湖北省公安县高三年级2013年开学考试物理试题

　　　　　　　　2013.8

一、选择题（1～6为单选，7～10多选，每题4分，共40分）

1．下列关于摩擦力的说法中，错误的是（　　）

A．两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直

B．两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比

C．在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度

D．滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反

2．某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束，下列说法正确的是（　　）

A．射线1的电离作用在三种射线中最强

B．射线2贯穿本领最弱，用一张白纸就可以将它挡住

C．一个原子核放出一个射线3的粒子后，质子数和中子数都比原来少2个

D．一个原子核放出一个射线1的粒子后，形成的新核比原来的电荷数少1个

3．M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．电子在N点的动能小于在M点的动能

B．该电场有可能是匀强电场

C．该电子运动的加速度越来越小

D．电子运动的轨迹为曲线

4．一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示，根据图像可知（　　）

A．4s内物体在做曲线运动

B．4s内物体的速度一直在减小

C．物体的加速度在2.5s时方向改变

D．4s内物体速度的变化量的大小为8m/s

5．如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达P点。a、b两粒子的质量之比为（　　）

A．1：2???B．2：1???C．3：4???D．4：3

6．如图所示，质量为m的金属环用线悬挂起来，金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中，从某时刻开始，磁感应强度均匀减小，则在磁感应强度均匀减小的过程中，关于线拉力大小的下列说法中正确的是（　　）

A．大于环重力mg，并逐渐减小

B．始终等于环重力mg

C．小于环重力mg，并保持恒定

D．大于环重力mg，并保持恒定

7．如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表．当滑动变阻器R2的滑动触头P滑动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是（　　）．

A．P向a滑动V1示数增大、V2的示数减小

B．P向b滑动V1示数增大、V2的示数减小

C．P向a滑动，V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值

D．P向b滑动，V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值

8．如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得（　　）

A．水星和金星绕太阳运动的周期之比

B．水星和金星的密度之比

C．水星和金星到太阳中心的距离之比

D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比

9．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220
sin (100πt) V，降压变压器的副线圈与阻值R0＝11 Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（　　）

A．通过R0电流的有效值是20 A

B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1

C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压

D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率

10．两个共点力Fl、F2大小不同，它们的合力大小为F，则（　　）

A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍

B．F1、F2同时增加10N，F也增加10N

C．F1增加10N，F2减少10N，F一定不变

D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大

二、填空题（每题4分，共20分）

11．如右图所示，一个质量为m，顶角为
的直角劈和一个质量为M的长方形木块，夹在两竖直墙之间，不计摩擦，则M对左墙压力的大小为___________

12．一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。

13．汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为 ________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。

14．如图所示，一长为
的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性小球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。

15．某半导体激光器发射频率为1014HZ的激光，激光器的功率为5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器每秒发出的光子数为___________。（结果保留三位有效数字）

三、计算题（共40分）

16．（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中系统损失的动能之比。

17．（8分）如图所示，水平地面上放置一个质量为m的物体，在与水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面运动。物体与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：

（1）若物体在拉力F的作用下能始终沿水平面向右运动，拉力F的大小范围；

（2）已知m＝10 kg、μ＝0．5，g＝10m/s2，若物体以恒定加速度a＝5m/s2向右做匀加速直线运动，维持这一加速度的拉力F的最小值。

18．（12分）如图甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1.0m，NQ两端连接阻值R＝1.0Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝300。一质量m=0.20kg，阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知金属棒在0～0.3s内通过的电量是0.3～0.6s内通过电量的2/3，g=10m/s2，求：

（1）0～0.3s内棒通过的位移;

（2）金属棒在0～0.6s内产生的热量。

19．（12分）如图所示，在坐标系xOy中，y轴右侧有一匀强电场；在第二、三象限内有一有界匀强磁场，其上、下边界无限远，右边界为y轴、左边界为平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一带正电，电量为q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ＝45°，大小为v．粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的
倍。粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场。已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期。忽略重力的影响。求：

（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；

（2）匀强电场的大小和方向；

（3）粒子从第二次离开磁场到再次到达磁场所用的时间。

湖北省公安县高三年级2013年开学考试物理试题

一、选择题（1~6为单选，7~10多选，每题4分，共40分）

题序

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



选项

























二、填空题（每题4分，共20分）

11．________________ 12．________________　　________________

13．________________　　________________

14．________________ 15．________________

三、计算题（共40分）

16．（8分）

17．（8分）

18．（12分）

19．（12分）

湖北省公安县高三年级2013年开学考试物理试题

答题卷

一、选择题（1~6为单选，7~10多选，每题4分，共40分）

题序

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



选项

B

C

C

D

C

A

AC

ACD

ABD

AD





二、填空题（每题4分，共20分）

11．_mgcot
__________ 12．_______8J_________　________8/3J________

13．___10_____________　　________40/3________

14．_____L/5___________ 15．____7.54x1016____________

三、计算题（共40分）

16．（8分）

17．（8分）要使物体运动时不离开水平面，应有：Fsinθ≤mg -----------------①（2分）

要使物体能向右运动，应有：Fcosθ≥(（mg－Fsinθ）-----------②（1分）

联立①②式得：≤F≤ （1分）

（2）根据牛顿第二定律得：Fcosθ－(（mg－Fsinθ）＝ma-------------③（2分）

解得：F＝ （2分）

上式变形F＝，其中(＝sin－1----------④（2分）

当sin（θ＋(）＝1时F有最小值

解得：Fmin＝

代入相关数值解得：Fmin =40N （1分）

18．（12分）

（1）.金属棒在0.3～0.6s内通过的电量是

?? ?金属棒在0～0.3s内通过的电量

由题中的电量关系得

代入解得：x2=0.3m

（2）金属棒在0～0.6s内通过的总位移为x=x1+x2=vt1+x2，代入解得x=0.75m???根据能量守恒定律?? Mgx-mgxsinθ-Q=

代入解得? Q=2.85J由于金属棒与电阻R串联，电流相等，根据焦耳定律Q=I2Rt，得到它们产生的热量与电阻成正比，所以金属棒在0～0.6s内产生的热量量Qr=

19．（12分）（1）设磁场左边界与x轴相交于D点，过O点作速度v垂线O O1，与MN相交于O1点。由几何关系可知，在直角三角形OO1D中∠OO1D =45o。设磁场左右边界间距为d，则O O1=
d。

故，粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为O1点，圆孤轨迹所对的圆心角为45o，且O1A为圆弧的半径R。

由此可知，粒子自A点射入磁场的速度与左边界垂直。

A点到x轴的距离：

-----------①由洛仑兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律，得

------------②（

联立①②式得

------------③

（2）依题意：匀强电场的方向与x轴正向夹角应为135o。

设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，第一次在磁场中飞行的时间为t1，有

--------------④（

---------------⑤

由几何关系可知，粒子再次从O点进入磁场的速度方向与磁场右边夹角为45o。设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆心为O2，O2必定在直线OO1上。设粒子射出磁场时与磁场右边界交于P点，则∠O O2P=90o。设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为t2，有

-------------⑥

设带电粒子在电场中运动的时间为t3，依题意得

------------⑦

由匀变速运动的规律和牛顿定律可知

--------------⑧

----------------⑨

联立④⑤⑥⑦⑧⑨可得

------------------⑩

（3）由几何关系可得：

故粒子自P点射出后将做类平抛运动。

则沿电场方向做匀加速运动：

--------------------⑾

垂直电场方向做匀速直线运动：

------------⑿

---------⒀

联立⑨⑩⑿⒀式得

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