陕西省西安市西交大附中2015届高三物理下学期第四次模拟考试试卷(含解析)

2015年陕西省西安市西工大附中高考物理模拟试卷（5月份）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题(本大题共3小题，共18.0分)1.某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数，然后根据台秤的示数算出冲击力的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（）A.建立“质点”的概念B.建立“点电荷”的理论C.建立“电场强度”的概念D.建立“合力与分力”的概念【答案】D【解析】解：A、质点和点电荷是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，所以AB错误．C、电场强度是采用的比值定义法，所以C错误．D、合力和分力是等效的，它们是等效替代的关系，所以D正确．故选：D．通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的一次冲击力用球形变量的大小来表示出来，在通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是用来等效替代的方法．在物理学中为了研究问题方便，经常采用很多的方法来分析问题，对于常用的物理方法一定要知道．2.a、b两车在同一直线上做匀加速直线运动，v-t图象如图所示，在15s末两车在途中相遇，由图象可知（）A.a车的速度变化比b车快B.出发前a车在b车之前75m处C.出发前b车在a车之后150m处D.相遇前a、b两车的最远距离为50m【答案】C【解析】解：A、由图看出，a的斜率小于b的斜率，则a的加速度小于b的加速度，即a车的速度变化比b车慢．故A错误．BCD、15s末a、b通过的位移分别为：x a=，x b=，由题，15秒末两质点在途中相遇，则说明出发前a在b之前150m处．由于出发前a在b 之前150m处，出发后a的速度一直大于b的速度，则两质点间距离不断缩短，所以相遇前甲乙两质点的最远距离为150m．故C正确，BD错误．故选：C求出15s末两物体的位移，此时两者相遇，则出发前ab相距的距离等于15s末位移之差．根据两物体的关系，分析它们之间距离的变化，求解相遇前两质点的最远距离本题考查速度图象两个基本的意义：斜率等于加速度、“面积”等于位移，并根据速度和位置的关系求解两质点最远距离3.如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态．则（）A.物体B受到斜面体C的摩擦力一定不为零B.斜面体C受到水平面的摩擦力一定为零C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势，一定受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断，若B物体依然静止在斜面上，此时水平面对斜面体C的摩擦力一定不为零【答案】C【解析】解：设A、B、C的重力分别为G A、G B、G C．A、若G A=G B sinθ，B相对于C没有运动趋势，不受到C的摩擦力．故A错误．BC、以B、C整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得：地面对C的摩擦力f=F cosθ=G A cosθ，方向水平向左，说明C有沿地面向右滑动的趋势，则受到向左的摩擦力，故B错误，C正确．D、将细绳剪断，若B依然静止在斜面上，则以B、C整体为研究对象得到，f=0，即水平面对C的摩擦力为零．故D错误．故选：C．以B为研究对象，分析绳子的拉力与重力沿斜面向下的分力的关系，判断B是否受到C 的摩擦力．以B、C整体为研究对象，根据平衡条件分析水平面的摩擦力．本题涉及三个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象．当几个物体的加速度相同时可以采用整体法研究，往往比较简捷．二、多选题(本大题共1小题，共6.0分)4.如图虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成．超导部件有一个超导临界电流I C，当通过限流器的电流I＞I C时，将造成超导体失超，从超导态（电阻为零，即R1=0）转变为正常态（一个纯电阻，且R1=3Ω），以此来限制电力系统的故障电流．已知超导临界电流I C=1.2A，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V6W”的字样，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω．原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现L突然发生短路，则（）A.灯泡L短路前通过R2的电流为AB.灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态，通过灯泡电流为零C.灯泡L短路后通过R1的电流为4 A【答案】BD【解析】解：A、短路前，灯泡与超导电阻串连接入电路，因灯泡正常发光，则电路中电流I L==1A ＜I c，超导部件超导，所以通过R2的电流为零；故A错误；B、短路后，电路的总电阻减小，总电流增大，且电流I==2A＞1.2A，超过临界电流，故超导体失超，转化为正常态；由于灯泡短路，所以灯泡电流为零，故B正确；=4V，C、灯泡短路后，两个电阻并联，电路中的电阻为R′==2Ω，路端电压U=′′通过R1的电流为I1==A，故C错误；D、灯泡短路后，R2的电流为I2==A=A．故D正确．故选：BD．灯泡短路时，只有R2接入电路，则由闭合电路的欧姆定律可得出电路中电流变化，超导体可能失超；电路为两个电阻并联，由电阻的并联可求得总电阻；则可求得总电流及流过R1的电流．本题是信息题，首先要抓住关键信息：限流器的电流I＞I c时，将造成超导体失超，从超导态转变为正常态，再根据闭合电路欧姆定律进行研究三、单选题(本大题共1小题，共6.0分)5.科学家经过深入观测研究，发现月球正逐渐离我们远去，并且将越来越暗．有地理学家观察了现存的几种鹦鹉螺化石，发现其贝壳上的波状螺纹具有树木年轮一样的功能，螺纹分许多隔，每隔上波状生长线在30条左右，与现代农历一个月的天数完全相同．观察发现，鹦鹉螺的波状生长线每天长一条，每月长一隔．研究显示，现代鹦鹉螺的贝壳上，生长线是30条，中生代白垩纪是22条，侏罗纪是18条，奥陶纪是9条．已知地球表面的重力加速度为10m/s2，地球半径为6400km，现代月球到地球的距离约为38万公里．始终将月球绕地球的运动视为圆周轨道，由以上条件可以估算奥陶纪月球到地球的距离约为（）A.1.7×108mB.8.4×108mC.1.7×107mD.8.4×107m【答案】A【解析】解：在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，得GM=R2g又根据万有引力提供向心力，得=代入数据得≈1.7×108m故A正确、BCD错误．故选：A．在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，又因为万有引力提供向心力本题要注意奥陶纪月球绕地球运动的周期为T=9天，还要知道在地球表面的物体受到的重力等于万有引力，这个关系常常成为黄金代换．四、多选题(本大题共3小题，共18.0分)6.轻杆的一端通过光滑的绞链固定在地面上的A点，另一端固定一个质量为m的小球，最初杆处于水平地面上．当杆在外力的作用下由水平位置缓慢转到竖直位置的过程中，下列关于小球说法正确的是（）A.所受弹力的方向一定沿杆B.所受弹力一直减小C.所受合力不变D.所受弹力始终做正功【答案】CD【解析】解：A、通过受力分析可知小球始终处于平衡状态，故受重力和杆对小球竖直向上的作用力，故A错误；B、根据共点力平衡可知，F N=mg，故B错误；C、小球所受合力为零，故C正确D、小球受到的弹力向上，小球的位移向上，故弹力做正功，故D正确；故选：CD小球缓慢移动，说明小球处于平衡状态，通过受力分析即可判断本题主要考查了受力分析，抓住小球缓慢运动，说明所受合力为零即可7.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是（）A.q1、q2为等量异种电荷B.C点的电场强度大小为零C.C、D两点间场强方向沿x轴负方向D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功【答案】BCD【解析】解：A、若q1、q2是异种电荷，电势应该逐渐减小，由图象可以看出，电势分布具有对称性，应该是等量的同种电荷，故A错误；B、q1、q2是等量同种电荷，它们在C点产生的场强大小相等、方向相反，故C点的场强为零，故B正确；C、沿电场线方向电势逐渐降低，则C、D两点间场强方向沿x轴负方向，故C正确；D、0C电场线向右，CM电场线向左，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先向左后向右，所以电场力先做负功后做正功，故D正确．故选：BCD．由图象中电势的特点可以判断应该是同种等量电荷，画出OM间可能的电场线分布，从而去判断场强的大小．根据电场力方向与位移方向的关系分析做功正负．本题题型比较新颖，关键要掌握电势和场强的关系，明确等量同种电荷电场线的分布情况，需要我们具有较强的识图的能力．8.如图所示，水平面绝缘且光滑，一绝缘的轻弹簧左端固定，右端有一带正电荷的小球，小球与弹簧不相连，空间存在着水平向左的匀强电场，带电小球在电场力和弹簧弹力的作用下静止，现保持电场强度的大小不变，突然将电场反向，若将此时作为计时起点，则下列描述速度与时间、加速度与位移之间变化关系的图象正确的是（）A. B. C. D.【答案】AC【解析】解：将电场反向，小球在水平方向上受到向右的电场力和弹簧的弹力，小球离开弹簧前，根据牛顿第二定律得，小球的加速度a=，知a随x的增大均匀减小，当脱离弹簧后，小球的加速度a=，保持不变．可知小球先做加速度逐渐减小的加速运动，然后做匀速运动．故A、C正确，B、D错误．故选：AC．速度时间图线的斜率表示加速度，根据牛顿第二定律得出小球的加速度，根据加速度的变化判断小球的运动规律，确定正确的图线．本题难点是分析小球离开弹簧前的加速度，根据表达式确定小球的加速度随x均匀变化，此段过程中速度时间图线的斜率在减小．八、单选题(本大题共1小题，共6.0分)13.关于物理学的研究方法，以下说法错误的是（）A.在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法B.在利用速度-时间图象推导匀变速运动的位移公式时，使用的是微元法C.用点电荷代替带电体，应用的是理想模型法D.伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是实验归纳法【答案】D【解析】解：A、在用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，由于涉及物理量较多，因此采用控制变量法进行实验，故A正确；B、在推导位移公式时，使用了微元法；故B正确；C、点电荷是高中所涉及的重要的理想化模型，都是抓住问题的主要因素，忽略次要因素，故C正确；D、伽利略对自由落体运动的研究，以及理想斜面实验探究力和运动的关系时，采用的是理想斜面实验法和将试验结论外推的方法，不是用的实验归纳法；故D错误．本题选错误的，故选：D．物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等．本题考查了常见的研究物理问题的方法的具体应用，要通过练习体会这些方法的重要性，培养学科思想．五、实验题探究题(本大题共2小题，共15.0分)9.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1 ______ △t2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．（2）用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d= ______ mm．（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连，钩码Q的质量为m．将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出______ 和______ （写出物理量的名称及符号）．（4）若上述物理量间满足关系式______ ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒．【答案】=；5.0；滑块质量M；两光电门间距为L；mg L=【解析】解：（1）如果遮光条通过光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．（2）游标卡尺的读数：游标卡尺主尺读数为5mm，游标读数为0×0.1mm=0.0mm所以最终读数为5.0mm．（3）要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．v B=，v A=滑块和砝码组成的系统动能的增加量△E k=（m+M）（）2-（m+M）（）2．滑块和砝码组成的系统动能的重力势能的减小量△E p=mg L所以还应测出滑块质量M，两光电门间距离L．（4）如果系统动能的增加量等于系统重力势能的减小量，那么滑块和砝码组成的系统机械能守恒．即：mg L=故答案为：（1）=；（2）5.0；（4）mg L=．（1）如果遮光条通过光电门的时间相等，说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．（2）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．（3）要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，根据这两个量求解．（4）滑块和砝码组成的系统机械能守恒列出关系式．掌握游标卡尺的读数方法．了解光电门测量瞬时速度的原理．实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面．10.现用如图1所示的装置探究“加速度与物体受力的关系”．小车所受拉力及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来．速度传感器安装在距离L=48.0cm的长木板的A、B两点．（1）实验主要步骤如下：A．将拉力传感器固定在小车上；B．______ ，让小车在没有拉力作用时能做______ ；C．把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与轻质小盘（盘中放置砝码）相连；D．接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率V A、V B；E．改变小盘中砝码的数量，重复D的操作．请将以上实验步骤补充完整．由以上实验可得出加速度的表达式a= ______ ．（2）某同学用描点法根据实验所得数据，在坐标纸上作出了由实验测得的a-F图线，可能是如图2的哪些图象．______ ．【答案】平衡摩擦力；匀速直线运动；；AB【解析】解：（1）实验中探究合外力和加速度、质量之间关系，摩擦力无法测量，通过调节斜面高度平衡摩擦力，让小车达到匀速下滑的目的．（2）由题意可知，已知初末速度及位移，则由速度和位移关系v2-v02=2ax可求得加速度；（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a-F图象是一条倾斜的直线，故A 正确，由实验装置可知，如果实验前没有平衡摩擦力，则画出的a-F图象在F轴上有截距，故B正确．（2）AB（1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，（2）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出小车的加速度（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．本题实验源于课本，但是又不同于课本，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．六、填空题(本大题共1小题，共13.0分)11.如图所示，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角．板上一根长为l=0.60m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球P，另一端固定在板上的O点．当平板的倾角固定为α时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0=3.0m/s．若小球能保持在板面内作圆周运动，倾角α的值应在什么范围内？（取重力加速度g=10m/s2）【答案】解：小球在斜面上运动时受绳子拉力、斜面弹力、重力．在垂直斜面方向上合力为0，重力在沿斜面方向的分量为mgsinα，小球在最高点时，由绳子的拉力和重力分力的合力提供向心力：…①研究小球从释放到最高点的过程，据动能定理：…②若恰好通过最高点绳子拉力T=0，联立①②解得：故α最大值为30°，可知若小球能保持在板面内作圆周运动，倾角α的值应满足α≤30°．答：若小球能保持在板面内作圆周运动，倾角α的值应满足α≤30°．【解析】先对小球受力分析，受绳子拉力、斜面弹力、重力，小球在最高点时，由绳子的拉力和重力分力的合力提供向心力，由圆周运动规律可列此时的表达式；小球从释放到最高点的过程，在依据动能定理可列方程，依据恰好通过最高点的条件是绳子拉力，可得倾角α的范围．本题重点是小球能通过最高点的临界条件，这个情形虽然不是在竖直平面内的圆周运动，但是其原理和竖直平面内的圆周运动一直，都是T=0为小球能过最高点的临界条件．七、计算题(本大题共1小题，共19.0分)12.某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f．轻杆向右移动不超过L时，装置可安全工作．轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦．一质量为m的小车若以速度v撞击弹簧，将导致轻杆向右移动．（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x（2）若以速度v0（已知）撞击，将导致轻杆右移，求小车与弹簧分离时速度（k未知）（3）在（2）问情景下，求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度v m（k未知）【答案】解：（1）当弹簧的弹力等于最大静摩擦力时，轻杆开始移动，由题意知：f=kx，解得弹簧的压缩量：（2）开始压缩到分离，系统能量关系，则（3）轻杆开始移动后，弹簧压缩量x不再变化，弹性势能一定，速度v0时，系统能量关系，速度最大时v m时，系统能量关系，得得：答：（1）若弹簧的劲度系数为k，轻杆开始移动时，弹簧的压缩量是；（2）若以速度v0（已知）撞击，将导致轻杆右移，小车与弹簧分离时速度是；（3）在（2）问情景下，为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度是．【解析】（1）由胡克定律与平衡条件可以求出弹簧的压缩量；（2）由能量守恒定律可以求出小车的速度；（3）由牛顿第二定律求出加速度，然后判断运动性质．轻杆在移动的过程中，可以认为轻杆处于平衡状态，由平衡条件可知，弹簧弹力与摩擦力相等，这是正确解题的关键．九、计算题(本大题共1小题，共9.0分)14.微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分．反射式速调管是一种结构简单、实生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图1所示，在虚线MN两侧分布着方向平行于X轴的电场，其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线．一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动．已知带电微粒质量m=1.0×10-20kg，带电荷量q=-1.0×10-9C，A点距虚线MN的距离d1=1.0cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：（1）B点距虚线MN的距离d2；（2）带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t．【答案】解：（1）由图2知虚线左右分别是匀强电场，左侧电场沿-X方向，右侧电场沿+X方向，大小分别为E1==2.0×103N/C，E2==4.0×103N/C，带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理得：|q|E1d1-|q|E2d2=0①，由①式解得d2=d1=0.50cm②；（2）设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律得：|q|E1=ma1③|q|E2=ma2④设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式得：d1=a1t12⑤d2═a2t22⑥运动时间：t=t1+t2⑦由②③④⑤⑥⑦式解得：t=1.5×10-8s；答：（1）B点距虚线MN的距离d2为0.50cm；（2）带电微粒从A点运动到B点所经历的时间为1.5×10-8s．【解析】（1）根据图2所示图象求出电场强度的方向，应用动能定理求出距离d2；（2）带电微粒在AB两点间先做匀加速运动，后做匀减速运动，应用牛顿第二定律与根据图象判断出电场的方向、求出电场强度，应用动能定理与牛顿第二定律、运动学公式即可解题．高中物理试卷第11页，共11页。

物理试卷考生注意：1．本试卷共100分。

考试时间90分钟。

2．答题前，考生务必将密封线内的项目填写清楚。

3．请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。

4．本试卷主要考试内容：必修1，必修2，选修3—1电场和恒定电流。

第I 卷 (选择题 共40分)选择题局部共10小题．每一小题4分．共40分。

在每个小题给出的四个选项中，1～6小题只有一个选项正确．7～10小题有多个选项正确；全部选对的得4分．选对但不全的得2分．有选错或不答的得0分。

1．足球以8 m ／s 的速度飞来，运动员把它以12 m ／s 的速度反向踢回，踢球时间是0.2 s ， 以球飞来的方向为正方向，如此足球在这段时间内的加速度为A . —200m ／s 2B . 200 m ／s 2C . —100 m ／s 2D ．100 m ／s 2答案．C解析：a=t v ∆∆=2.0812--m /s 2 =—100m ／s 2，选项c 正确。

2．某同学上过体育课后用网兜把质量为m 的足球挂在光滑竖直墙壁上的P 点，悬线与墙面的夹角为θ，重力加速度为g,网兜的重力不计，如此足球对墙壁的压力为A . mgtan θB . mgsin θC . mgcos θD ．θsin mg答案．A解析：对足球受力分析如下列图，由几何关系可得：N ＝mgtan θ，根据牛顿第三定律，足球对墙壁的压力为mgtan θ，选项A 正确。

3．将一质量为m 的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O 是运动的最高点，甲、乙两次的闪光频率一样。

重力加速度为g ，假设小球所受阻力大小不变，如此可估算小球受到的阻力大小约为A . mgB .21mg C .31mg D . 101mg答案．B解析：设每块砖的厚度是d ，向上运动时：9d-3d=aT 2，向下运动时：3d-d=a /T 2，联立解得：a ：a / = 3：1，根据牛顿第二定律：mg+f = ma 、mg 一f=ma /，联立解得：f = mg /2。

2014-2015第四次联考物理试题（满分300分，考试时间150分钟）本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第II卷。

第Ⅰ卷均为必考题，第II卷包括必考和选考两个部分。

相对原子质量：H-1 O-16 C-12 S-32 N-14 Fe-56 Cl-35.5 Ca-40 Na-23第Ⅰ卷（必考）本卷共18小题，每小题6分，共108分。

选择题（本题共18小题。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。

）13.我国正在自主研发“北斗二号”地球卫星导航系统，此系统由中轨道、高轨道和同步卫星等组成，可将定位精度提高到“厘米”级，会在交通、气象、军事等方面发挥重要作用．已知三种卫星中，中轨道卫星离地最近，同步卫星离地最远．则下列说法中正确的是A．中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度B．中轨道卫星的角速度小于同步卫星的角速度C．若一周期为8h的中轨道卫星，某时刻在同步卫星的正下方，则经过24 h仍在该同步卫星的正下方D．高轨道卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度14.某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是A．物体在2～4 s内做匀加速直线运动B．物体在4 s末离出发点最远C．物体始终向同一方向运动D．物体在0～4 s和在4～8 s内的位移相同15.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体置于光滑水平地面上，要使原来与斜面接触的质量为m的小球做自由落体运动，则向右拖斜面体的水平力F的大小至少为C Mgθ D.MgsinθB Mgθ.cos.cotA Mgθ.tan16.如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为ks5uA ．0B ．2πkmgRC ．2kmgRD.12kmgR 17.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻1R 、2R 的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻1R 、2R 组成电路，1R 、2R 可以同时接入电路，也可以单独接入电路，为使电源输出功率最大，可采用的接法是A ．将1R 单独接到电源两端B ．将2R 单独接到电源两端C ．将1R 、2R 串联后接到电源两端D ．将1R 、2R 并联后接到电源两端18.空间有一沿x 轴对称分布的电场，其电场强度E 随x变化的图象如图所示，下列说法中正确的是A ．O 点的电势最低B ．x 2点的电势最高C ．x 1和－x 1两点的电势相等D ．x 1和x 3两点的电势相等第Ⅱ卷 （必考）第Ⅱ卷必考部分共9题，共157分19.(1)（6分）某实验小组利用如下图甲所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系．由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离x ，由下图乙中游标卡尺测得遮光条的宽度d ＝________cm.该实验小组在做实验时，将滑块从上图甲所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt 1，遮光条通过光电门2的时间Δt 2，则滑块的加速度的表达式a ＝________ .(以上表达式均用字母表示)乙图(2)（12分）如图2 -4 -17，甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率．①首先用多用电表的欧姆挡（倍率为“×10”）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数R=____ ．（4分）②然后使用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：A．电流表：量程为30mA，内阻约为0.1Ωks5uB．电压表：量程为3V，内阻约为3 KΩC．滑动变阻器：最大阻值为20 Ω，额定电流1AD．低压直流电源：电压4V，内阻忽略F. 电键K，导线若干在方框中画出实验电路图．（4分）③如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L.直径为d，则该材料的电阻率ρ= （用测出的物理量的符号表示）．（4分）20.（15分）如图所示，A物体用板托着，位于离地h=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A、B相连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M=1.5㎏，B物体质量m=1.0kg，现将板抽走,A将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹，B上升过程中不会碰到定滑轮，问：ABh（1）A落地前瞬间的速度大小为多少？（2）B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？21．(19分) 如图所示，两块竖直放置的足够长的平行金属板A、B，板距d＝0.04m，两板间的电压U＝400V，板间有一匀强电场．在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h＝1.25m的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m＝5×10－6kg，电荷量q＝5×10－8C．设A、B板长度无限，g取10m/s2．试求：（1）带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？（2）相碰时，离金属板上端的距离多大？22.（20分）如右图所示，水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板，轨道所在空间存在E＝4.0×102N/C、水平向左的匀强电场．一个质量m＝0.10 kg、带电荷量q＝5.0×10－5 C的滑块(可视为质点)，从轨道上与挡板相距x1＝0.20 m的P点由静止释放，滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动．当滑块与挡板碰撞后滑块沿轨道向右做匀减速直线运动，运动到与挡板相距x2＝0.10 m的Q点，滑块第一次速度减为零．若滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，求：(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小；(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中，电场力所做的功；(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能选考部分第Ⅱ卷选考部分共5题，共35分。

2014～2015学年第二学期 第四次模拟考试理综试题可能用到的相对原子质量： H —1 C —12 N —14 O —16 Na —23 Al —27 S —32 Cl —35.5 K —39 Fe —56 Cu —64 Pd —106一、选择题：本小题包括13小题每小题6分，共78分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求的。

1. 下列叙述正确的是A ．真核细胞中呼吸作用产生二氧化碳的唯一场所是线粒体B ．动物细胞的高尔基体只与分泌蛋白的分泌有关C ．核糖体是所有生物都具有的结构，所有细胞中核糖体的形成都与核仁密切相关D ．细胞质是原核生物细胞呼吸的场所，其中可含有葡萄糖、丙酮酸、水等物质 2.下列有关实验的说法正确的是A. 在酵母菌计数的实验中，用血细胞计数板可以探究其丰富度B. 根尖细胞由于没有液泡，因此一般不用其观察质壁分离与复原实验C.人的口腔上皮细胞不可直接滴加健那绿染液染色来观察线粒体的形态和分布D.曲线图是数学模型的另一表现形式，能更直观地反映出种群数量的增长趋势3．下图甲表示某果蝇染色体及部分基因组成(等位基因D 、d 位于性染色体上)，以下说法不正确的是A ．一般情况下基因重组发生于②过程B ．正常情况下，乙细胞“?”处的基因为dC ．丙产生的卵细胞基因型可能为ABX D、ABX d 、aBX D 、aBX dD ．丙细胞中出现基因A 的原因可能是基因突变4．利用溴麝香草酚蓝指示剂（BTB ）检测金鱼藻生活环境中气体含量变化的实验操作如图，相关叙述不正确的是A ．黑暗处理的目的是使金鱼藻不进行光合作用B ．指示剂变为黄色是因为溶液pH 减小级名号C．该实验可证明呼吸作用释放CO2，光合作用释放O2D．图中实验操作3～5能证明光合作用吸收CO25. 如图中X代表某一生物概念，其内容包括①②③④四部分，下列与此概念图相关的描述错误的是Ａ．若X为体液，则①～④表示血浆、组织液、淋巴、细胞内液Ｂ．若X是与人体内环境稳态有关的四大系统，则①～④代表呼吸、消化、循环、内分泌Ｃ．若X为种群的种群密度，则①～④是出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例Ｄ．若X是活细胞中含量相对较多的4种元素，则①～④可代表O、C、H、N6．下列说法中正确的是A．隔离也是生物进化的必要条件B．环境变化可能导致生物产生适应性变化C．一般而言生态系统中食物网越简单，其自我调节能力就越强，恢复力稳定性就越低D．演替过程只要不遭到人类的破坏和各种自然力的干扰，其总的趋势是物种多样性的增加7.下列做法不能体现低碳生活的是A．大量使用薪柴为燃料 B．注意节约用电C．尽量购买本地的、当季的食物 D．减少食物加工过程8.下列物质的转化在给定条件下能实现的是① NaAlO2(aq)AlCl3Al ② NH3NO HNO3③ NaCl(饱和)NaHCO3Na2CO3④ FeS2SO3H2SO4A．①④ B．②④ C．②③ D．③④9. 下列离子组一定能大量共存的是A．甲基橙呈黄色的溶液中：I-、Cl-、NO3-、Na+B．石蕊呈蓝色的溶液中：Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-C．含大量Al3+的溶液中：K+、Na+、NO3-、ClO-D．含大量OH-的溶液中：CO32-、Cl-、F-、K+10.草酸晶体(H2C2O4·2H2O) 100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。

陕西省西安市西交大附中2015届高考物理四模试卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第1-5题为单选题，第19-21题为多选题．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是( )A．实验检验，数学推理B．数学推理，实验检验C．提出假设，实验检验D．实验检验，合理外推2．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是( )A．S闭合瞬间，A先亮B．S闭合瞬间，A、B同时亮C．S断开瞬间，B逐渐熄灭D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭3．小明同学骑着一辆变速自行车上学，他想测一下骑车的最大速度．在上学途中他选择了最高的变速比（轮盘与飞轮齿数比），并测得在这种情况下蹬动轮盘的最大转速是每1s轮盘转动一周，然后他数得自行车后轮上的飞轮6个齿盘和脚踏轮盘上3个齿盘的齿数如表所示，并测得后轮的直径为70cm．由此可求得他骑车的最大速度是多少米每秒( )名称轮盘飞轮齿数/个45 38 28 151618 212428A．2.1πB．2.0πC．0.7πD．1.1π4．某空间区域有竖直方向的电场（图1中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中物体的机械能E与物体位移x关系的图象如图2所示，由此可以判断( )A．物体所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上B．物体所处的电场为匀强电场，场强方向向下C．物体可能先做加速运动，后做匀速运动D．物体一定做加速运动，且加速度不断减小5．如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a．高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x 关系的是( )A．B．C．D．6．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则( )A．一定有h1=h3B．一定有h1＜h4C．h2与h4无法比较D．h1与h2无法比较7．物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能．若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点距质量为M0的引力中心为r0时，其万有引力势能Ep=﹣E（式中G为引力常数）．一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则在此过程中( )A．卫星势能增加了GMm（﹣）B．卫星动能减少了（﹣）C．卫星机械能增加了（﹣）D．卫星上的发动机所消耗的最小能量为（﹣）8．如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．能正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )A．B．C．D．三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第18题为选考题，考生根据要求作答．9．下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器：①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验（1）运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力？__________（填“是”或“否”）（2）如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用电源的频率为50Hz，图中刻度尺的最小分度为1mm，请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的？__________（填实验的名称）（3）由如图丁的测量，打C点时纸带对应的速度为__________m/s（保留三位有效数字）．10．有一内阻为30kΩ的直流电压表V，其刻度盘上所标示的数值模糊不清，但共有30个均匀小格的刻度线是清晰的，并已知量程约为25V～35V．为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用：标准电压表V1：量程3V，内阻3kΩ；电流表A：量程0﹣3A，内阻未知；滑动变阻器R：总阻值1kΩ；电源E：电动势30V，内阻不能忽略；电键、导线若干（1）要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度，请选择所需要的器材并画出实验电路图．（2）选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U g=__________．式中各字母的意义是：__________．（3）测出量程后便可以根据指针所指格数读取电压值了．某同学想通过上述电压表V测量一个多用电表中欧姆挡的内部电的电动势，他从多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，将电压表V与选用“×1k”挡的多用电表直接相连，读出电压表的读数为U．实验过程中．一切操作都是正确的．则欧姆表电池的电动势表达式为E0=__________．11．进入21世纪，低碳环保、注重新能源的开发与利用的理念，已经日益融入生产、生活之中．某节水喷灌系统如图所示，喷口距地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，喷口离转动中心的距离a=1.0m，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v0=10m/s，每秒喷出水的质量m0=7.0kg．所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=3.2m，并一直保持不变．水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω．电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A．不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率．水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率．（计算时π取3）试求：（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积S；（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η．12．（19分）如图甲的xoy坐标系中，第一、二和三象限中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在O处有一粒子源，能向平面内各个方向均匀发射速率为v0的带正电的相同粒子，这些粒子与﹣x轴的最远交点为A（﹣2a，0）．不计粒子重力以及粒子之间的相互作用．（1）求粒子的比荷．（2）若在x=﹣1.5a处垂直于x轴放置一块足够长的荧光板MN，当粒子击中MN时将被吸收，并使荧光物质发光变亮．求MN上亮线的长度（3）若撤去粒子源和第一象限内的磁场，在第四象限内加一个沿+y方向的场强为E=v0B的匀强电场，并在第一象限内x=3a处放一个足够长的荧光屏PQ，如图乙．在y轴上y=2a以下位置水平沿﹣x方向以速度v0发射上述粒子，则应在何处发射，才能使粒子击中PQ时的位置离P最远？求出最远距离．【物理一选修3-3】13．下列说法中正确的是( )A．一定量气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收120J的热量，则它的内能增大20J B．在使两个分子间的距离由很远（r＞10﹣9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力D．用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和气压，水蒸发越慢14．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p ﹣V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？（2）该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？（3）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？【物理一选修3-4】15．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是( )A．甲、乙两单摆的摆长相等B．甲摆的振幅比乙摆大C．甲摆的机械能比乙摆大D．在t=0.5s时有正向最大加速度的是乙摆E．由图象可以求出当地的重力加速度16．如图所示，OBCD为半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃，B、C点为两单色光的射出点（设光线在B、C处未发生全反射）．已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t．①若OB、OC两束单色光在真空中的波长分别为λB、λC，试比较λB、λC的大小．②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间t C．【物理一选修3-5】17．下列说法正确的是( )A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是电磁波C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关E．由图可知，铯原子核Cs的比结合能大于铅原子核Pb的比结合能18．如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上（冰面足够大），现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．推出木箱后人和车速度大小为2m/s箱与竖直固定挡墙碰撞反弹后恰好不能追上小车．已知人和车的总质量为100kg．木箱的质量为50kg，求：①人推木箱过程中人所做的功；②木箱与挡墙碰撞过程中墙对木箱的冲量．陕西省西安市西交大附中2015届高考物理四模试卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第1-5题为单选题，第19-21题为多选题．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是( )A．实验检验，数学推理 B．数学推理，实验检验C．提出假设，实验检验 D．实验检验，合理外推考点：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．专题：常规题型．分析：教材中介绍了伽利略对落体规律的研究以及“理想斜面实验”，通过这些知识的学习，可以明确伽利略所创造的这一套科学研究方法．解答：解：这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广．故ABD错误，C正确；故选：C．点评：伽利略将可靠的事实和理论思维结合起来，以实验事实为基础，开辟了崭新的研究物理的方法道路，同学们要从中汲取营养，提高科学素质．2．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是( )A．S闭合瞬间，A先亮B．S闭合瞬间，A、B同时亮C．S断开瞬间，B逐渐熄灭D．S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭考点：自感现象和自感系数．分析：依据自感线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；二极管的特征是只正向导通．解答：解：AB、闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电压，故电流不走A灯泡，AB 都不亮，故A错误，B错误．CD、开关S断开瞬间B立刻熄灭，由于二极管正向导通，故自感线圈与A形成回路，A闪亮一下，然后逐渐熄灭，故C错误D正确．故选：D．点评：该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通．3．小明同学骑着一辆变速自行车上学，他想测一下骑车的最大速度．在上学途中他选择了最高的变速比（轮盘与飞轮齿数比），并测得在这种情况下蹬动轮盘的最大转速是每1s轮盘转动一周，然后他数得自行车后轮上的飞轮6个齿盘和脚踏轮盘上3个齿盘的齿数如表所示，并测得后轮的直径为70cm．由此可求得他骑车的最大速度是多少米每秒( )名称轮盘飞轮齿数/个45 38 28 15 16 18A．2.1πB．2.0πC．0.7πD．1.1π考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：齿轮传动时，轮边缘上的线速度大小相等，同轴转动两轮的角速度相同；最后根据v=求解线速度．解答：解：轮盘和飞轮的齿数之比最大为3：1，此时自行车速度最大，此时轮盘和飞轮的转动半径是3：1；蹬动轮盘的最大转速是每1s轮盘转动一周，故周期是1s，同缘传动边缘点线速度相等，根据公式v=，轮盘和飞轮周期之比等于转动半径之比，故飞轮的转动周期为s；后轮的线速度为：v==2.1πm/s故选：A．点评：本题关键同缘传动边缘点线速度相等，同轴传动加速度相等，结合线速度公式v=列式求解，基础题目．4．某空间区域有竖直方向的电场（图1中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中物体的机械能E与物体位移x关系的图象如图2所示，由此可以判断( )A．物体所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上B．物体所处的电场为匀强电场，场强方向向下C．物体可能先做加速运动，后做匀速运动D．物体一定做加速运动，且加速度不断减小考点：电势差与电场强度的关系；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：从图象中能找出电场力的做功情况，根据电场力的做功情况判断出受力，继而判断出电场，在利用牛顿第二定律求的加速度解答：解：A、物体的机械能先减小，后保持不变，故电场力先做负功，后不做功，故电场强度方向向上，再根据机械能的变化关系可知，电场力做功越来越小，故电场强度不断减小，故A正确，B错误；C、根据牛顿第二定律可知，物体受重力与电场力，且电场力越来越小，故加速度越来越大，故C错误，D错误；故选：A点评：本题主要考查了电场力做功与与物体机械能的变化关系，明确电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电场力减小即可5．如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a．高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x 关系的是( )A．B．C．D．考点：导体切割磁感线时的感应电动势．专题：电磁感应与电路结合．分析：本题导体的运动可分为三段进行分析，根据楞次定律可判断电路中感应电流的方向；由导体切割磁感线时的感应电动势公式可求得感应电动势的大小，再求得感应电流的大小．解答：解：x在0﹣a内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为L=2×（a﹣x）=（a﹣x），感应电动势为E=BLv，感应电流为I=，随着x的增大，I均匀减小，当x=0时，I==I0；当x=a时，I=0；x在a﹣2a内，线框的AB边和其他两边都切割磁感线，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负方向；有效切割的长度为L=（2a﹣x），感应电动势为E=BLv，感应电流大小为I=2×Bv，随着x的增大，I均匀减小，当x=a时，I==2I0；当x=2a时，I=0；x在2a﹣3a内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为L=（3a﹣x），感应电动势为E=BLv，感应电流为I=，随着x的增大，I均匀减小，当x=2a时，I==I0；当x=3a时，I=0；故根据数学知识可知B正确．故选：B．点评：本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；而进入第二段过程，分处两磁场中的线圈两部分产生的电流相同，且有效长度是均匀变大的，当将要全部进入第二磁场时，线圈中电流达最大2I0．6．带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则( )A．一定有h1=h3B．一定有h1＜h4C．h2与h4无法比较D．h1与h2无法比较考点：带电粒子在混合场中的运动．专题：带电粒子在复合场中的运动专题．分析：当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小不为零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况，而第4个电场力影响加速度，从而影响高度．解答：解：第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1=．第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，V02=2gh3，所以h1=h3．故A正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为E k，则由能量守恒得：mgh2+E k=mV02，又由于mV02=mgh1所以h1＞h2．，所以D错误．第4个图：因电性不知，则电场力方向不清，则高度可能高度h1，也可能小于h1，故C正确，B错误；故选：AC．点评：洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直，只改变球的速度的方向，所以磁场对电子的洛伦兹力始终不做功．7．物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能．若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点距质量为M0的引力中心为r0时，其万有引力势能Ep=﹣E（式中G为引力常数）．一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则在此过程中( )A．卫星势能增加了GMm（﹣）B．卫星动能减少了（﹣）C．卫星机械能增加了（﹣）D．卫星上的发动机所消耗的最小能量为（﹣）考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：求出卫星在半径为r1圆形轨道和半径为r2的圆形轨道上的动能，从而得知动能的减小量，通过引力势能公式求出势能的增加量，根据能量守恒求出发动机所消耗的最小能量．解答：解：A、引力势能的增加量=GMm（﹣），故A正确．B、根据万有引力提供向心力由：，解得=．同理，E k2=．所以，动能的减小量为=．故B错误．CD、根据能量守恒定律，卫星机械能增加了等于发动机消耗的最小能量为E=△E p﹣△E k=．故C正确、D错误．故选：AC点评：解决本题的关键得出卫星动能和势能的变化量，从而根据能量守恒进行求解．8．如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．能正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是( )A．B．C．D．考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：要分不同的情况进行讨论：若V2＜V1：分析在f＞Q的重力时的运动情况或f＜Q的重力的运动情况____________________若V2＜V1：分析在f＞Q的重力时的运动情况或f＜Q的重力的运动情况解答：解：1．若v1=v2，小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力，一直相对传送带静止匀速向右运动，若最大静摩擦力小于绳的拉力，则小物体P先向右匀减速运动，减速到零后反向匀加速直到离开传送带，由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=（m Q+m P）a，加速度不变；2．若v1＞v2，小物体P先向右匀加速直线运动，由牛顿第二定律知μm P g﹣m Q g=（m Q+m P）a，到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速，故B选项可能；3．若v1＜v2，小物体P先向右匀减速直线运动，由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=（m Q+m P）a1，到小物体P减速到与传送带速度v1相等后，若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力，继续向右匀速运动，A选项正确，若最大静摩擦力小于绳的拉力，继续向右减速但滑动摩擦力方向改向，此时匀减速运动的加速度为m Q g+μm P g=（m Q+m P）a2，到减速为零后，又反向以a2加速度匀加速向左运动，而a2＞a1，故C选项正确，D选项错误．故选：ABC点评：考查摩擦力的方向与速度的关系，明确其与相对运动方向相反，结合牛顿第二定律分析运动情况，较难．三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第18题为选考题，考生根据要求作答．9．下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器：①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验（1）运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力？否（填“是”或“否”）（2）如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用电源的频率为50Hz，图中刻度尺的最小分度为1mm，请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的？验证机械能守恒定律的实验（填实验的名称）（3）由如图丁的测量，打C点时纸带对应的速度为1.50m/s（保留三位有效数字）．考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：实验题．分析：（1）在探究中，是否存在阻力，对速度随时间变化的规律研究没有影响；（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，从而影响属于什么实验；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．解答：解：（1）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，小车存在阻力，对其规律的研究没有影响，因此不需要平衡摩擦力；（2）相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，为了更加准确的求解加速度，a===10m/s2 ．由加速度大小可知，属于验证机械能守恒定律的实验；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：V C===1.50m/s故答案为：（1）否；（2）验证机械能守恒定律的实验；（3）1.50．点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．10．有一内阻为30kΩ的直流电压表V，其刻度盘上所标示的数值模糊不清，但共有30个均匀小格的刻度线是清晰的，并已知量程约为25V～35V．为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用：标准电压表V1：量程3V，内阻3kΩ；电流表A：量程0﹣3A，内阻未知；滑动变阻器R：总阻值1kΩ；电源E：电动势30V，内阻不能忽略；电键、导线若干（1）要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度，请选择所需要的器材并画出实验电路图．（2）选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U g=．式中各字母的意义是：U表示标准电压表的读数，N表示待测电压表指针偏转格数．（3）测出量程后便可以根据指针所指格数读取电压值了．某同学想通过上述电压表V测量一个多用电表中欧姆挡的内部电的电动势，他从多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，将电压表V与选用“×1k”挡的多用电表直接相连，读出电压表的读数为U．实验过程中．一切操作都是正确的．则欧姆表电池的电动势表达式为E0=2U．考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题；交流电专题．分析：本题（1）的关键是根据待测电压表V和电压表的额定电流接近可知，应将两者串联使用，再根据变阻器的全电阻远小于待测电压表内阻，可知变阻器应采用分压式接法；题（2）的关键是设出待测电压表每小格的电流，然后根据欧姆定律和串并联规律即可求。

2015年陕西省西安交大附中高考物理四模试卷一、选择题：本题共8小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，第1-5题为单选题，第19-21题为多选题．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．1．（6分）伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是（）A．实验检验，数学推理 B．数学推理，实验检验C．提出假设，实验检验 D．实验检验，合理外推【考点】：伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【专题】：常规题型．【分析】：教材中介绍了伽利略对落体规律的研究以及“理想斜面实验”，通过这些知识的学习，可以明确伽利略所创造的这一套科学研究方法．【解析】：解：这是依据思维程序排序的问题，这一套科学研究方法，要符合逻辑顺序，即通过观察现象，提出假设，根据假设进行逻辑推理，然后对自己的逻辑推理进行实验验证，紧接着要对实验结论进行修正推广．故ABD错误，C正确；故选：C．【点评】：伽利略将可靠的事实和理论思维结合起来，以实验事实为基础，开辟了崭新的研究物理的方法道路，同学们要从中汲取营养，提高科学素质．2．（6分）如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计．下列说法正确的是（）A． S闭合瞬间，A先亮B． S闭合瞬间，A、B同时亮C． S断开瞬间，B逐渐熄灭D． S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭【考点】：自感现象和自感系数．【分析】：依据自感线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；二极管的特征是只正向导通．【解析】：解：AB、闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电压，故电流不走A灯泡，B 亮，故A错误，B错误．CD、开关S断开瞬间B立刻熄灭，由于二极管正向导通，故自感线圈与A形成回路，A闪亮一下，然后逐渐熄灭，故C错误D正确．故选：D．【点评】：该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通．3．（6分）小明同学骑着一辆变速自行车上学，他想测一下骑车的最大速度．在上学途中他选择了最高的变速比（轮盘与飞轮齿数比），并测得在这种情况下蹬动轮盘的最大转速是每1s轮盘转动一周，然后他数得自行车后轮上的飞轮6个齿盘和脚踏轮盘上3个齿盘的齿数如表所示，并测得后轮的直径为70cm．由此可求得他骑车的最大速度是多少米每秒（）名称轮盘飞轮齿数/个 45 38 28 15 16 18 21 24 28A． 2.1π B． 2.0π C． 0.7π D． 1.1π【考点】：线速度、角速度和周期、转速．【专题】：匀速圆周运动专题．【分析】：齿轮传动时，轮边缘上的线速度大小相等，同轴转动两轮的角速度相同；最后根据v=求解线速度．【解析】：解：轮盘和飞轮的齿数之比最大为3：1，此时自行车速度最大，此时轮盘和飞轮的转动半径是3：1；蹬动轮盘的最大转速是每1s轮盘转动一周，故周期是1s，同缘传动边缘点线速度相等，根据公式v=，轮盘和飞轮周期之比等于转动半径之比，故飞轮的转动周期为s；后轮的线速度为：v==2.1πm/s故选：A．【点评】：本题关键同缘传动边缘点线速度相等，同轴传动加速度相等，结合线速度公式v=列式求解，基础题目．4．（6分）某空间区域有竖直方向的电场（图1中只画出了一条电场线），一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球，在电场中从A点由静止开始沿电场线竖直向下运动，不计一切阻力，运动过程中物体的机械能E与物体位移x关系的图象如图2所示，由此可以判断（）A．物体所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上B．物体所处的电场为匀强电场，场强方向向下C．物体可能先做加速运动，后做匀速运动D．物体一定做加速运动，且加速度不断减小【考点】：电势差与电场强度的关系；电场强度．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：从图象中能找出电场力的做功情况，根据电场力的做功情况判断出受力，继而判断出电场，在利用牛顿第二定律求的加速度【解析】：解：A、物体的机械能先减小，后保持不变，故电场力先做负功，后不做功，故电场强度方向向上，再根据机械能的变化关系可知，电场力做功越来越小，故电场强度不断减小，故A正确，B错误；C、根据牛顿第二定律可知，物体受重力与电场力，且电场力越来越小，故加速度越来越大，故C错误，D错误；故选：A【点评】：本题主要考查了电场力做功与与物体机械能的变化关系，明确电场力做正功，电势能增加，电场力做负功，电场力减小即可5．（6分）如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a．高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x 关系的是（）A． B． C．D．【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势．【专题】：电磁感应与电路结合．【分析】：本题导体的运动可分为三段进行分析，根据楞次定律可判断电路中感应电流的方向；由导体切割磁感线时的感应电动势公式可求得感应电动势的大小，再求得感应电流的大小．【解析】：解：x在0﹣a内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为L=2×（a﹣x）=（a﹣x），感应电动势为 E=BLv，感应电流为I=，随着x的增大，I均匀减小，当x=a时，I==I0；当x=a时，I=0；x在a﹣2a内，线框的AB边和其他两边都切割磁感线，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负方向；有效切割的长度为 L=（2a﹣x），感应电动势为 E=BLv，感应电流大小为I=2×，随着x的增大，I均匀减小，当x=a时，I==2I0；当x=2a时，I=0；x在2a﹣3a内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为 L=（3a ﹣x），感应电动势为 E=BLv，感应电流为I=，随着x的增大，I均匀减小，当x=2a时，I==I0；当x=3a时，I=0；故根据数学知识可知B正确．故选：B．【点评】：本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；而进入第二段过程，分处两磁场中的线圈两部分产生的电流相同，且有效长度是均匀变大的，当将要全部进入第二磁场时，线圈中电流达最大2I0．6．（6分）带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示．不计空气，则（）A．一定有h1=h3 B．一定有h1＜h4C． h2与h4无法比较 D． h1与h2无法比较【考点】：带电粒子在混合场中的运动．【专题】：带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】：当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小不为零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况，而第4个电场力影响加速度，从而影响高度．【解析】：解：第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1=．第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，V02=2gh3，所以h1=h3．故A正确；而第2个图：洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为E k，则由能量守恒得：mgh2+E k=mV02，又由于mV02=mgh1所以 h1＞h2．，所以D错误．第4个图：因电性不知，则电场力方向不清，则高度可能高度h1，也可能小于h1，故C正确，B错误；故选：AC．【点评】：洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直，只改变球的速度的方向，所以磁场对电子的洛伦兹力始终不做功．7．（6分）物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能．若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点距质量为M0的引力中心为r0时，其万有引力势能Ep=﹣E（式中G为引力常数）．一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1圆形轨道环绕地球飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则在此过程中（）A．卫星势能增加了GMm（﹣）B．卫星动能减少了（﹣）C．卫星机械能增加了（﹣）D．卫星上的发动机所消耗的最小能量为（﹣）【考点】：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【专题】：人造卫星问题．【分析】：求出卫星在半径为r1圆形轨道和半径为r2的圆形轨道上的动能，从而得知动能的减小量，通过引力势能公式求出势能的增加量，根据能量守恒求出发动机所消耗的最小能量．【解析】：解：A、引力势能的增加量=GMm（﹣），故A正确．B、根据万有引力提供向心力由：，解得=．同理，E k2=．所以，动能的减小量为=．故B错误．CD、根据能量守恒定律，卫星机械能增加了等于发动机消耗的最小能量为E=△E p﹣△E k=．故C正确、D错误．故选：AC【点评】：解决本题的关键得出卫星动能和势能的变化量，从而根据能量守恒进行求解．8．（6分）如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t=t0时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．能正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是（）A． B． C．D．【考点】：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．【专题】：牛顿运动定律综合专题．【分析】：要分不同的情况进行讨论：若V2＜V1：分析在f＞Q的重力时的运动情况或f＜Q 的重力的运动情况若V2＜V1：分析在f＞Q的重力时的运动情况或f＜Q的重力的运动情况【解析】：解：1．若v1=v2，小物体P可能受到的静摩擦力等于绳的拉力，一直相对传送带静止匀速向右运动，若最大静摩擦力小于绳的拉力，则小物体P先向右匀减速运动，减速到零后反向匀加速直到离开传送带，由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=（m Q+m P）a，加速度不变；2．若v1＞v2，小物体P先向右匀加速直线运动，由牛顿第二定律知μm P g﹣m Q g=（m Q+m P）a，到小物体P加速到与传送带速度v1相等后匀速，故B选项可能；3．若v1＜v2，小物体P先向右匀减速直线运动，由牛顿第二定律知m Q g﹣μm P g=（m Q+m P）a1，到小物体P减速到与传送带速度v1相等后，若最大静摩擦力大于或等于绳的拉力，继续向右匀速运动，A选项正确，若最大静摩擦力小于绳的拉力，继续向右减速但滑动摩擦力方向改向，此时匀减速运动的加速度为m Q g+μm P g=（m Q+m P）a2，到减速为零后，又反向以a2加速度匀加速向左运动，而a2＞a1，故C选项正确，D选项错误．故选：ABC【点评】：考查摩擦力的方向与速度的关系，明确其与相对运动方向相反，结合牛顿第二定律分析运动情况，较难．三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～12题为必考题，每个试题考生都必须作答．第13题～第18题为选考题，考生根据要求作答．9．（6分）下面几个实验都用到了打点计时器或电火花计时器：①运用装置甲完成“探究功与速度变化的关系”实验②运用装置乙完成“验证机械能守恒定律”实验③运用装置丙可以完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验④运用装置丙可以完成“探究加速度与力、质量的关系”实验（1）运用装置丙完成“探究小车速度随时间变化的规律“实验是否需要平衡摩擦阻力？否（填“是”或“否”）（2）如图丁为某同学在一次实验中打出的一条纸带的部分，若所用电源的频率为50Hz，图中刻度尺的最小分度为1mm，请问该条纸带是以上四个实验哪一个实验时得到的？验证机械能守恒定律的实验（填实验的名称）（3）由如图丁的测量，打C点时纸带对应的速度为 1.50 m/s（保留三位有效数字）．【考点】：探究小车速度随时间变化的规律．【专题】：实验题．【分析】：（1）在探究中，是否存在阻力，对速度随时间变化的规律研究没有影响；（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，从而影响属于什么实验；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C 点时小车的瞬时速度大小．【解析】：解：（1）在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，小车存在阻力，对其规律的研究没有影响，因此不需要平衡摩擦力；（2）相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，为了更加准确的求解加速度，a===10m/s2 ．由加速度大小可知，属于验证机械能守恒定律的实验；（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：V C===1.50m/s故答案为：（1）否；（2）验证机械能守恒定律的实验；（3）1.50．【点评】：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．10．（8分）有一内阻为30kΩ的直流电压表V，其刻度盘上所标示的数值模糊不清，但共有30个均匀小格的刻度线是清晰的，并已知量程约为25V～35V．为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用：标准电压表V1：量程3V，内阻3kΩ；电流表A：量程0﹣3A，内阻未知；滑动变阻器R：总阻值1kΩ；电源E：电动势30V，内阻不能忽略；电键、导线若干（1）要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度，请选择所需要的器材并画出实验电路图．（2）选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式U g= ．式中各字母的意义是：U表示标准电压表的读数，N表示待测电压表指针偏转格数．（3）测出量程后便可以根据指针所指格数读取电压值了．某同学想通过上述电压表V测量一个多用电表中欧姆挡的内部电的电动势，他从多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，将电压表V与选用“×1k”挡的多用电表直接相连，读出电压表的读数为U．实验过程中．一切操作都是正确的．则欧姆表电池的电动势表达式为E0= 2U ．【考点】：把电流表改装成电压表．【专题】：实验题；交流电专题．【分析】：本题（1）的关键是根据待测电压表V和电压表的额定电流接近可知，应将两者串联使用，再根据变阻器的全电阻远小于待测电压表内阻，可知变阻器应采用分压式接法；题（2）的关键是设出待测电压表每小格的电流，然后根据欧姆定律和串并联规律即可求解；题（3）的关键是明确选用“×1k”档时欧姆表的中值电阻为30kΩ，然后根据闭合电路欧姆定律即可求解．【解析】：解：（1）：由I=可求出待测电压表的量程约为0.83～1.17mA，远小于电流表A 的量程，所以不能使用电流表；由于标准电压表的额定电流为，与待测电流表的量程接近，所以应将待测电压表V与标准电压表串联使用；由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电压表内阻，所以变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：（2）：设待测电压表每小格电流为，则其量程为：==30=9…①设待测电压表读数偏转格数为N时标准电压表读数为U，根据串并联规律应有：…②联立①②解得：=，其中U表示标准电压表的读数，N表示待测电压表指针偏转格数；（3）：当选用“×1k”当时，欧姆表的中值电阻为：=30×1kΩ=30kΩ，根据闭合电路欧姆定律，应有：=U+，将=30kΩ代入上式，解得：；故答案为：（1）如图（2），U表示标准电压表的读数，N表示待测电压表指针偏转格数（3）2U【点评】：应明确：①注意电表的反常规接法，即电压表可以串联（当做电流表）使用，电流表也可以并联使用（当做电压表），只要满足电表指针偏转量程以上即可；②当变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应采用分压式接法；③明确欧姆表的改装原理和方法．11．（14分）进入21世纪，低碳环保、注重新能源的开发与利用的理念，已经日益融入生产、生活之中．某节水喷灌系统如图所示，喷口距地面的高度h=1.8m，能沿水平方向旋转，喷口离转动中心的距离a=1.0m，水可沿水平方向喷出，喷水的最大速率v0=10m/s，每秒喷出水的质量m0=7.0kg．所用的水是从井下抽取的，井中水面离地面的高度H=3.2m，并一直保持不变．水泵由电动机带动，电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω．电动机正常工作时，电动机的输入电压U=220V，输入电流I=4.0A．不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率．水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率．（计算时π取3）试求：（1）求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积S；（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，求水泵的抽水效率η．【考点】：能源的开发和利用；电功、电功率．【分析】：（1）水从喷口喷出后做平抛运动，已知高度h和最大的初速度v0，由平抛运动的规律求出最大的水平位移．喷灌系统所能喷灌的区域是圆形，即求出面积；（2）水泵的抽水效率η等于水泵的输出功率与输入功率之比．水泵的输入功率等于电动机的输出功率，水泵的输出功率使水获得机械能的功率．【解析】：解：（1）水从喷口喷出后做平抛运动，下落高度解得t=s=0.6s最大喷灌圆面半径x=a+v0t=1+10×0.6=7m喷灌最大面积S=πx2﹣πa2=3.14（72﹣12）=144m2（2）电动机的输入功率P电=UI=220×4.0W=880W电动机的热功率水泵的输入功率等于电动机的输出功率P入=P电﹣P热=800W水泵的输出功率其中m=m0t求得P出=700W水泵效率答：（1）这个喷灌系统所能喷灌的最大面积s是144m2；（2）假设系统总是以最大喷水速度工作，水泵的抽水效率η是87.5%；【点评】：本题运用平抛运动和能量守恒定律分析和解决实际问题，抓住能量是如何转化是解题的关键．12．（19分）如图甲的xoy坐标系中，第一、二和三象限中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在o处有一粒子源，能向平面内各个方向均匀发射速率为v0的带正电的相同粒子，这些粒子与﹣x轴的最远交点为A（﹣2a，0）．不计粒子重力以及粒子之间的相互作用．（1）求粒子的比荷．（2）若在x=﹣1.5a处垂直于x轴放置一块足够长的荧光板MN，当粒子击中MN时将被吸收，并使荧光物质发光变亮．求MN上亮线的长度（3）若撤去粒子源和第一象限内的磁场，在第四象限内加一个沿+y方向的场强为E=v0B的匀强电场，并在第一象限内x=3a处放一个足够长的荧光屏PQ，如图乙．在y轴上y=2a以下位置水平沿﹣x方向以速度v0发射上述粒子，则应在何处发射，才能使粒子击中PQ时的位置离P最远？求出最远距离．【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：（1）在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力几何几何关系即可求解；（2）根据几何关系分别求出MN上粒子打中的最高点C和最低点离x轴的距离，从而求出亮线的长度；（3）粒子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的基本公式求出击中点离P点的距离的表达式，再结合数学知识求解．【解析】：解：（1）在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力得：Bqv0=m由几何关系得：r=a，解得：=（2）MN上粒子打中的最高点C离x轴的距离：l1==a，MN上粒子打中的最低点D离x轴的距离：l2= a所以亮线的长度：l=l1+l2=（3）粒子从y=﹣h处F点进入电场，在电场中：x=v0t，h=t2，速度偏角为α，则tanα=，击中点离P点的距离为：Y=（3a﹣x）tanα，联立各式解得：Y=3﹣2h，当=﹣，即h=a时，亦即发射点为y=a时，有：Y max=3﹣2•=a．答：（1）粒子的比荷为；（2）MN上亮线的长度为；（3）发射点为y=a时，才能使粒子击中PQ时的位置离P最远，最远距离为a．【点评】：带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．要掌握左手定则，熟练运用牛顿第二定律研究半径．【物理一选修3-3】13．（6分）下列说法中正确的是（）A．一定量气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收120J的热量，则它的内能增大20J B．在使两个分子间的距离由很远（r＞10﹣9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力D．用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的密度即可 E．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和气压，水蒸发越慢．【考点】：热力学第一定律；分子势能；* 液体的表面张力现象和毛细现象；用油膜法估测分子的大小．【分析】：根据热力学第一定律知：△U=W+Q，分子间作用力先减小后增大，分子势能先减小后增大，用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的摩尔体积．【解析】：解：A、根据热力学第一定律知：△U=W+Q=﹣100+120=20J，A正确；B、在使两个分子间的距离由很远（r＞10﹣9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能先减小后增大，B错误；C、由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力，C正确；D、用油膜法测出油分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油的摩尔体积即可，D错误；E、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和气压，水蒸发越慢，E正确；故选：ACE【点评】：掌握热力学第一定律的应用，知道分子力与分子间距的关系，会利用油膜法测分子的直径．14．（9分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p﹣V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃．则：（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？（2）该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？（3）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？【考点】：理想气体的状态方程．【专题】：理想气体状态方程专题．【分析】：（1）A到B是等容变化，B到C是等压变化，分别应用理想气体定律进行求解．（2）气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，可以通过判断AC两个状态的温度来判断内能的变化．（3）从状态A到状态C的过程可以用热力学第一定律来判断做功与吸放热问题．【解析】：解：（1）状态A：t A=300K，P A=3×105Pa，V A=1×10﹣3m3状态B：t B=？P B=1×105Pa，V B=1×10﹣3m3状态C：t C=？P C=1×105Pa，V C=3×10﹣3m3A到B过程等容变化，由等容变化规律得：，代入数据得：t B=100K=﹣173℃B到C为等压变化，由等压变化规律得：，代入数据得：t C=300K=27℃（2）因为状态A和状态C温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中：△U=0（3）由热力学第一定律得：△U=Q+W，因为△U=0故：Q=﹣W在整个过程中，气体在B到C过程对外做功所以：W=﹣p△V=﹣1×105×（3×10﹣3﹣1×10﹣3）=﹣200J即：Q=200J，是正值，故在这个过程中吸热．答：（1）气体在状态B、C时的温度分别为：﹣173℃和27℃（2）该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量为：0．（3）该气体从状态A到状态C的过程中吸热，传递的热量是200J【点评】：此题是一个结合图象的题目，关键是从图象上找出气体的状态参量和气体的状态变化，最后应用理想气体状态方程求解即可．【物理一选修3-4】（15分）。

陕西省交大附中2011～2012学年第一学期高三第四次诊断考试物理试题答案一、选择题1．A 2．BD 3．C 4．CD 5．A 6．A 7．BD 8．D 9．ABD10．D 11．C 12．D二、实验题13．0.05 0.037514．(1)(2)221Ir Ir U R - 三、计算题15．解：对B 、C 系统，受外力N 7=-=g m g m F B c BC μ， 加速度2m /s 75.1=+=C B BC BC m m F a ． 对A ，2m /s 5.1==A B A m gm a μ． 则t 有s 4，)(212==-t L t a a A BC ． 16．解： (1)在此平抛运动中s 5.02==gh t ． (2)在B 处速度m /s 2==tx v B ， 在桌面上做匀减速运动时222m /s 42=-==sv v g a B A μ，4.0==g a μ． (3)不同意．若使初速加倍，则m/s 13222=-=''as v v A B ，而使射程加倍需v B 加倍．17．解：(1)t v R r BLR R R r IR U ∝+=+==ε得t v ∝，即金属杆做匀加速运动． (2)22.4m/s v U r R a t t BLR+===． (3)3+0.24N 0.04m/s t U r R U BL F ma IBL m t t BLR t R+=+==+ΔΔΔΔ． (4)22.4m/s 2.5s 6m/s v at ==⨯=，0.24N+2.50.04N=0.34N F =⨯，2.04W P Fv ==．18．解：(1)加速后粒子速度0v =0L t v ==． 在极板中受一垂直于初速度方向的力，经过t 后垂直方向的位移为2124Uq L y t mL ==，速度为y Uq v t mL == 即偏移距离4L ，偏转角度arctan 12． (2)粒子的运动轨迹是对称的，在磁场中的部分是一段优弧．它的半径mv R qB ==，左边界与射出速度方向相切，则磁场宽度(5D ==+通过该弧需时()2πarctan 2m qB -，在偏转极板间来回需回需2则()2πarctan 22m T qB =-+ 偏转电场方向每隔2T 改变即可． 19．解：(1)在极板间所用时间0L t v =，受力0F Eq =，获得y 方向速度0000y Eq L Ft v m m v ==． 不计偏移距离，002000yv Eq L y D D v m v ==． (2)粒子速度很大，电、磁场的影响不大．两光点y 坐标相同，又电荷量相同，22101202m v m v =． 受洛伦兹力0B F qv B =，获得x 方向速度B x F t qBL v m m==． 12202120102101x x v v m v x x v v m v ==∶∶，221221 3.243.00x m x m ⎛⎫== ⎪⎝⎭，214A m =．。

2024年陕西省西安交大附中中考物理四模试卷一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。

每小题只有一个选项是符合题意的）1．（2分）如图所示是一把铜制尺子，根据图片提供的信息，可估测出该尺子的长度约为（）A．1cm B．5cm C．18cm D．30cm2．（2分）学校组织参观延安革命纪念馆，参观过程中讲解员使用扩音器讲解先烈们的英雄事迹，下列说法正确的是（）A．扩音器发出的声音不是由物体振动产生的B．扩音器发出的声音在传播时不需要介质C．使用扩音器的主要作用是提高声音的音调D．通过讲解获知英雄事迹，说明声音可以传递信息3．（2分）生活中的光现象随处可见，下列关于光现象的说法正确的是（）A．图﹣1中，日食是由光的反射形成的B．图﹣2中，人能看到本身不发光的物体是因为光是沿直线传播的C．图﹣3中，演员对着镜子画脸谱时镜中所成的像是虚像D．图﹣4中，碗中的铅笔看起来“变弯”是因为光从空气进入水中时发生了折射4．（2分）酷暑，公交车内开着空调吹冷风，小明发现车窗玻璃表面有一层水珠；寒冬，公交车内开着空调吹热风，小明发现车窗玻璃表面也有一层水珠。

下列关于水珠的分析不正确的是（）A．夏天和冬天水珠的形成都属于液化现象B．夏天和冬天水珠在形成时都需要放热C．夏天的水珠位于车窗玻璃内表面，冬天的水珠位于车窗玻璃外表面D．酷暑，车辆熄火一段时间后，水珠消失，是汽化现象5．（2分）4月19日至21日，2024世界泳联跳水世界杯总决赛在西安奥体中心游泳跳水馆举行，如图所示是运动员进行比赛时的分解动作示意图，下列说法正确的是（）A．站在跳板上静止时，跳板对运动员的支持力与运动员对跳板的压力是一对平衡力B．跳板被运动员压弯，说明力可以改变物体的运动状态C．运动员运动到最高点后下落是因为受到重力的作用D．入水前的下落过程中，运动员的动能主要转化为重力势能6．（2分）如图是某公园内工人师傅利用汽油修剪机修剪绿植的情景，下列有关说法正确的是（）A．绿植呈现绿色，是因为其反射绿光B．汽油来源于石油，而石油属于可再生能源C．修剪机向外输出动力的是汽油机的压缩冲程D．修剪时能闻到植物的清香，是因为分子间存在引力7．（2分）小明所在的学校举办了以“树立安全用电意识，保护人身安全”为主题的知识竞赛活动。

陕西省西安中学2015届高考物理四模试卷一、选择题1．关于物理学史或所用物理学方法的下列几种论述中正确的是( )A．探究导体的电阻与材料、长度、横截面积的关系，用的是等效替代的方法B．在研究电磁现象时，安培利用假设思想方法引入了“场”的概念C．牛顿在经典力学上贡献突出，加速度a=是其用比值定义法确定的D．伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因采用了理想实验法2．一小球以一定的初速度竖直向上运动，所受阻力与速度成正比，则在物体上升阶段的速度v，加速度a，所受阻力f及动能E k随时间的变化关系图正确的是( )A．B．C．D．3．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻R均不变．在用电高峰期，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A．升压变压器副线圈中电流变小B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率减小D．用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小4．如图所示，轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点．现将小球拉至水平位置，使绳处于水平拉直状态后松手，小球由静止开始运动．在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α，已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值．根据你的判断cosα值应为( )A．cosα=B．cosα=C．cosα=D．cosα=5．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地面高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于( )A．B．C．D．6．表面均匀带电的圆盘水平放置，从靠近圆心O处以初速度V0竖直向上抛出一个质量为m，带电量为﹣q（q＞0）的小球（看作试探电荷），小球上升的最高点为B点，经过A点时速度最大，已知OA=h1，OB=h2，重力加速度为g，取O点电势为零，不计空气阻力，则可以判断( )A．小球与圆盘带异种电荷B．A点的场强大小为C．B点的电势为（v02﹣2gh2）D．若U OA=U AB，则h1＜h2﹣h17．宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上．已知引力常量为G．关于四星系统（忽略星体自转）下列说法错误的是( )A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B．四颗星的轨道半径均为C．四颗星表面的重力加速度均为GD．四颗星的周期均为2πa8．如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长为L1，bc边长为L2，线框质量为m、电阻为R，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN，线框在恒力F作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行，F沿斜面向上且与斜面平行．已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是( )A．线框进入磁场前的加速度为B．线框进入磁场时的速度为C．线框进入磁场时有a→b→c→d→a方向的感应电流D．线框进入磁场的过程中产生的热量为（F﹣mgsin θ）L1二、非选择题9．为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验．a是质量为m 的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．先将滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端M对齐，让a从b最高点静止滑下，落在水平地面上的P点；然后将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下，落在水平地面上的P′点．（不计空气阻力，该同学手里只有刻度尺）①实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：__________②写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=__________．10．有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：A．20等分刻度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）E．电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0.1Ω）F．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）G．直流电源E（12V，内阻不计）H．导电材料样品R x（长L约为3cm，电阻R x约为100Ω）I．开关一只，导线若干；请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如d图所示，其示数L=__________mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如e图所示，其示数D=__________mm．（2）请选择合适的电流表__________，画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号．（3）用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=__________11．为了测定一辆电动汽车的加速性能，研究人员驾驶汽车沿平直公路从起点O处由静止启动，依次经过A、B、C三处标杆．已知A、B间的距离为L1，B、C间的距离为L2．测得汽车通过AB段与BC段所用的时间均为t，将汽车的运动过程视为匀加速行驶．求起点O与标杆A的距离．12．（18分）如图所示，平面坐标系Oxy中，在y＞0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，在﹣h＜y＜0的区域Ⅰ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在y＜﹣h的区域Ⅱ中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为2B．A是y轴上的一点，C是x轴上的一点．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以某一初速度沿x 轴正方向从A点进入电场区域，继而通过C点以速度方向与x轴夹角为φ=30°进入磁场区域Ⅰ，并以垂直边界y=﹣h的速度进入磁场区域Ⅱ．粒子重力不计．试求：（1）粒子经过C点时的速度大小v；（2）A、C两点与O点间的距离y0、x0；（3）粒子从A点出发，经过多长时间可回到y=y0处？【物理-选修3-4】13．下列说法中正确的是( )A．在同一种均匀介质中，振源的振动频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短B．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由黄光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D．寒冷的冬天，当人们在火炉旁烤火时，人的皮肤正在接受红外线带来的温暖E．照相机等的镜头涂有一层增透膜，其厚度应为入射光在真空中波长的；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度14．如图所示，某三棱镜的横截面是腰长为L的等腰直角三角形ABC，该棱镜对光的折射率为，一条光线平行于AB从斜边中点O射入，求：（1）光线从BC面的出射点到入射光线的距离d；（2）在AB面上是否有光线射出？【物理-选修3-5】15．下列五幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是( )A．图甲：原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成B．图乙：卢瑟福通过分析光电效应实验结果，提出了光子学说C．图丙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能D．图丁：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一E．图戊：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的16．如图所示，在光滑的水平面上，质量为4m、长为L的木板右端紧靠竖直墙壁，与墙壁不粘连．质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v0滑上木板左端，滑到木板右端时速度恰好为零．现小滑块以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，小滑块弹回后，刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下，求的值．陕西省西安中学2015届高考物理四模试卷一、选择题1．关于物理学史或所用物理学方法的下列几种论述中正确的是( )A．探究导体的电阻与材料、长度、横截面积的关系，用的是等效替代的方法B．在研究电磁现象时，安培利用假设思想方法引入了“场”的概念C．牛顿在经典力学上贡献突出，加速度a=是其用比值定义法确定的D．伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因采用了理想实验法考点：物理学史．分析：探究导体的电阻时采用控制变量法．法拉第利用假设思想方法引入了“场”的概念；根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献．解答：解：A、探究导体的电阻与材料、长度、横截面积的关系，用的是控制变量法．故A错误．B、法拉第利用假设思想方法引入了“场”的概念；故B错误．C、牛顿在经典力学上贡献突出，由于加速度与合外力F成正比，与物体的质量成反比，不符合比值定义法的共性，所以加速度a=不是其用比值定义法确定的．故C错误．D、伽利略通过理想斜面实验，说明物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因；故D正确．故选：D．点评：熟练掌握物理常识、物理学史和基本的物理研究方法是解决此类题目的关键．2．一小球以一定的初速度竖直向上运动，所受阻力与速度成正比，则在物体上升阶段的速度v，加速度a，所受阻力f及动能E k随时间的变化关系图正确的是( )A．B．C．D．考点：竖直上抛运动．分析：金属小球竖直向上抛出，所受阻力与速度成正比，做竖直上抛运动，上升的过程中加速度大小逐渐减小，方向不变，故是变加速的加速直线运动；解答：解：A、物体受到重力和空气的阻力的作用，则ma=mg+f，其中阻力f与速度成正比，由于向上运动的过程中速度越来越小，所以阻力越来越小，则加速度越来越小．所以v ﹣t图象的斜率越来越小．故A错误；B、由于v﹣t图象的斜率越来越小，可知，物体受到的合外力逐渐减小，而且合外力减小的速度越来越慢，则a﹣t图象的斜率以上逐渐减小．故B错误；C、根据题意，物体受到的阻力与速度成正比，所以空气的阻力逐渐减小．由于速度越来越小，所以物体受到的阻力逐渐减小，而且阻力减小的速度越来越慢．故C正确；D、由以上的分析，物体的速度越来越小，则物体的动能与时间的关系不是成线性关系的．故D错误．故选：C点评：本题关键抓住竖直上抛运动是一种加速度减小的变速直线运动，结合运动学公式和动能的表达式列式分析求解．3．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻R均不变．在用电高峰期，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )A．升压变压器副线圈中电流变小B．降压变压器的输出电压增大C．输电线上损耗的功率减小D．用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小考点：变压器的构造和原理．专题：交流电专题．分析：正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．解答：解：A、发电厂输出功率增大，根据P=UI知，输出电压不变，则升压变压器原线圈中的电流增大，则副线圈中的电流也增大．故A错误．B、由于发电厂的输出功率不变，则升压变压器的输出功率不变，又升压变压器的输出电压U2增大，根据P=UI可输电线上的电流I线减小，根据U损=I线R，输电线上的电压损失减小，根据降压变压器的输入电压U3=U2﹣U损可得，降压变压器的输入电压U3增大，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压增大，故B错误．C、升压变压器副线圈中的电流等于输电线中的电流，则输电线中的电流增大，根据P损=I2R 知，输电线上损失的功率增大．故C错误．D、用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例=1﹣，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U2不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小．故D正确．故选：D．点评：对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关．4．如图所示，轻质细绳的下端系一质量为m的小球，绳的上端固定于O点．现将小球拉至水平位置，使绳处于水平拉直状态后松手，小球由静止开始运动．在小球摆动过程中绳突然被拉断，绳断时与竖直方向的夹角为α，已知绳能承受的最大拉力为F，若想求出cosα值．根据你的判断cosα值应为( )A．cosα=B．cosα=C．cosα=D．cosα=考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：①采用特殊值法；②最低点时用圆周运动来分析．解答：解：由于在刚释放的瞬间，绳子拉力为零，物体在重力作用下下落．此时α=90°，所以cosα=0，当F=0时AB 选项中的cosα不为0，所以AB都错误．当运动到最低点时，有：F﹣mg=m又由机械能守恒可得：mgL=mv2由上两式解得：F=3mg，此时α=0，cosα=1，即当α=0时，则cosα=1时，F=3mg，所以C错误．故选：D．点评：绳断时与竖直方向的夹角为α，不在最高点或者最低点，但是题目不要求具体的计算，只是用所学的物理知识来分析，这就需要学生灵活的应用物理知识来分析，而不只是套公式能解决问题，考查学生知识运用的灵活性．5．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的两倍，在下落至离地面高度h处，小球的势能是动能的两倍，则h等于( )A．B．C．D．考点：动能定理的应用．专题：计算题．分析：小球上升和下降过程反复应用动能定理，并且在h处表达动能和势能的数量关系，联立方程组问题可解．解答：解：设小球受到的阻力大小恒为f，小球上升至最高点过程由动能定理得：…①；小球上升至离地高度h处时速度设为v1，由动能定理得：…②，又…③；小球上升至最高点后又下降至离地高度h处时速度设为v2，此过程由动能定理得：…④，又2×…⑤；以上各式联立解得，故选D．点评：在应用动能定理解题时，各个力的做功分析非常重要，本题中上升和下降过程中阻力始终做负功是关键．6．表面均匀带电的圆盘水平放置，从靠近圆心O处以初速度V0竖直向上抛出一个质量为m，带电量为﹣q（q＞0）的小球（看作试探电荷），小球上升的最高点为B点，经过A点时速度最大，已知OA=h1，OB=h2，重力加速度为g，取O点电势为零，不计空气阻力，则可以判断( )A．小球与圆盘带异种电荷B．A点的场强大小为C．B点的电势为（v02﹣2gh2）D．若U OA=U AB，则h1＜h2﹣h1考点：电势；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：A、根据电场力做功的正负，即可判定电场力的方向，从而确定它们的电性；B、根据平衡条件，在A点速度最大，即有重力等于电场力，从而求得电场强度的大小；C、根据动能定理，结合力做功表达式，及O点电势为零，从而求得B点的电势；D、根据动能定理，结合U OA=U AB，从而求解．解答：解：A、小球从O到A，速度越来越大，则可知，电场力方向向上，由于小球带负电，因此圆盘带负电，它们电性相同，故A错误；B、在A点的速度达到最大，即处于平衡状态下，则有：mg=qE，解得：E=，故B正确；C、根据动能定理，从O到B过程中，则有：，且U OB=∅O﹣∅B，及∅O=0，那么∅B=﹣（v02﹣2gh2），故C错误；D、根据动能定理，选两段作为研究过程中，则有：﹣qU OA﹣mgh1=E KA﹣E KO与﹣qU AB﹣mg（h2﹣h1）=0﹣E KA；因U OA=U AB，且E KO≠0，解得：h1＜h2﹣h1，故D正确；故选：BD．点评：考查电场力的大小与方向内容，掌握平衡条件与动能定理的应用，注意电场力做功的正负是解题的关键．7．宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为a的正方形的四个顶点上．已知引力常量为G．关于四星系统（忽略星体自转）下列说法错误的是( )A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动B．四颗星的轨道半径均为C．四颗星表面的重力加速度均为GD．四颗星的周期均为2πa考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：在四颗星组成的四星系统中，其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向心力，根据合力提供向心力，求出星体匀速圆周运动的周期．根据万有引力等于重力，求出星体表面的重力加速度．解答：解：A、星体在其他三个星体的万有引力作用下，合力方向指向对角线的交点，围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，故A正确．B、四颗星的轨道半径为r=．故B错误．C、根据万有引力等于重力有：，则g=．故C正确．D、根据万有引力提供向心力，解得T=2πa．故D错误．本题选错误的，故选：BD点评：解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及知道在四颗星组成的四星系统中，其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向心力．8．如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长为L1，bc边长为L2，线框质量为m、电阻为R，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN，线框在恒力F作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行，F沿斜面向上且与斜面平行．已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是( )A．线框进入磁场前的加速度为B．线框进入磁场时的速度为C．线框进入磁场时有a→b→c→d→a方向的感应电流D．线框进入磁场的过程中产生的热量为（F﹣mgsin θ）L1考点：导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：线框进入磁场前的加速度由牛顿第二定律求解．线框进入磁场时匀速运动，受力平衡，由平衡条件和安培力公式结合求速度．由右手定则判断感应电流的方向．由能量守恒求热量．解答：解：A、线框进入磁场前，根据牛顿第二定律得：F﹣mgsinθ=ma，则a=．故A正确．B、线框进入磁场时匀速运动，则有F=mgsinθ+，解得速度v=，故B错误．C、根据右手定则判断得知线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a．故C正确．D、根据能量守恒知线框进入磁场的过程中产生的热量为（F﹣mgsin θ）L2，故D错误．故选：AC．点评：本题是电磁感应中力学问题，记住安培力的经验公式F安=，正确分析受力和功能关系是解答本题的关键，要注意线框切割磁感线的边长与通过的位移大小是不同的，不能搞错．二、非选择题9．为了测定滑块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验．a是质量为m 的滑块（可视为质点），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端与桌面相切）．先将滑槽固定于桌面右端，滑槽末端与桌面右端M对齐，让a从b最高点静止滑下，落在水平地面上的P点；然后将滑槽固定于水平桌面的左端，测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L，让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下，落在水平地面上的P′点．（不计空气阻力，该同学手里只有刻度尺）①实验还需要测量的物理量（用文字和字母表示）：h：抛出点到地面的高度；x1：OP距离；x2：OP′距离②写出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是（用测得的物理量的字母表示）：μ=．考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题．分析：（1）利用平抛运动的规律测出滑块从桌面边缘飞出的速度大小，因此需要测量两次滑块平抛的水平方向位移和桌面高度．（2）从N到M过程中利用动能定理或者运动学公式即可求出动摩擦因数的表达式．解答：解：（1）该实验实验原理为：测出滑块在N点M点速度大小，然后根据动能定理或者运动学公式列方程，进一步测出滑块与桌面间的动摩擦因数，因此需要测量N、M两点速度的大小，N点速度即为滑块滑到滑槽底端的速度，可以通过第一次实验测得，根据平抛规律，测量出MO的高度h以及OP距离x1即可，M点速度通过第二次实验测得，只需测量出OP′距离x2即可．（2）设滑块滑到底端的速度为v0，通过第一次实验测量有：h=gt2①x1=v0t ②设滑块滑到M点速度为v M，通过第二次实验测量有：x2=v M t ③从N到M过程中，根据功能关系有：mgμL=m﹣m④联立①②③④解得：μ=．故答案为：（1）h：抛出点到地面的高度；x1：OP距离；x2：OP′距离；（2）．点评：该实验有一定的创新性，其实很多复杂的实验其实验原理都是来自我们所学的基本规律，这点要在平时训练中去体会．10．有一根细而均匀的导电材料样品（如图a所示），截面为同心圆环（如图b所示），此样品长L约为3cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量．现提供以下实验器材：A．20等分刻度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）E．电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0.1Ω）F．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）G．直流电源E（12V，内阻不计）H．导电材料样品R x（长L约为3cm，电阻R x约为100Ω）I．开关一只，导线若干；请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如d图所示，其示数L=33.35mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如e图所示，其示数D=3.267mm．（2）请选择合适的电流表A1、A2，画出最佳实验电路图，并标明所选器材前的字母代号．（3）用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=考点：测定金属的电阻率．专题：实验题．分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（2）电流表A1内阻已知，故将电流表A1当电压表使用；为得到较大的电压调节范围，滑动变阻器采用分压式接法；（3）根据并联电路总电流等于各个支路电流之和，得到通过电阻的电流；根据欧姆定律计算出电阻值；最后再根据电阻定律求解出直径．解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为：33mm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm，所以最终读数为：33mm+0.35mm=33.35mm；螺旋测微器的固定刻度读数为3mm，可动刻度读数为0.01×26.7mm=0.267mm，所以最终读数为：3mm+0.267mm=3.267mm；（2）仪器中没有提供电压表，电流表A1其内阻为准确值，所以可以用此表来当作电压表，通过电阻的最大电流约为：I====100mA，电流表选择A2，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电流表可以采用外接法，电路图如图所示：（3）设电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，则I1•r1=（I2﹣I1）•R2；由电阻定律得：R2=ρ，由几何知识得：S=π（）2，联立以上各式得：d=．故答案为：（1）33.35；3.26；（2）A1、A2；（3）．点评：本题考查了游标卡尺、螺旋测微器读数，实验器材选择、设计实验电路，要掌握常用器材的使用及读数方法；应用欧姆定律与电阻定律可以正确解题．11．为了测定一辆电动汽车的加速性能，研究人员驾驶汽车沿平直公路从起点O处由静止启动，依次经过A、B、C三处标杆．已知A、B间的距离为L1，B、C间的距离为L2．测得汽车通过AB段与BC段所用的时间均为t，将汽车的运动过程视为匀加速行驶．求起点O与标杆A的距离．考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据位移时间公式分别列出OA、0B、OC段位移时间关系，联立求得起点O与标杆A的距离．解答：解：根据题意画出示意图，如图所示．。

陕西省交大附中2011～2012学年第一学期高三第四次诊断考试物理试题一、选择题(本题共12小题，每小题5分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)注：1—6班做3—12题，7、11—14班做1—10题1．质点仅在恒力F 作用下，在xOy 平面内由原点O 运动到A 点的轨迹及在A 点的速度方向如图所示，则恒力F 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2．跳水运动是我国体育比赛的强项．如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A 位置)上，随跳板一同向下做变速 运动到达最低点(B 位置)．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是( )A ．运动员一直处于超重状态B ．运动员的动能先增大后减小 C．运动员的机械能守恒D ．运动员所受重力对其做的功小于跳板对其的作用力做的3．如图所示，在水平桌面上叠放着质量均为M 的A 、B 两块木板，在木板A 的上方放着一个质量为m 的物块C ，木板和物块均处于静止状态．A 、B 、C 之间以及B 与地面之间的动摩擦因数都为μ．若用水平恒力F 向右拉动木板A ，使之从C 、B 之间抽出来，已知重力加速度为g ．则拉力F 的大小应该满足的条件是( )A ．F ＞μ(2m ＋M )gB ．F ＞μ(m ＋2M )gC ．F ＞2μ(m ＋M )gD ．F ＞2μmg4．用细绳拴一个质量为m 的小球，小球将固定在墙上的轻弹簧压缩的距离为x ，如图所示，将细线烧断后( )A ．小球立即做平抛运动B ．小球的加速度立即为gC ．小球脱离弹簧后做匀变速运动D ．小球落地时动能大于mghB ．T 1mg tan θ，T 2mg cos θ，T 3mg tan θC ．T 1＝mg tan θ，T 2＝mg sin θ，T 3＝mg cot θD ．T 1＝mg cot θ，T 2＝mg sin θ，T 3＝mg tan θ6．如图所示，在匀强电场中，A 、B 、C 、D 、E 、F 六点构成一边长为a 的正六边形，电场方向平行于纸面．一电子e 在外力作用下从A 点移动到C 点，克服电场力做功W ，从C 点移动到E点，其电势能减少W ．则关于该匀强电场场强E 的大小和方向的判断，正确的是( ) A ．23W E ea=，方向由F 指向C B ．23W E ea=，方向由C 指向F C ．3E ea=，方向由A 指向E D ．3E ea =，方向由E 指向A 7．极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是( )A ．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B ．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C ．可能是粒子的带电量减小D ．南北两极的磁感应强度较强8．如题图所示，矩形MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示由以上信息可知，从图中a 、b 、c 处进入的粒子对应表中的编号分别为( )A ．3、5、4B ．4、2、5C ．5、3、2D ．2、4、59．如图所示，两个半径相同的半圆型光滑轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M 、N 为轨道的最低点( )A ．两小球到达轨道最低点的速度v M ＞v NB ．两小球到达轨道最低点时对轨道的压力N M ＞N NC ．小球第一次到M 点的时间大于第一次到N 点的时间D ．在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端10．如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v 1、v 2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q 1、Q 2．(不计空气阻力)则A ．v 1＜v 2，Q 1＜Q 2B ．v 1＝v 2，Q 1＝Q 2C ．v 1＜v 2，Q 1＞Q 2D ．v 1＝v 2，Q 1＜Q 211．如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L ，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B ．一边长为L 、总电阻为R 的正方形导线框abcd ，从图示位置开始沿x轴正方向以速度υ匀速穿过磁场区域．取沿a d c b a →→→→的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i 随bc 边的位置坐标x 变化的图象正确的是( )12．如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b 处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上，当滑动变阻器R 的滑片P 向左端移动时，a 、b 两环的运动情况将是( )A ．a 右摆，b 左摆，B ．a 左摆，b 右摆，C ．a 右摆，b 不动，D ．a 左摆，b 不动二、实验题(2小题共13分，其中13题6分，14题7分)13．有位同学利用DIS 实验来测小车的加速度：他做了一个U 型遮光板，遮光片宽度为5mm ，两遮光片间的透光部分距离为10cm ，如图所示．将此遮光板装在小车上，实验时测得两次遮光时间分别为t 1＝0.100s ，t 2＝0.050s ，则第一个遮光片通过光电门的速度平均大小为__________m /s ；小车的加速度大小约为__________m /s 2．14．现要测量某一电流表的内阻r 1，给定的器材有：A ．待测电流表(量程300μA ，内阻r 1约为100Ω)B ．电压表(量程3V ，内阻r 2＝1kΩ)C ．电源E (电动势4V ，内阻忽略不计)D ．定值电阻R 1＝10ΩE ．滑动变阻器R 2(阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流为0.5A ) F ．电键S 一个，导线若干要求测量时两块电表指针的偏转均超过其量程的一半．(1)在方框中画出测量电路原理图(4分)(2)电路接通后，测得电压表读数为U ，电流表读数为I ，用已知和测得的物理量表示电流表内阻r 1＝____________(3分)三、计算题(4小题共47分，其中15题8分，16题12分，17题14分，18题13分)15．(8分)如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为m A ＝2.0kg 的薄木板A 和质量为m B ＝3kg的金属块B ．A 的长度L ＝2.0m ．B 上有轻线绕过定滑轮与质量为m C ＝1.0kg 的物块C 相连．B 与A 之间的滑动摩擦因数µ＝0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力．忽略滑轮质量及与轴间的摩擦．起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B 位于A 的左端(如图)，然后放手，求：(1)A 、C 的加速度各为多少?(2)经过多长时间t 后B 从A 的右端脱离(设A 的右端距滑轮足够远)(取g ＝10m /s 2)．16．(12分)如图所示，小物体放在高度为h ＝1.25m 、长度为S＝1.5m 的粗糙水平固定桌面的左端A 点，以初速度v A ＝4m /s 向右滑行，离开桌子边缘B 后，落在水平地面C 点，C 点与B 点的水平距离x ＝1m ，不计空气阻力．试求：(g 取10m /s 2)(1)小物体离开桌子边缘B 后经过多长时间落地？ (2)小物体与桌面之间的动摩擦因数多大？(3)为使小物体离开桌子边缘B 后水平射程加倍，即'2x x ，某同学认为应使小物体的初速度v A '加倍，即v A '＝2v A ，你同意他的观点吗？试通过计算验证你的结论．17．如图(a )所示，平行金属导轨MN 、PQ 光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨间距L ＝0.25m，电阻R ＝0.5Ω，导轨上停放一质量m ＝0.1kg 、电阻r ＝0.1Ω的金属杆，导轨电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B ＝0.4T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，现用一外力F 沿水平方向拉杆，使其由静止开始运动，理想电压表的示数U 随时间t 变化的关系如图(b )所示．试分析与求：(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动；(2)求金属杆运动的加速度；(3)写出外力F 随时间变化的表达式；(4)求第2.5s 末外力F 的瞬时功率．18．(13分)(7、11——14班做)如图所示，在S 点的电荷量为q 、质量为m 的静止带电粒子，被加速电压为U 、极板间距离为d 的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为U 的匀强偏转电场，偏转极板长度和极板距离均为L ．(不计重力影响)(1)带点粒子离开偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离和偏转的角度？(2)若离开电场时即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为B ．(不计重力影响)，欲使带电粒子通过某路径返回S 点，匀强磁场的宽度D 至少为多少？该带电粒子周期性运动的周期T 是多少？偏转电压正负极多长时间变换一次方向？19．(13分)(1——6班做)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域．汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，O’O为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离．以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．(1)设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点．若在两极板间加一沿＋y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离y0；(2)假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数．上述装置中，保留原电场，再在板间加沿－y方向的匀强磁场．现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O’点沿O’O方向射入，屏上出现两条亮线．在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的．尽管入射离子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度．陕西省交大附中2011～2012学年第一学期高三第四次诊断考试物理试题答案一、选择题1．A2．BD3．C4．CD5．A6．A7．BD8．D9．ABD 10．D11．C12．D二、实验题13．0.050.037514．(1)(2)221Ir IrUR三、计算题15．解：对B 、C 系统，受外力N 7=-=g m g m F B c BC μ， 加速度2m /s 75.1=+=C B BC BC m m F a ． 对A ，2m /s 5.1==A B A m gm a μ． 则t 有s 4，)(212==-t L t a a A BC ． 16．解：(1)在此平抛运动中s 5.02==gh t ． (2)在B 处速度m /s 2==tx v B ， 在桌面上做匀减速运动时222m /s 42=-==sv v g a B A μ，4.0==g a μ． (3)不同意．若使初速加倍，则m /s 13222=-=''as v v A B ，而使射程加倍需v B 加倍．17．解：(1)t v R r BLR R R r IR U ∝+=+==ε得t v ∝，即金属杆做匀加速运动． (2)22.4m/s v U r R a t t BLR+===． (3)3+0.24N 0.04m/s t U r R U BL F ma IBL m t t BLR t R+=+==+ΔΔΔΔ． (4)22.4m/s 2.5s 6m/s v at ==⨯=，0.24N+2.50.04N=0.34N F =⨯，2.04W P Fv ==．18．解：(1)加速后粒子速度0v =0L t v ==． 在极板中受一垂直于初速度方向的力，经过t 后垂直方向的位移为2124Uq L y t mL ==，速度为y Uq v t mL ==即偏移距离4L ，偏转角度arctan 12． (2)粒子的运动轨迹是对称的，在磁场中的部分是一段优弧．它的半径mv R qB ==，左边界与射出速度方向相切，则磁场宽度(5D ==+ 通过该弧需时()2πarctan 2m qB -，在偏转极板间来回需回需2 则()2πarctan 22m T qB =-+ 偏转电场方向每隔2T 改变即可． 19．解：(1)在极板间所用时间0L t v =，受力0F Eq =，获得y 方向速度0000y Eq L Ft v m m v ==． 不计偏移距离，002000yv Eq L y D D v m v ==． (2)粒子速度很大，电、磁场的影响不大．两光点y 坐标相同，又电荷量相同，22101202m v m v =． 受洛伦兹力0B F qv B =，获得x 方向速度B x F t qBL v m m==． 12202120102101x x v v m v x x v v m v ==∶∶，221221 3.243.00x m x m ⎛⎫== ⎪⎝⎭，214A m =．。