东城区2013-2014学年度第一学期期末高三物理试题与答案

东城区2013—2014学年度高 三 物 理第一学期期末教学统一检测2014.01本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共120分。

考试时长100分钟。

考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）一．单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

每小题只有一个选项正确。

)1．已知两个质点相距为r 时，它们之间的万有引力大小为F 。

若只将它们之间的距离变为2r ，则它们之间的万有引力大小为 A ． 4F B ．2F C ．41F D ．21F 2．人站在电梯中随电梯一起运动。

下列过程中人处于超重状态的是A ．电梯加速上升B ．电梯加速下降C ．电梯匀速上升D ．电梯匀速下降3．如图所示，在粗糙水平地面上放一质量为M 的斜面，质量为m 的木块沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则A ．地面对斜面有水平向右的摩擦力B ．地面对斜面有水平向左的摩擦力C ．地面对斜面的支持力等于（M+m ）gD ．地面对斜面的支持力小于（M+m ）g4．正点电荷的电场线如图所示，a 、b 是电场中的两点。

下列说法中正确的是A ．a 点的电场强度一定等于b 点的电场强度B ．a 点的电场强度一定大于b 点的电场强度C ．a 点的电势一定小于b 点的电势D ．a 点的电势一定等于b 点的电势5．我国家庭照明电路用的交流电的电压瞬时值随时间变化的规律为u =311sin100πt V ，关于此交流电下列说法中正确的是 A . 电压的最大值是311V B . 电压的有效值是311V C . 交流电的频率为100Hz D . 交流电的周期为100s6．如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小B ．电压表的示数减小，电流表的示数增大C ．电压表与电流表的示数都增大D ．电压表与电流表的示数都减小mM a b7．一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P 的速度方向沿y 轴正方向，则A ．这列波沿x 轴负方向传播B ．质点a 此时动能最大，加速度最小C ．再经过一个周期，质点P 运动到x=6m 处D ．当质点P 运动到最低点时，质点b 恰好运动到平衡位置8．质量为m 的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响物体下落的加速度为g 54，在物体下落高度为h 的过程中，下列说法正确的是A ．物体的动能增加了mgh 54B ．物体的机械能减少了mgh 54C ．物体克服阻力所做的功为mgh 54D ．物体的重力势能减少了mgh 549．如图所示，小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面AB 和粗糙的平面BC 组成（它们在B 处由极短的光滑圆弧平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。

一个小滑块（可视为质点）从A 点由静止开始下滑，经B 至C 点的过程中，传感器记录到的力F 随时间t 变化的关系如下面四图表示，其中可能正确的是10．为了测量蹦床运动员从蹦床上跃起的高度，探究小组设计了如下的方法：他们在蹦床的弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录运动员在运动过程中对弹性网的压力，来推测运动员跃起的高度。

右图为某段时间内蹦床运动员的压力—时间图象。

运动员在空中仅在竖直方向上运动，且可视为质点，则可估算出运动员在这段时间内跃起的最大高度为（g 取10m/s 2）A ．1.5mB ．1. 8mC ． 5.0mD ．7.2m11．如图所示，界面MN 与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B 和匀强电场E ，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直。

在MN 上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。

若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是0 F /N t /s 1.1 2.3 3.8 4.9 6.9t F 0 A t F 0 B t F 0 C tF 0DABEm +q N M P b x/m1 y/cm0 4 -423 4 56a A力传感器 CBA ．小球做匀变速曲线运动B ．小球的电势能保持不变C ．洛伦兹力对小球做正功D ．小球的动能增量等于其电势能和重力势能减少量的总和12. 如图甲所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ，磁感应强度的大小为B 。

一边长为a 、电阻为4R 的 正方形均匀导线框CDEF 从图示位置开始沿x 轴正以速度v 匀速穿过磁场区域，在乙图中给出的线框E 、F 两端的电压U EF 与线框移动距离x 的关系的图象正确的是甲FyB2aEDCxoBU EF3a a2 aOx4Bav43BavA3a a 2a O xBav4Bav U EF乙U EFCx3a a2aO-43Bav43Bav 4BavU EF3aa2a OxBavD4Bav 43Bav第Ⅱ卷 （填空题、计算题，共72分）二．填空题（每小题6分，共18分）13．一小球从水平台面边缘以速度v 水平飞出，落到水平地面上需要时间为t ，落地点距台面边缘的水平距离为s 。

若使小球以速度2v 仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为 ；落地点距台面边缘的水平距离为 。

14．如图所示，两条平行金属导轨ab 、cd 置于磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中，两导轨间的距离l =0.6m ，导轨间连有电阻R 。

金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN 沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V 。

由此可知，金属杆MN 滑动的速度大小为 m/s ；通过电阻R 的电流方向为 （填“a R c ”或“c R a ”）。

15．如图所示，A 、B 和C 、D 为两对带电金属极板，长度均为l ，其中A 、B 两板水平放置，间距为d ，A 、B 间电压为U 1；C 、D 两板竖直放置，间距也为d ，C 、D 间电压为U 2。

有一初速度为0、质量为m 、电荷量为e 的电子经电压U 0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为 ；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。

（A 、B 、C 、D 四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）三．计算题（本题共5小题，共54分。

解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位。

）16．（10分）如图所示，质量为m 的物体放在水平桌面上。

在水平恒力F 作用下，速度由v 1增大到v 2的过程中，发生的位移为s 。

已知物体与水平桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。

（1）分别求出水平恒力F 和摩擦力所做的功；（2）若此过程中合外力所做的功用W 合表示，物体动能的增量用ΔE k 表示，证明W 合=ΔE k 。

F B v 1v 2F B s R cvMN la b BdvdlA CD d v B17．（10分）据人民网报道，北京时间2013年12月6日17时53分，嫦娥三号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道。

探测器环月运行轨道可视为圆轨道。

已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G。

求：（1）探测器绕月运行的速度的大小；（2）探测器绕月运行的加速度的大小；（3）月球的质量。

18.（10分）有一种质谱仪的工作原理图如图所示。

静电分析器是四分之一圆弧的管腔，内有沿圆弧半径方向指向圆心O1的电场，且与圆心O1等距各点的电场强度大小相等。

磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。

由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。

而后离子由P点射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器。

已知加速电场的电压为U，磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B。

（1）请判断磁分析器中磁场的方向；（2）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（3）求磁分析器中Q点与圆心O2的距离d。

19．（12分）如图所示，有一质量为M =2kg 的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m =1kg 的小物块A 和B （均可视为质点），由车上P 处分别以初速度v 1=2m/s 向左和v 2=4m/s 向右运动，最终A 、B 两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。

已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g =10m/s 2。

求： （1）小车的长度L ；（2）A 在小车上滑动的过程中产生的热量；（3）从A 、B 开始运动计时，经5s 小车离原位置的距离。

20．（12分）在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场，以水平向右和竖直向上为x 轴、y 轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系。

一质量为m 、电荷量为+q 的微粒从点P （33l ，0）由静止释放后沿直线PQ 运动。

当微粒到达点Q （0，-l ）的瞬间，撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度的大小32m gB q l，该磁场有理想的下边界，其他方向范围无限大。

已知重力加速度为g 。

求： （1）匀强电场的场强E 的大小；（2）撤去电场加上磁场的瞬间，微粒所受合外力的大小和方向；（3）欲使微粒不从磁场下边界穿出，该磁场下边界的y 轴坐标值应满足什么条件?y xP QO A Bv 1v 2P东城区2013—2014学年度第一学期期末教学统一检测高三物理参考答案及评分标准一．单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 CACBADBADCDD第Ⅱ卷（填空题、计算题，共8题，共72分）二．填空题（每小题6分，共18分） 13．t ；2s （每空3分） 14．10；cRa （每空3分） 15．meU 02；eU 0＋el 24d 2U 0 （U 12＋U 22）（每空3分）三．计算题：本题共5小题，共54分。

解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位。

16．（10分）（1）水平恒力所做的功 F W Fs=摩擦力所做的功f W mgsμ=-（2）物体在合外力作用下做匀加速直线运动，有as v v 22122=-由牛顿第二定律，合外力 F 合=ma 合外力对物体所做的功W 合=F 合s2222212111=222k v v W ma mv mv E a -=⋅=-∆合17．（10分）（1）探测器绕月运行的速度的大小Trv π2=（2）探测器绕月运行的加速度的大小 r Ta 2)2(π= （3）设月球质量为M ，嫦娥三号探测器的质量为m ，探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有r T m r GMm 22)2(π=可得 2324GT r M π=18．（10分）解：（1）磁场方向垂直纸面向外。