2011-2012学年陕西省西安市高三第三次月考物理卷（解析版）

一间新房即将建成时要封顶，考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的坡度。设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动，那么，图中所示的四种情况中符合要求的是：

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如图甲所示，是电场中的一条直线．电子以某一初速度从点出发，仅在电场力作用下沿AB运动到B点，其图像如图乙所示，关于A、B两点的电场强度E_A、E_B和电势的关系，下列判断正确的是：

（A）>        （B）<

（C）        （D）

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质点仅在恒力的作用下，由O点运动到点的轨迹如图所示，在点时速度的方向与x轴平行，则恒力的方向可能沿：

（A）x轴正方向      （B）x轴负方向

（C）y轴正方向      （D）y轴负方向

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在如图所示的直角坐标系xyz所在的区域内，存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场。已知从坐标原点O沿x轴的正方向射入质子，穿过这区域时未发生偏转。设重力可忽略不计，则这区域中的E和B的方向可能是：

（A）E和B都沿x轴的正方向   （B）E和B都沿x轴的负方向

（C）E沿z轴正方向，B沿y轴正方向  （D）E沿z轴正方向，B沿y轴负方向

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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

（B）能求出小球下落的加速度为

（C）能求出小球在位置“3”的速度为

（D）能判定小球下落过程中机械能是否守恒

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如图所示，长方体容器的三条棱的长度分别为a、b、h，容器内装有NaCl溶液，单位体积内钠离子数为n，容器的左、右两壁为导体板，将它们分别接在电源的正、负极上，电路中形成的电流为I，整个装置处于垂直于前后表面的磁感应强度为的匀强磁场中，则液体的上、下两表面间的电势差为：

（A）0     （B）     （C）     （D）

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“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为：

（A）g     （B）2g   （C）3g    （D）4g

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两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m，电阻可不计的金属棒ab在沿着斜面与金属棒垂直的拉力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示，在这个过程中：

（A）作用在金属棒上各个力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

（B）作用在金属棒上各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和

（C）恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

（D）恒力F与安培力的合力所做的功等于零

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如图，火星和地球绕太阳的运动可以近似看作为在同一平面内的同方向的匀速圆周运动，已知火星轨道半径r₁=2.3×10¹¹m，地球轨道半径为r₂=1.5×10¹¹m，根据你所掌握的物理和天文知识，估算火星与地球相邻两次相距最近的最短时间间隔约为：

（A）1年     （B）2年     （C）3年    （D）4年

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用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为U_a、U_b、U_c和U_d。下列判断正确的是：

（A）U_a＜U_b＜U_c＜U_d           

（B）U_a＜U_b＜U_d＜U_c 

（C）U_a＝U_b＜U_c＝U_d

（D）U_b＜U_a＜U_d＜U_c

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以下说法正确的是：

（A）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，则增大照射光强度可能使该金属产生光电效应现象

（B）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，则改用X射线照射可能使该金属产生光电效应现象

（C） Ra→Rn+He是α衰变     （D）Na→Mg+e是裂变

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已知氢原子的基态能量为E₁，激发态能量，其中n=2，3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为：

（A）（B） （C） （D）

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一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。

（1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。

（2）通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω²成正比。你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。

（3）在证实了F∝ω²之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F∝ r的结论，你认为他们的依据是_______________________________。

（4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω²r，其中比例系数k的大小为__________，单位是________。

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⑴（6分）如图所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。将选择开关置于直流“50V”挡，Ⅱ的示数为______V；选择开关置于直流“100mA”挡，Ⅰ的示数为______mA；将多用电表选择开关置于“×10Ω”挡，Ⅲ的示数是____Ω。若接着要测阻值约为30Ω的电阻，应采取的测量步骤是：__________________________________。

⑵（8分）待测电阻R_X，阻值约为25kΩ，在测其阻值时，备有下列器材：

A.电流表（量程100μA，内阻2 kΩ）； B.电流表（量程500μA，内阻300Ω）；

C.电压表（量程10V，内阻100kΩ）；D.电压表（量程50V，内阻500kΩ）；

E.直流稳压电源（15V，允许最大电流1A）；F.滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；

G.电键和导线若干。

①电流表应选_______，电压表应选_______。

②在虚线框中画出测量电阻R_X阻值的电路图。

③根据电路图，用实线代替导线将下列实物连接成实验电路。

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物体从斜面顶端由静止开始沿斜面做匀加速直线运动，已知物体最初的一段位移L₁所用时间与运动至斜面底端前最后一段位移L₂所用时间相等，求此斜面的长度L．

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如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置，M为半径为、固定于竖直平面内的1/4光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径的1/4圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点，M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到N的某一点上，取g=10m/s²，求：

（1）发射该钢珠前，弹簧的弹性势能Ep多大？

（2）钢珠落到圆弧上N时的速度大小v_N是多少？（结果保留两位有效数字）

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如图甲所示，一个质量为m =2.0×10^－11kg，电荷量q = +1.0×10^－5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U₁=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压如图乙所示。金属板长L=20cm，两板间距d =cm。求：

（1）微粒射出偏转电场时的最大偏转角θ；

（2）若紧靠偏转电场边缘有一边界垂直金属板的匀强磁场，该磁场的宽度为D=10cm，为使微粒无法由磁场右边界射出，该匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件？

（3）试求在上述B取最小值的情况下，微粒离开磁场的范围。

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如图所示，在与水平方向成θ＝30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B＝0.20T，方向垂直轨道平面向上，轨道底端连有电阻R＝10.0×10^－2Ω。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好，每根导体棒的质量均为m＝2.0×10^－2kg，导体棒ab电阻r＝5.0×10^－2Ω，导体棒cd阻值与R相同。金属轨道宽度l＝0.50m。现先设法固定导体棒cd，对导体棒ab施加平行于轨道向上的恒定拉力，使之由静止开始沿轨道向上运动。导体棒ab沿轨道运动距离为S＝1.0m时速度恰达到最大，此时松开导体棒cd发现它恰能静止在轨道上。取g＝10m/s²， 求：

（1）导体棒ab的最大速度以及此时ab两点间的电势差；

（2）导体棒ab从开始到运动距离为S的过程中电阻R上产生的总热量。

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