湖北省武汉市2014届高三上学期11月调研考试（物理）武汉市教育科学研究院命制 2013.11.15

说明：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分。考试用时90分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷的答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。非选择题答用黑色墨水的签字笔或铅笔直接答在答题卡上。答在试题卷上无效。

3．考试结束，监考人员将本试题卷和答题卡一并收回。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）

一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．关于物理学家所做的科学贡献，下列叙述符合史实的是

A．伽利略对自由落体运动的研究不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法

B．开普勒揭示了行星的运动规律，并成功地解释了行星绕太阳运动的原因

C．安培发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说

D．法拉第发现了电磁感应现象，并建立了法拉第电磁感应定律

答案：A

2．关于物体的运动，下列说法正确的是

A．物体的加速度等于零，速度一定等于零

B．物体的速度变化量大，加速度一定大

C．物体具有向东的加速度时，速度的方向可能向西

D．做直线运动的物体，加速度减小，速度也一定减小

答案：C

3．我国探月工程中相继发射了“嫦娥一号”和“嫦娥二号”两颗卫星，其中“嫦娥一号”卫星在离月球表面200km高度的极月圆轨道绕月球飞行，“嫦娥二号”卫星环绕月球飞行的轨道高度为100km。与“嫦娥一号”相比，“嫦娥二号”的

A．加速度较小 B．速度较小 C．角速度较小 D．周期较短

答案：D

4．关于功和能的关系，下列说法正确的是

A．物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1 J，则物体重力势能的增加量也是1 J

B．一个重10N的物体，在15N的水平拉力的作用下，分别在光滑水平面和粗糙水平面上发生相同的位移，拉力做的功相等

C．一辆汽车的速度从10km/h加速到20km/h，或从50km/h加速到60km/h，两种情况下牵引力做的功一样多

D．“神舟十号”载人飞船的返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的过程中，机械能增大

答案：B

5．在O点固定一个点光源，屏MN竖直放置在O点右侧，将小球从O点平抛，在小球与屏碰撞前，小球在屏上的影子做

A．匀速直向运动

B．匀减速直线运动

C．自由落体运动

D．初速度不为零的匀加速直线运动

答案：A

6．在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为φa，场强大小为Ea，方向与连线ab垂直。b点的电势为φb，场强大小为Eb，方向与连线ab的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是

A．

B．

C．

D．

答案：D

7．在长度为l、横截面积为S、单位体积内的自由电子数为n的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场。导体内电量为e的自由电子受电场力作用下先做加速运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v（不随时间变化）的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v成正比，即
（k是常数），则该导体的电阻应该等于

A．
B．
C．
D．

答案：B

8．如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30°角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为

A．
B．
C．
D．

答案：C

二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分。

9．如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的v—t图线。由图可知

A．在时刻t1，a车追上b车

B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反

C．在t1到t2这段时间内，b车的加速度先减小后增加

D．在t1到t2这段时间内，b车的位移比a车的位移大

答案：CD

10．为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示。M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R为可变电阻。车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是

A．RM随烟雾浓度的增大而增大

B．RM随烟雾浓度的增大而减小

C．若要提高报警灵敏度可增大R

D．若要提高报警灵敏度可减小R

答案：BC

11．已知两个共点力F1和F2不共线，若F1的大小和方向保持不变，F2的方向也保持不变，仅增大F2的大小。在F2逐渐增大的过程中，关于合力F的大小，下列说法正确的是

A．若F1和F2的夹角为锐角，F一定不断变大

B．若F1和F2的夹角为锐角，F有可能先变小后变大

C．若F1和F2的夹角为钝角，F有可能先变小后变大

D．若F1和F2的夹角为钝角，F有可能一直变大

答案：ACD

12．在光滑的水平面上放置着质量为M的木板，在木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离。下列说法正确的是

A．若仅增大木板的质量M，则时间t增大

B．若仅增大小木块的质量m，则时间t增大

C．若仅增大恒力F，则时间t增大

D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数为
，则时间t增大

答案：BD

第Ⅱ卷（非选择题，共60分）

三、实验题：本大题共2小题，第13题3分，第14题11分，共14分。把答案写在答题卡指定的答题处，不要求写出演算过程。

13．某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则。甲图中GE是橡皮条，轻质小圆环挂在橡皮条的下端；乙图中用两个互成角度的拉力F1、F2将小圆环拉至O点；丙图中用一个拉力F将小圆环仍拉至O点。下列说法正确的是

A．进行乙图中的操作时，拉力F1、F2的方向一定相互垂直

B．乙、丙两图中，橡皮条必须沿竖直方向拉伸

C．乙、丙两图中，必须将小圆环拉至相同的位置

D．乙图操作完成后，可更换橡皮条，继续完成丙图所示的实验步骤

答案：C

14．再测量金属丝电阻率的实验中，实验所用器材为：电源（电动势3V，内阻约1Ω）、电流表（量程0~0．6A，内阻约0.1Ω）、电压表（量程0~3V，内阻约3KΩ）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A），开关、导线若干。某同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数

1

2

3

4

5

6



U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70



I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460





（1）根据以上实验数据，请在答题卡上相应的方框里画出该同学所采用的电路图。

（2）某次测量中，电流表示数如图甲所示，电压表示数如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为 A和 V。

（3）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法正确的是

A．多次测量金属丝直径取平均值，可以减小偶然误差

B．由于所用测量仪器均已校准，故测量时可认为没有误差

C．实验中电压表内阻引起的误差属于系统误差

D．用U—I图相处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差

答案：（1）如图所示

（2）0.520， 2.30

（3）ACD

四、计算题：本大题共5小题，第15题9分，第16题9分，第17题9分，第18题9分，第19题10分，共46分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

15．某学校组织的趣味课外活动——拉重物比赛，如图所示。设重物的质量为m，重物与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。某同学拉着重物在水平地面上运动时，能够施加的最大拉力为F，求重物运动的最大加速度。

解：对重物进行受力分析，由牛顿第二定律

又

联立解得

当
时，重物运动有最大加速度

16． 2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上成功起降，标志着中国航母元年的到来。假设某航母的飞行跑道长L=160 m，舰载机发动机产生的最大加速度a=5 m/s2，舰载机所需的起飞速度为v=50 m/s。舰载机在航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动。

（1）若航母静止，

（a）请通过计算判断，舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞？

（b）为了使舰载机安全起飞，弹射装置给舰载机的初速度至少为多大？

（2）若航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行，为了使舰载机安全起飞，航母匀速运动的速度至少为多大？

解：（1）（a）航母静止时，飞机靠发动机加速，加速度a=5 m/s2，初速度为v0=0，位移L=160m，初速度为v1。由运动学公式

解得v1=40 m/s<50m/s，故舰载机不能靠自身的发动机从舰上起飞。

（b）弹射装置给舰载机的初速度为v2，起飞速度为v=50m/s，由运动学公式

解得v2=30m/s，故弹射装置给舰载机的初速度至少为30 m/s。

（2）设舰载机起飞所用的时间为t，位移为L2，航母的位移为L1，匀速航行的最小速度为v3。由运动学公式

联立解得，航母匀速航行的最小速度v3=10 m/s。

17．如图所示是回旋加速器的工作原理图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，两盒之间的距离为d，它们之间有大小恒定的电势差U。A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两半圆盒处于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，所以粒子在半圆盒中做匀速圆周运动。经过半个圆周之后，当它再次到达两盒的缝隙时，使两盒之间的电势差恰好改变正负。于是粒子经过盒缝时，再一次被加速。如此往复……粒子的速度就能够增加到很大。求粒子在电场中加速的总时间t1与粒子在D形盒中回旋的总时间t2的比值。（假设粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数，不计粒子从粒子源A进入加速电场时的初速度）

解：设粒子质量为m、电量为q，在电场中加速的次数为n，从D形盒中射出时的最大速度为v。粒子在两D形盒的缝隙之间的不连续的匀加速运动，可等效成一段位移为nd、初速度为零、末速度为v的匀加速直线运动。所以，粒子在电场中加速的总时间

粒子匀速圆周运动的最大半径为R，由牛顿第二定律

同一粒子在磁场中匀速圆周运动的周期相同，故总有

粒子在D形盒中回旋的总时间

所以

18．如图甲所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面顶端，小球静止时细线与斜面平行。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动，若a取不同值，小球稳定时绳子对小球的拉力T和斜面对小球的支持力
也将不同。已知道T随a变化的图线如图乙所示，其中AB段为倾斜直线，BC段为接近直线的的平滑曲线，重力加速度为g=10m/s2。

（1）求小球质量m和斜面倾角θ；

（2）在图丙中画出
随a变化的图线（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分）。

解（1）由图象可知，a=0时，

此时小球静止在斜面上，其受力如图甲，所以

同样，
时，小球恰好离开斜面，其受力如图乙。

所以

联立可得

（2）小球未离开斜面之前

联立解得
，即

—a图线如图丙所示。

19．如图所示，一长为6L的轻杆一端连着质量为m的小球，另一端固定在铰链O处（轻杆可绕铰链自由转动）。一根不可伸长的轻绳一端系于轻杆的中点，另一端通过轻小定滑轮连接在质量M=12m的小物块上，物块放置在倾角
的斜面上。已知滑轮距地面A点的距离为3L，铰链距离A点的距离为L，不计一切摩擦。整个装置由图示位置静止释放，当轻杆被拉至竖直位置时，求

（1）小球对轻杆在竖直方向的作用力；

（2）轻绳对轻杆做的功。

解：（1）当轻杆被拉至竖直位置时，设物块的速度为v，则小球的速度v′=2v

根据几何关系可知，物块下滑的距离为

对m和M组成的系统，由机械能守恒定律

解得

小球在最高点，由牛顿第二定律

解得

根据牛顿第三定律，小球对轻杆在竖直方向的作用力竖直向下

（2）对小球和轻杆，由动能定理

解得：