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1、河南省豫东、豫北十所名校2012 年高中毕业班阶段性测试（四）物理能力测试本试题卷分第 I 卷（选择题）和第 卷（非选择题）两部分。考生作答时，将答案答在答题卡上（答题注意事项见答题卡） ，在本试题卷上答题无效。考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：Hl C 12 N14 O16 Na 23 A1 27 S 32 K39 Fe 56 Zn 65 I 127第 I 卷（选择题共 126 分）二、选择题：本大题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得
2、0 分。14英国物理学家狄拉克曾经预言，自然界中应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，距离它 r 处的磁感应强度大小为 为常数） ，其磁2(kBr场分布与点电荷的电场分布相似。现假设磁单极子 S 固定，带电小球在 S 极附近做匀速圆周运动。下列非磁性材料制成的带电小球可以做匀速圆周运动的是14 【答案】A【解析】本题考查洛伦兹力作用下的平衡问题。根据左手定则判定小球所受洛伦兹力的方向，既要有指向圆心方向的分力提供向心力，又要有竖直向上的分力与重力平衡。而 D 项竖直方向合力不为0，只有 A 项符合。15一汽车在运动的过程中突然刹车，从开始刹车计时它的位移与时间的关系是单
3、位是 m， t 单位是 s） ，则刹车后 4 s 内汽车的平均速度为24(xtxA6 m/s B8 m/s C9 m/s D12 m/s15 【答案】C【解析】本题考查汽车的刹车问题及平均速度的定义。-Qa b根据位移与时间的关系式： 利用待定系数法知： =24m/s；201atvx0va21， ；由速度与时间关系式： 汽车刹车后 3s 停止，则先求 3s4a28smtv0内的位移,再求平均速度 smtv943616如右图所示，在点电荷 Q 产生的电场中有 a、 b 两点，相距为 d，已知 a 点的场强大小为 E，方向与 ab 连线成 30角，b 点的场强方向与 ab 连线成 120角，下列说
4、法正确的是A点电荷 Q 带正电 B点电荷 Q 带负电Cb 点的场强大小为 3EDb 点的场强大小为 3E16.【答案】 BD【解析】本题考查真空中点电荷电场强度的叠加。负点电荷周围的电场线分布是聚拢状，过 a、 b 两点的电场线延长后能交于一点，故点电荷 Q 带负电。由图中几何关系，设 b 点到场源的距离为 ,则 a 点到场源的l距离为 ,根据 得 b 点场强l32rkEE17某节能运输系统装置的简化示意图如图所示。当小车在轨道顶端时，自动将货物装入车中。然后小车载着货物沿粗糙的轨道无初速度下滑，并压缩弹簧。当弹簧被压缩至最短时，立即锁定弹簧，并自动将货物卸下。卸完货物后随即对弹簧解锁，小车恰
5、好被弹回到轨道顶端。此后重复上述过程。则下列说法中正确的是A在小车不与弹簧接触的过程中小车下滑时的加速度小于上滑时的加速度B小车上滑过程中克服斜面摩擦阻力做的功小于小车下滑过程中克服斜面摩擦阻力做的功C小车每次运载货物的质量均相同D在小车与货物从轨道顶端滑到最低点的过程中小车与货物组成的系统减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能17. 【答案】ABC 【解析】本题考查动力学问题，解决此类问题重在分析物体受力和运动情景，灵活应用动能定理和能量守恒定律。下滑时重力的分力跟摩擦力反向相减，上滑时同向相加，即 A 项正确。 克服摩擦力做功 等于摩擦力乘以距离。距离相同，摩擦力越大功越多，根据f=umg
6、cos 下滑时 m 越大摩擦力做功多。即 B 项正确弹簧每次被压缩后，弹簧的弹性势能相同，则开始时的重力势能也相同。因而车每次运载货物的质量均相同，即 C 项正确。重力势能转化为弹性势能和因摩擦产生的内能，即 D 项错。18如图所示，理想变压器的原线圈 a、 b 两端接正弦交流电压，副线圈 c、 d 两端通过输电线接两只相同的灯泡 L1、 L2，输电线的等效电阻为 R，当开关由原来的断开状态变为闭合状态时，下列说法正确的是A电阻 R 两端的电压减小 B通过原线圈的电流增大C通过灯泡 L1 的电流增大 D变压器的输入功率减小18. 【答案】B【解析】本题考查含有理想变压器的动态电路分析。开关由原
7、来的断开状态变为闭合状态，由 得副线圈线路总电压不变，而总电21nU阻减小，总电流增大，则 R 两端电压增大，即 A 项错误，B 项正确；由 得原线圈12nI电流增大，输入功率增大；开关断开时， ，开关闭合时，LLRI21,得 ，即 C 项错。)21(1LLRUI1LI192012 年 2 月 25 日凌晨 0 时 12 分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭将第十一颗北斗卫星 G5 成功送入地球同步轨道。按照计划，在 2020 年左右，我国将建成由 30 余颗卫星组成的北斗卫星导航系统。地球的质量可以由表达式 求baMGc出，式中 G 为引力常量，a 的单位是 m/s，b 是 a
8、 的指数，c 的单位 m/s2，下列说法正确的是Aa 是卫星绕地球运动的速度，b=4，c 是地球表面的重力加速度Ba 是第一宇宙速度，b=4 ，c 是地球表面的重力加速度Ca 是赤道上的物体随地球一起运动的速度，b=2 ， c 是卫星的向心加速度Da 是卫星绕地球运动的速度，b=4，c 是卫星的向心加速度19.【答案】BD 【解析】本题考查求解万有引力问题的常用方法:g 值法和环绕法。利用特殊值代入法进行单位运算，由 得baMGc,故 b=4 成立。kgsmksgsmkNg 1.1)(.1)( 224224地球表面处 由向心力公式 得2rGM 2rvrGMv若 c 是地球表面的重力加速度,由
9、得baGc则 故 a 是第一宇宙速度，即 A 项正确Ggv42)(gr若 c 是卫星的向心加速度，则 由 得rvc2bMGc故 a 是卫星绕地球运动的速度，即 D 项正确。rvGM2420右图是电子感应加速器的示意图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真室室中做圆周运动。上图为磁极侧视图，下图为真空室的俯视图。电子从电子枪右端逸出（不计初速度）后，在真空室中沿虚线被加速，然后击中电子枪左端的靶，下列说法正确的是A俯视看，通过电磁铁导线的电流方向为顺时针方向B俯视看，通过电磁铁导线的电流方向为逆时针方向C通过电磁铁导线的电流应逐渐减小D通过电磁铁导线的电流应逐渐增大20.
10、【答案】BD【解析】本题考查感生电场的产生和特点。根据变化的磁场产生感生电场，为使电子能落在靶上，电子受到力的方向为逆时针，则感生电场方向为顺时针，利用楞次定律知道磁场方向可能为竖直向下减弱或向上增强，再利用安培定则判定螺线管中的电流方向。判断得 BD 项正确。21如图甲所示，靠在竖直粗糙墙壁上的物块在 t=0 时被无初速度释放，此时开始受到随时变化规律为 F=kt 的水平力作用。f 、 v、 a 和E p 分别表示物块所受的摩擦力、物块的速度、加速度和重力势能变化量，则图乙中能正确描述上述物理量随时间变化规律的是21.【答案】C【解析】本题考查利用物体运动过程中受力变化分析各物理量随时间变化
11、图像，解决这类问题重在写出对应的函数关系式。物体释放后，对物体受力分析得： , ,则 即 Cmafgktfmktga项正确，物体先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度反向增加的减速运动，故 B 错，据 ，物体位移不随时间均匀变化，即 D 项错，物体mghEp运动过程中先受滑动摩擦力，变化规律： 当物体速度fgffg减为 0 后静止在墙面， 突变为大小等于重力，即：f第卷 （非选择题共 174 分）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题第 32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33 题第 40 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共 129 分。22 （6 分）如
12、图所示是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系，在装置安装完毕后、闭合电路开关前的示意图。图中 A 为沙桶和沙，B 为定滑轮，C 为滑块及上面添加的砝码，D 为纸带，E 为电火花计时器， F 为蓄电池（电动势为 6V） ，S 为开关，请指出图中的三处错误：（1） ；（2） ；（3） 。23 （9 分）用电阻箱、电流表、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻。（1）将图甲的实物连接成可完成实验的电路。（2）完成以下步骤的相关内容：调节电阻箱，示数如图乙所示，读得的电阻值 R1= ；合上开关，从电流表上读得的数值为 I1；重复、，收集多组 R 和 I 的数据。（3）某同学根据他设计的实验以及收集到
13、的数据，作出了如图丙所示的图线 ，1RI由此可知，干电池的电动势 E= V（计算结果保留三位有效数字） ；图线纵轴截距的绝对值代表 的电阻之和。24 （13 分）如图所示，高为 h=3.2 m、倾角为 =53的光滑斜面顶端有一质点 A 自静止开始下滑，与此同时在斜面底端有另一质点 B 在其他力的作用下自静止开始以加速度a=5 m/s2 沿光滑水平面向左做匀加速运动，质点 A 下滑到斜面底端能沿光滑的小圆弧部分平稳向 B 追去，取 g=10 m/s2，sin 53=08。试通过计算判断质点 A 能否追上B。若能追上，求出相遇时 B 质点运动的位移；若不能追上，求出质点 A、B 在水平面上的最近距
14、离。25 （19 分）如图所示，在正方形区域 abcd 内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为 B的匀强磁场。在 t=0 时刻，一位于正方形区域中心 O 的粒子源在 abcd 平面内向各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形边长，不计重力和粒子之间的相互作用力。已知平行于 ad 方向发射的粒子在 t=t0 时刻刚好从磁场边界 cd 上的某点离开磁场，求：（已知）23sin4（1）粒子的比荷 ；qm（2）从粒子发射到粒子全部离开磁场所用的时间；（3）假设粒子源发射的粒子在各个方向均匀分布，在 t=t0 时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发
15、射的总粒子数之比。（二）选考题：共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。33 【物理选修 3-3】 （15 分）（1） （6 分）下列叙述正确的是_。 （选对一个给 3 分，选对两个给 4 分，选对 3 个给 6 分。每选错一个扣 3 分，最低得分为 0 分）A布朗运动就是液体分子的热运动B对一定质量气体加热，其内能一定增加C物体的温度越高，分子的平均动能越大D物质的状态在一定的条件下可以相互转变，在转变过程中一定会发生能量交换E若分子间距离 r= r0 时，两分子间分子力 F=0，则当两分子间距离由 r0 逐渐增大到l0r0 的过程中，分子间相互作用的势能增加（2） （9 分）如图所示，竖直放置且粗细均匀的 U 形玻璃管与容积为 V0=90cm3 的金属球形容器连通，用 U 形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为27时， U 形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出 h1=16 cm，水银柱上方空气长h0=20 c
