北京市顺义区2012届高三尖子生综合素质展示物理试卷

在工厂的车间里有一条沿水平方向匀速运行的传送带，可将放在其上的小工件（可视为质点）运送到指定位置。某次将小工件放到传送带上时，恰好带动传送带的电动机突然断电，导致传送带做匀减速运动至停止。则小工件被放到传送带上后相对于地面 （    ）

自从1970年4月我国的第一颗人造地球卫星上天以来，在40多年的时间里，我国的航天事业取得了举世瞩目的成就，期间成功的发射了地球同步通信卫星和载人航天飞船。2011年11月1日又成功地发射了“神州8号”飞船，并在空中与“天宫1号”成功的实现了交会对接。已知“神州8号”飞船运行周期约为90min，那么“神州8号”飞船与地球同步通信卫星在轨道上正常运转时相比较  （    ）

在如图1所示的电路中，电源的内电阻r不能忽略，其电动势E小于电容器C的耐压值。在开关S断开的情况下电路稳定后，闭合开关S，则在电路再次达到稳定的过程中，下列说法中正确的是 （    ）
　　

如图2所示的直线是真空中某电场的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点。一个带正电的粒子仅在电场力作用下（重力忽略不计），以速度v_A经过A点向B点运动，经一段时间以后，该带电粒子以速度v_B经过B点，且v_B与v_A方向相反，则 （    ）
　　

设电子在运动过程中只受电场力作用，则在下列哪种电场中，只要电子以一个适当的初速度开始运动，就能始终沿某一条电场线运动；而电子以另一个适当的初速度开始运动，它就能始终沿某等势面运动 （    ）

如图3所示，一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端O固定在天花板上，另一端C与静止在水平地面上的滑块A相连。B为紧挨绳的一固定不动且与竖直面垂直的光滑小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。当绳OC处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。现用一水平力F作用于A，使之在地面上向右做直线运动，且在运动过程中绳一直处于弹性限度内。若滑块A与水平地面间有摩擦，且动摩擦因数恒定，那么关于滑块A所受滑动摩擦力大小的判断，下列说法中正确的是（    ）
　　

一列简谐横波某时刻的波形如图4中实线所示，经过0.50s后的波形如图4中虚线所示。已知波的周期为T，而且0.25s<T<0.50s，则  （    ）
　　

在一对很大的平行正对金属板间可形成匀强电场，通过改变两金属板间的电压，可使其间的电场强度E随时间t按图5所示的规律变化。在这个电场中间，有一个带电粒子在t=0时刻由静止释放，若带电粒子只受电场力作用，且运动过程中不接触金属板，则下列说法中正确的是 （    ）
　　

质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹，以水平速度击中木块，木块滑行距离s后，子弹与木块以共同速度运动，子弹射入木块的深度为d。为表示该过程，甲、乙两同学分别画出了如图6所示的示意图。对于甲、乙两图的分析，下列说法中正确的是 （    ）
　　

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中
①除了打点计时器、重锤、纸带以外，下面的测量仪器中，哪些是必须的？        （填写仪器前面的序号）
A.天平
B.弹簧秤
C.刻度尺
D.秒表
②实验中测出的重锤的重力势能减小量ΔEP与动能的增加量ΔEk相比，应该哪个稍大些？为什么？
（2）实验室有一块量程为500μA，内电阻Rg约为200Ω的电流表（也称微安表），需要准确测量它的内电阻，有人根据实验室现有的器材设计了如图7甲所示的实验电路。电路中部分器件的规格如下：
　　

① 为了保证实验操作过程的安全（即不论滑动变阻器R1的滑动端如何调节，都不会烧坏电流表），定值电阻R₃的阻值至少应为    Ω。
② 将图7乙所示的实物图按图7甲所示的电路连接成实验电路。
③ 简述测量的主要操作步骤，并说明测量的结果。

如图8所示，一倾角θ=37°的斜面固定在水平地面上，质量m=500g的木块以v₀=1.52m/s的初速度从斜面底端开始沿斜面向上滑动。已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²。求
（1）    木块沿斜面运动的最大位移的大小；
（2）    木块沿斜面向上滑行到最高点所用的时间；
（3）    木块从最高点返回的运动过程中，受到的合外力多大。
　　

如图9所示，金属块静止在光滑水平面上，一粒子弹以水平速度v₀=300m/s从左边射向金属块，子弹撞到金属块后又以v′=100m/s的速度反向弹回。已知金属块的质量M=2.0kg，子弹的质量m=20g。求：
（1）金属块被子弹撞击后的速度大小；
（2）子弹和金属块在相互作用的整个过程中，它们各自动量变化的大小和方向。并说明这二者的关系；
（3）在子弹和金属块相互作用过程中，子弹损失的机械能、子弹和金属块组成的系统损失的机械能各是多少。
　　

如图10所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E。今有一质量为m、带正电q的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：
（1）滑块通过B点时的速度大小；
（2）滑块通过B点时对弧形轨道的压力；
（2）水平轨道上A、B两点之间的距离。
　　

如图11所示，质量M=3.0kg的平板小车静止在光滑水平面上，当t=0时，两个质量均为m=1.0kg的小物体A和B（均可视为质点），分别从左端和右端以水平速度v₁=4.0m/s和v₂=2.0m/s冲上小车，当它们在车上停止滑动时，A、B没有相碰。A、B与车面的动摩擦因数均为
（1）求A、B在车上停止滑动时车的速度；
（2）车的长度至少是多少；
（3）在图12所给出的坐标系中画出0至4.0s内小车的速度—时间图象。
　　

如图13（甲）所示，A、B是在真空中平行正对放置的金属板，在两板间加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场。A、B两极板间距离d=10cm。在A、B两极板上加如图13（乙）所示的交变电压，t=0时，A板电势比B板电势高，电势差U₀=2000V。一个比荷q/m=1.0×10⁷C/kg的带负电的粒子在t=0时从B板附近由静止开始运动，不计粒子所受重力。
（1）若要粒子撞击A板时具有最大速率，则两极板间所加交变电压的频率最大不能超过多少？
（2）如果其它条件都保持不变，只是使交变电压的频率在上述最大频率的基础上再逐渐变大，定性画出粒子撞击A板时的速率v与频率f的关系图象。这个图象上将出现一系列的极值，求出所有这些极值点的坐标值。