2014届武汉市新洲一中高三上学期期中物理试题

新洲一中2014届高三上学期期中考试物 理 试 题命题：陈建珍 审题：严 杰 考试时间：90分钟 总分110分一．选择题：本题共12小题，每小题4分共48分.(在以下各小题所给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项符合题目要求．全部选对的得４分，选对但不全的得２分，有选错的得0分) １.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.自然界的电荷只有两种,美国科学家密立根将其命名为正电荷和负电荷.美国物理学家富兰克 林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e 的数值B.安培坚信电和磁之间一定存在着联系，发现了电流的磁效应，突破了对电与磁认识的局限性C.库仑发现了真空中点电荷相互作用力的规律,卡文迪许用扭秤实验测出静电常数k 的值D.法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，并发现了电磁感应现象2.如图(俯视)所示，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上处于静止状态，每个足球的质量都是m ，不考虑转动情况，下列说法正确的是（重力加速度为g ）A ．下面每个球对地面的压力均为mg 34 B ．下面的球不受地面给的摩擦力C ．下面每个球受地面给的摩擦力均为mg 62D ．上面球对下面每个球的压力均为m g 632３. 近两年来，“土耳其远程防空导弹防御系统”有意向以中国红旗-9作为土耳其下一代远程防空系统的消息在世界上引起持续轰动．在某次演习中，“敌方”导弹从远处发射，当其飞行到离地面达最大高度为h 时，导弹速度为1v ，我方即刻竖直向上以速度2v 发射红旗-9进行拦截并获得成功，设敌方导弹和红旗-9在空中同一竖直面飞行时处于无动力飞行状态，且忽略空气阻力作用,开始拦截时，“敌方”导弹与红旗-9发射装置水平距离为s ，则1v 和2v 的关系必须满足 A. 12v v = B. 12s v v h =C. 12h v vs = D. 12v = 4. 太阳系中某行星运行的轨道半径为R 0，周期为T 0．但科学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t 0时间发生一次最大的偏离．天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星，则这颗未知行星运动轨道半径为A ． 0R R =．Tt t R R -=000C ． 0R R= D ．0R R =５. 如图所示，光滑水平面上的木板右端，有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3.0kg 。

质量m=1.0kg 的铁块以水平速度0v =4.0m/s ，从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端．则在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为A ．３.0JB ．4.0JC ．6.0J Ｄ.20J6. 如图所示，平行板电容器A 、B 两极板水平放置，现将其与一个理想二极管D 和一个电阻Ｒ串联后接在电源上，已知A 和电源正极相连，理想二极管具有单向导电性，一带电小球沿板间中心线水平射入，打在B 极板上的N 点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A 板来改变两极板A 、B 间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是A ．若小球带正电，当A 、B 间距增大时，小球打在N 的右侧 B ．若小球带正电，当A 、B 间距减小时，小球打在N 的左侧C ．若小球带负电，当A 、B 间距减小时，小球可能打在N 的右侧D ．若小球带负电，当A 、B 间距增大时，小球可能打在N 的左侧 7. 如图所示，一个电荷量为－Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点．另一个电荷量为＋q 、质量为m 的点电荷乙，从A 点以初速度0v 沿它们的连线向甲运动，到B 点时的速度减小到最小为v .已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是 A ．点电荷甲在B 点处的电场强度大小为mgqμ B ．点电荷乙从A 点运动到B 点的过程中，加速度逐渐减小C ．在点电荷甲形成的电场中，A 、B 间电势差222AB mv mv U q-=D ．点电荷乙在A 点的电势能小于B 点的电势能８. 如图所示，边长为L 的等边三角形ABC 为两有界匀强磁场的理想边界，三角形内的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B ，三角形外的磁场（足够大）方向垂直纸面向里，磁感应强度大小也为B 。

把粒子源放在顶点A 处，它将沿∠A 的角平分线发射质量为m 、电荷量为q 、初速度为v 0的带电粒子（粒子重力不计）。

若从A 射出的粒子①带负电，0qBL v m =，第一次到达C 点所用时间为t 1②带负电，02qBLv m=，第一次到达C 点所用时间为t 2 ③带正电，0qBLv m=，第一次到达C 点所用时间为t 3 ④带正电，02qBLv m=，第一次到达C 点所用时间为t 4 则下列判断正确的是A ．t 1= t 3< t 2= t 4B ．t 1< t 2< t 4 < t 3C ．t 1< t 2< t 3< t 4D ．t 1< t 3< t 2< t 4 ９. 如图所示，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接电阻R 0、R 1和R 2。

电路中分别接了理想交流电压表V 1、V 2和理想交流电流表A 1、A 2，导线电阻不计，如图所示，当开关S 闭合后 A ．V 1、V 2示数变小，变压器的输出功率减小 B ．A 1、A 2示数变大，变压器的输出功率增大C ．A 1示数不变、A 2示数变大，变压器的输出功率减小D ．V 1示数不变、V 2示数变小，变压器的输出功率增大10．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器．如图甲所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D 形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。

带电粒子在磁场中运动的动能E K 随时间t 的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断中正确的是 A ．粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大B ．若增大磁感应强度，为保证该粒子每次进人电场均被加速，应增大高频电源交流电的频率C ．不同粒子在两Ｄ型盒中运动时间可能不相同D ．不同粒子获得的最大动能都相同11．如图所示，两光滑导轨倾斜放置，与水平地面成一定夹角，上端接一电容器.导轨上有一导体棒平行地面放置，导体棒离地面的有足够的高度，匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电。

将导体棒由静止释放，整个电路电阻不计，则A ．导体棒先做加速运动，后作匀速运动B ．导体棒先做加速运动，后作减速运动C ．导体棒一直做匀加速直线运动D ．导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒12. 用如图所示的装置研究光电效应现象，用光子能量为2.5eV 的某种光照射到光电管上时，电流表G 示数不为零；移动变阻器的触点C ，当电压表的示数大于或等于0.7V 时，电流表示数为零．以下说法正确的是 A ．电子光电管阴极的逸出功为0.7eV B ．光电管阴极的逸出功为1.8eVC ．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D ．当电压表示数大于0.7V 时，如果把入射光的强度增大到一定程度，电 流表可能会有示数二．实验题(两小题，共18分)13.(6分)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=0.02s 的低压交流电源。

他经过测量和计算得到打点计时器打下B 、C 、D 、E 、F 各点时小车的瞬时速度，记录在下面的表格中。

① 计算打点计时器打下F 点时,小车的瞬时速度的公式为F v =_____________；② 根据上面得到的数据，以A 点对应的时刻为t=0时刻，在坐标纸上作出小车的速度随时间变化的 v t -图线；③ 由v t -图线求得小车的加速度a =_______m/s 2（结果保留两位有效数字）。

14．(12分) 待测电阻x R 的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下： A.电流表1A （量程150mA ，内阻约为10Ω） B.电流表2A （量程20mA ，内阻2r ＝30Ω） C.电压表V （量程15V ，内阻约为3000Ω） D.定值电阻0R ＝100ΩE.滑动变阻器1R ，最大阻值为5Ω，额定电流为1.0AF.滑动变阻器2R ，最大阻值为5Ω，额定电流为0.5AG.电源E ，电动势E ＝4V （内阻不计）H.电键S 及导线若干（1）为了使电表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的1/3，请从所给的器材中选择合适的实验器材_______________________（均用器材前对应的序号字母填写）； （2）根据你选择的实验器材，请你在虚线框内画出测量x R 的最佳实验电路图并标明元件符号； （3）待测电阻的表达式为x R ＝________________，式中各符号的物理意义为______________________.三．计算题(四小题，共44分)15. （8分）如图所示，一半径为R 的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E.从水平轨道上的A 点由静止释放一质量为m 的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A 距圆轨道最低点B 的距离s .已知小球受到的电场力大小等于小球重力的43倍.16．(９分)如图所示，笔直公路上有甲、乙两汽车一前一后相距6m ，分别以速度10m/s 和12m/s 向同一方向行驶，当乙车驾驶员发现甲车开始以1m/s 2的加速度做匀减速运动时，立即也做匀减速运动，为了避免两车相撞，乙车做减速运动的加速度至少为多大？17. (1２分)如图所示，在倾角为θ的足够长的斜面上，有一质量为M 的长木板．开始时长木板上有一质量为m 的小铁块（视为质点）以相对地面的初速度0v 从长木板的中点沿长木板向下滑动，同时长木板在沿斜面向上的拉力作用下始终作速度为v 的匀速运动（已知0v v >），小铁块最终跟长木板一起向上做匀速运动．已知小铁块与木板、木板与斜面间的动摩擦因数均为μ（μ>tan θ），试求： （1）小铁块在长木板上滑动时的加速度？（2）长木板至少多长？18.(15分) 如图甲所示为一倾角θ=30°的足够长的绝缘斜面，在斜面上P 点的上方是光滑的，P 点下方粗糙，整个斜面体处在一个交变的电磁场中，电、磁场的变化规律如图乙和丙所示，磁场方向以垂直纸面向外为正，而电场的方向以竖直向下为正，其中002qt m B π=，qm gE =0，现有一个可视为质点、带负电的小物块（其质量为m 、带电量大小为q )，从t=0时刻由静止开始从A 点沿斜面下滑，在t=3t 0时刻刚好到达斜面上的P 点，在以后运动过程中的某时刻开始，物块运动的速率保持不变.若已知斜面粗糙部分与物块间的动摩擦因素为273=μ，求：（1）小球在t 0时刻的速度及AP 的长度；（2）在整个运动过程中物块离开斜面的最大距离为多少？新洲一中2014届高三上学期期中考试物理试题参考评分标准13. ① Tv F 1046= (２分)② 如右图所示 （２分）③ 0.42 （２分． 0.41、0.43均给分）14.（1）ABDEGH (4分)（2）如右图 (4分) （3）21202)(I I r R I -+ (2分)；1I 、2I 分别为 1A 和2A 表示数，0R 与2r 分别为定值电阻和2A 内阻的阻值.（2分）15. （8分）解：圆弧轨道上，在复合场中“最高点”由电场力和重力的合力提供作圆周运动的向心力，如图54F mg ==合 ① …………………………２分 由此可得3tan 4θ=② …………………………………１分 由2mv F R=合 ③………………………………………………………２分从Ａ至Ｄ，由动能定理得：21(sin )(1cos )2qE s R mgR mv θθ--+= ④ …………２分联立求解得：233.836s R R =≈ ⑤ ……………………………………………………１分16. （9分）解：假设两车同时停止运动，则运动时间1110v t s a == ① 此时222 1.2/va m s t== ② 甲车运动位移11502v x t m == ③ 乙车位移22602vx t m ==④因为21106x x x m m ∆=-=> 故两车在停止前已相撞，乙车的加速度必大于1.2m/s 2⑤由分析知，两车减速至速度相等时，如果不相撞，此后绝不相撞．由2211v a t v a t '-=- ⑥22221111()()22v t a t v t a t x '---=∆ ⑦得2224/ 1.33/3a m s m s '== ⑧(参考评分标准：①～⑤分析４分，⑥⑦式各２分，⑧式１分．其他分析和解法，由评卷老师斟情给分)17. （12分）解：（1）对小铁块受力分析有（取沿斜面向上为正）：cos sin mg mg ma μθθ-= ①…………………………………………………………２分 得 )sin cos (θθμ-=g a ②…………………………………………………………１分0.5因为tan μθ>，所以小铁块与木板有相对滑动时的加速度沿斜面向上．……………１分（2）小铁块先沿斜面向下匀减速至速度为零再沿斜面向上匀加速，最终获得稳定速度v ，设t 后小铁块达到稳定速度，则0()v v at --=③……………………………………………２分)sin cos (0θθμ-+=g vv t ④ …………………………………………………………１分此段时间内小铁块的位移为2)(01tv v s -=方向沿斜面向下 ⑤………………１分 木板的位移为2s vt = 方向沿斜面向上 ⑥………………１分122Ls s ≥+⑦………………………………………………………………２分 )sin cos (g )v v ()s s (L θθμ-+=+≥∴20212 ⑧……………………………………………１分18.（15分）解：（1）0～t 0内小物块匀加速下滑： 0mg qE sin ma θ+=（） ①………………2分得a g = ②………………1分00v at gt == ③………………１分 因为AP 间光滑，物块在斜面上AP 间运动时加速度不变 故22001(2)22AP a t gt == ④………………２分 （2）运动轨迹如图物体在5t 0之后匀速，速度达到最大，有：00()cos N m F qB v mg qE θ=++ ⑤………………2分0()sin N mg qE F θμ+= ⑥………………2分由以上两式得到：m v ⑦………………1分在5t 0～6t 0时间内物块脱离斜面做匀速圆周运动： 20mm mv qB v r= ⑧………………2分到2020m mv r qB π==物块离开斜面的最大距离为2h r ∆= ⑨………………2分。