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2014届高三年级第二次四校联考物理试题


2014 届高三年级第二次四校联考

物 理 试 题
命题:康杰中学 长治二中 忻州一中 临汾一中 一、选择题(本大题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分;1-8 小题是单项选择,9-12 小题是 多项选题择。全选对的得 4 分,选对但选不全的得 2 分,有选错的得 0 分) 1. 用比值定义物理量是物理学常用的方法,下列表达中不属于比值定义法定义物理量的是 A.电动势 E ? C.电阻 R ?

W q

B.电容 C ?

?S 4? kd
F IL

2. 一物体做直线运动,其加速度随时间变化的 a ? t 图象如图所示。 下列 v ? t 图象中,可能正确描述此物体运动的是

U I

D.磁感应强度 B ?

A. B. C. D. 3. 在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形 abcd ,顶点 a、c 处分别固定一个正点电荷,电 荷量相等, 如图所示. 若将一个带负电的粒子置于 b 点, 自由释放, 粒子将沿着对角线 bd 往复运动.粒子从 b 点运动到 d 点的过程中 A.先作匀加速运动,后作匀减速运动 ks5u B.先从高电势到低电势,后从低电势到高电势 C.电势能与机械能之和先增大后减小 D.电势能先减小后增大 4. 下列关于电场和磁场的说法正确的是 A.电场强度是由电场本身决定的,但某点电势的高低不仅与电场本身有关,而且与零势 面的选取有关 B.电场中某点的电势高,则试探电荷在该点的电势能一定大;磁场中某点磁感应强度大, 则电流元在该处受的安培力一定大 C.电场对处于其中的静止电荷一定有力的作用,而磁场对处于其中的运动电荷一定有力 的作用 D.磁感应强度是矢量,方向由放入磁场中的电流元来决定 5. 如图, 一小球从一半圆轨道左端 A 点正上方某处开始做平抛运动 (小球可视为质点) ,飞行过程中恰好与半圆轨道相切于 B 点. O 为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为 R , OB 与水平方向

夹角为 60 ,重力加速度为 g,则小球抛出时的初速度为(

0



A.

3 gR 2

B.

3 3 gR 2

C.

3 gR 2

D.

3 gR 3

6. 如图所示,一固定杆与水平方向夹角为 ? ,将一质量为 m1 的滑块套在杆上,通过轻绳悬 挂一个质量为 m2 的小球,杆与滑块之间的动摩擦因数为 ? .若滑块与小球保持相对静 止以相同的加速度 a 一起运动,此时绳子与竖直方向夹角为 ? ,且 ? ? ? ,则滑块的运 动情况是( )

A.沿着杆加速下滑 B.沿着杆加速上滑 C.沿着杆减速下滑 D.沿着杆减速上滑 7. 质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时,引力势能可表示为 E p ? ?

GMm ,其中 r

G 为引力常量,M 为地球质量.该卫星原来在半径为 R1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动, 由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其匀速圆周运动的半径变为 R2,此过 程中因摩擦而产生的热量为( A. GMm ? ) B. GMm ?

?1 1 ? ? ? ? R1 R2 ?

? 1 1? ? ? ? R2 R1 ?

C.

GMm ? 1 1 ? ? ? ? 2 ? R2 R1 ?

D.

GMm ? 1 1 ? ? ? ? 2 ? R1 R2 ?

8. 如图所示,小球 C 置于光滑的半球形凹槽 B 内,B 放在长木板 A 上,整个装置处于静止 状态.现缓慢减小木板的倾角 ? 过程中,下列说法正确的是 A.C 受到三个力的作用 B.A 受到的压力逐渐变大 C.A 受到的摩擦力逐渐变大 D.C 对 B 的压力逐渐变大 9. 如图所示,电源电动势 E ? 9V ,内电阻 r ? 4.5? ,变阻器 R1 的最大电阻 Rm ? 5.0?, R2 ? 1.5?, R3 ? R4 ? 1000? , 平行板电 容器 C 的两金属板水平放置. 在开关 S 与 a 接触且当电路稳定时, 电源恰好有最大的输出功率, 在平行板电容器中间引入一带电微 粒恰能静止.那么( )

A.在题设条件下, R1 接入电路的阻值应为 3Ω,电源的输出功率应为 4.5W B.引入的微粒带负电,当开关接向 b (未接触 b )的过程中,微粒将向下运动 C.在题设条件下,当 R1 的阻值增大时, R2 两端的电压增大 D.在题设条件下,当开关接向 b 后,流过 R3 的电流方向为 d → c 10. 如图所示,平行板电容器 AB 两极板水平放置,已知 A 板和电源正极相连,且 E1>E2, 当单刀双掷开关接 1 时,一带正电粒子沿 AB 中心水平线射入,打在 B 极板上的 N 点, 不计粒子重力,为使粒子能打在 N 点右侧,则下列措施可行的是( ) A.断开开关并将 A 板上移一段距离 B.断开开关并将 A 板下移一段距离 C.断开开关并将 B 板下移一段距离 D.将单刀双掷开关接 2

11. 一辆汽车在水平路面上以速度 v0 匀速行驶时, 发动机的功率为 P , 牵引力为 F0 . t1 时 从 刻起汽车开上一个倾角为 ? 的坡路,若汽车功率保持不变,水平路面与坡路摩擦阻力大 小相同,汽车经过一段时间的变速运动后又进入匀速运动状态,则下面关于汽车速度 v 、 牵引力 F 与时间 t 的关系图象正确的是( )

A.

B.

C.

D.

12. 空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图 所示,一个质量为 m 、电 荷量为 q 的小球在该电场中运动,小球经过 A 点时的速度大小为 v1 ,方向水平向右,运 动至 B 点时的速度大小为 v2 ,运动方向与水平方向之间的夹角为 ? , A 、 B 两点之间 的高度差与水平距离均为 H ,则以下判断中正确的是( A.若 v2 < v1 ,则电场力一定做负功 B. A 、 B 两点间的电势差 U ? )

m 2 ? v2 ? v12 ? ks5u 2q

C.小球由 A 点运动到 B 点,电场力做的功 W ?

1 2 1 2 mv2 ? mv1 ? mgH 2 2

D.小球运动到 B 点时所受重力的瞬时功率 P ? mgv2 二、实验填空题(13 题 4 分,14 题 8 分,共 12 分) 13.(4 分)用如图所示的装置研究“轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度形变量”的关系:在光滑 的水平桌面上沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左

端固定,右端与一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如 图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小 钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为 s. (1) 若要计算弹簧的弹性势能还应测量的物理量有: 式为 E p ? 。 (2) 弹簧的弹性势能 E p 与小钢球飞行的水平距离 s 及上述测量出的物理量之间的关系 。 (3)弹簧的压缩量 x 与对应的钢球在空中飞行的水平距离 s 的实验数据如下表所示: 弹簧的压缩量 x ( cm ) 1.00 1.50 3.00 2.00 4.01 2.50 4.96 3.00 6.01 3.50 7.00 。

小钢球飞行的水平距离 s ( m ) 2.01

根据上面的实验数据,请你猜测弹性势能 E p 与弹簧的压缩量 x 的关系为

14. 分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,某同学选中一个标有“2.5V,0.6W ”的 (8 小灯泡,除了导线和开关外,还有下列器材可供选择: 电压表 V1(量程 6V,内阻约为 6kΩ); 电压表 V2(量程 3V,内阻约为 3kΩ); 电流表 A1 (量程 300mA,内阻约为 1Ω); 电流表 A2 (量程 150mA,内阻约为 2Ω) 滑动变阻器 R1 (最大阻值 200Ω); 滑动变阻器 R2 (最大阻值 10Ω) 直流电源 E1 (电动势 4.5V, r1 =0.8Ω) (1)实验中电压表应选________,电流表应选_______,滑动变阻器应选________; (填 写器材代号) (2)以下的四个电路中应选用________电路图进行实验。

(3)做完上述实验后,该同学接着用上述所选电路分别描绘了三个电学元件的伏安特 性曲线,如图甲所示,则三个元件中属于线性元件的是_______(填写曲线代号) 。然后 他用图乙所示的电路给三个元件分别供电,并测出给元件 1 和元件 2 供电时的电流和电 压值,分别标在图甲上,它们是 A 点和 B 点。已知 R0 =8.8? ,则该电源的电动势

E =_______V,内电阻 r =_______Ω。这个电源给元件 3 供电时,元件 3 的电功率
P=_______W。

三、计算题(本题共 4 个小题,共 40 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) 15.(8 分)如图,静止在光滑水平面上质量 M=10kg 的小车,在小车右端施加一水平恒力 当小车向右运动速度达到 v ? 2.8m / s 时, 在小车的右端轻放一质量为 m=2kg F =10 N , 的小物块, (物块可视为质点)物块与小车间的动摩擦 m 2 M F 因数 ? =0.2 , g ? 10m / s 求: (1)若小车足够长,经过多长时间两者具有相同的速度。 (2)小车至少多长才能保证小物块不从小车上掉下来。 16. (10 分)如图所示,一表面光滑、与水平方向成 60 角的绝 缘直杆 AB 放在水平方向的匀强电场中,其下端( B 端)距 地面高度 h ? 0.8m 。 有一质量为 m=500g 的带电小环套在直 杆上,正以某一速度沿杆匀速下滑,小环离杆后正好通过 B 端的正下方 P 点处。求:ks5u (1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。 (2)小环在直杆上匀速运动速度的大小 v0 。 17.(10 分)如图所示,一质量为 m ? 1kg 的可视为质点的滑块,放在光滑的水平平台上, 平台的左端与水平传送带相接,传送带以 v ? 2m / s 的速度沿顺时针方向匀速转动(传 送带不打滑) ,现将滑块缓慢向右压缩轻弹 簧,轻弹簧的原长小于平台的长度,滑块静 V 止时弹簧的弹性势能为 EP = 4.5J,若突然释放 滑块,滑块向左滑上传送带。已知滑块与传 送带的动摩擦因数为 ? =0.2 ,传送带足够长, E B P
0

v0
60°

A

h

g ? 10m / s 2 . 求:
(1)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间。 (2)滑块第一次从滑上传送带到离开传送带由于摩擦产生的热量。

18. (12 分)如图所示,三角形区域磁场的三个顶点 a、b、c 在直角坐标系内的坐标分别为 (0,2 3 cm)(-2cm,0)(2cm,0) , , ,磁感应强度 y/cm

q B=4 ?10 T ,大量比荷 ? 2.5 ?10 5 C / kg 不计重力 m
-4

a

的正离子,从 O 点以 v =2 3 m/s 相同的速率沿不同方 向垂直磁场射入该磁场区域。 。求: (1)离子运动的半径 (2)从 ac 边离开磁场的离子,离开磁场时距 c 点最近的位置坐标。 (3)从磁场区域射出的离子中,在磁场中运动的最长时间。ks5u

b

O

c

x/cm

四校联考物理试题答案
一、选择题(共 48 分) 1 2 3 B D D 4 A 5 B 6 D 7 C 8 B 9 AD 10 CD 11 AC 12 AC

二、实验填空题(13 题 4 分,14 题 8 分,共 12 分) 13.答案:( 1)小钢球质量 m、桌面离地面高度 h (2 分) ( 2) Ep= mgs 2 /4h (1 分 ) 2 ( 3) Ep 与 x 成正 比 ( 1 分) 14.答案:(1)V2 A1 R2 (2)A (3)1; 3.0; 1.2; 0.2 三、计算题(本题共 4 个小题,共 40 分) 15.(8 分) 解析:(1)设小物块和小车的加速度分别为 am , aM ks5u 由牛顿第二定律有:

每空 1 分

? mg ? mam
F ? ? mg ? MaM

am ? 2 m s 2 ------------------------ ( 1 分) aM ? 0.6 m s 2
--------------------( 1 分 )

设经过时间 t1 二者达到相同的速度,由 amt1 ? v0 ? aM t1 解得: t1 ? 2s --------------------------------------------------------( 2 分 ) (2)解:当二者达到相同的速度后, 假设二者保持相对静止, 以共同的加速度 a 做匀加速运动, 以小物块和小车整体为研究对象, 由牛顿第二定律的:

F ? (M ? m)a

解得: a ?

5 m 2 ks5u s 6 5 N ks5u 3

此时小物块和小车之间的摩擦力 f ? ma ?

而小物块和小车之间的最大静摩擦力 f m ? ? mg ? 4 N

f ? f m ,所以二者达到相同的速度之后,保持相对静止。--------ks5u
从小物块放上小车开始,小物块的位移为 s1 = 小车的位移为 s2 ? v0t ?

1 amt 2 ------( 1 分 ) 2

1 amt 2 2

-----------------------------------(1 分 ) -------------(2 分)

小车至少的长度 L ? s2 ? s1 ;带入数据解得 L ? 2.8m

16. (10 分) 解析: (1)小环沿 AB 杆匀速下滑,受力分析如图所示,小环 共受 3 个力,由图可知 qE= 3 mg 离开直杆后小环只受重力的电场力,F 合=2mg=ma (2 分)

FN

A qE B mg

则 a=2g=20m/s2,方向垂直于杆向下

(2 分)

3 (2)环离开直杆做类平抛运动,平行杆方向匀速运动: 2 h= v0t ( 2 分) 1 1 垂直于杆方向匀加速运动:2 h=2 a t2 解得:v0=2 3 m/s 17.(10 分) 解析:(1)弹簧释放的过程中由机械能守恒,设物体滑上传送带的速度为 v1 ,则 E p ? 得 v1 ? 3 m s (1 分)
2

(2 分) (2 分)

1 2 mv1 , 2

物体在传送带上运动的加速度 a ? ? g ? 2m / s 物体向左运动的时间 t1 ?

v1

a

? 1.5s
a ? 1s

( 1 分) (1 分)

向右匀加速运动的时间 t2 ? v 向左的最大位移为 x1 ?

v12
2

2a

? 2.25m

向右运动的位移为 x2 ? v

? 1m 2a x ? x2 匀速向右的时间为 t3 ? 1 ? 0.625s v
所以 t ? t1 ? t2 ? t3 ? 3.125s

(1 分) (1 分)

(2)物体向左运动 x1 的位移时,传送带的位移为

x1' ? vt1 ? 3m
则 ?x1 ? x1 ? x1 ? 5.25m
'

(1 分)
' x2 ? vt2 ? 2m

物体向右运动 x2 时,传送带位移为 则 ?x2 ? x2 ? x2 ? 1m
'

(1 分)

?x ? ?x1 ? ?x2 ? 6.25m

(1 分)

则产生的热量为

Q ? ?mg ? ?x ? 12.5J
18. (12 分)

(2 分)ks5u

v2 mv 解析: (1)由 qvB=m R 得,R= qB ,代入数据可解得:R=2 3 cm (3 分) (2)设从 ac 边离开磁场的离子距 c 最近的点的坐标为 M(x,y) , 则 x=Rsin30°= 3 cm (2 分) y=R-Rcos30°=(2 3 -3)cm (2 分)

离 c 最近的点的坐标为 M [ 3 cm, (2 3 -3)cm] (1 分) (3)从 a 点离开磁场的离子在磁场中运动时间最长,其轨迹所对的圆心角为 600

T?

2? m ? ? S (2 分) B 50

t?

T ? ? s (2 分) 6 300


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