第三象限内存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场方向向里，大小为B0，匀强电场场强为E。第二象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向内的匀强磁场，磁场的下边界与x轴重合。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以某一速度从M点进入第三象限，沿与y轴成600的直线运动到P点，在P点进入第二象限的磁场，经过一段时间后粒子垂直y轴上的N点通过y轴，N点到原点距离为L。忽略粒子的重力影响。求：

（1）请分析匀强电场的场强方向并求出粒子的运动速度。（6分）

（2）矩形有界磁场的磁感应强度B的大小。（10分）

（3）矩形有界磁场的最小面积。（4分）（要求有必要的文字叙述和轨迹图）

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如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环球，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，且平行轨道足够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。

（1）求导体棒ab从A下落到r/2时的加速度大小。（6分）

（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（7分）

（3）若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场II时速度大小v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式（7分）

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