唐山一中高三年级12月份调研考试

物 理 试 题

命题：高君慧 审阅：李九领

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷共4页，第Ⅱ卷共3页。共110分。考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题：（每小题4分，共48分，1——8小题为单项选择题，9——12题为多选题，全部选对得4分，错选得0分，漏选得2分）

1、经过不懈的努力，法拉第终于在1831年8月29日发现了“磁生电”的现象，他把两个线圈绕在同一个软铁环上（如图示），一个线圈A连接电池与开关，另一线圈B闭合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针。法拉第可观察到的现象有（ ）

A．当合上开关，A线圈接通电流瞬间，小磁针偏转一下，随即复原

B．只要A线圈中有电流，小磁针就会发生偏转

C．A线圈接通后其电流越大，小磁针偏转角度也越大

D．当开关打开，A线圈电流中断瞬间，小磁针会出现与A线圈接通电 流瞬间完全相同的偏转

2、如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,且视为质点.悬绳与竖直墙壁的夹角为α,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2,则(????????)

A．F1＝G/sinα

B．F2＝G tanα

C．若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,则F1与F2的合力变大

D．若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,则F1减小,F2增大

3、如图所示，把小车放在倾角为30°的光滑斜面上，用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连，不计滑轮质量及摩擦，已知小车的质量为3m，小桶与沙子的总质量为m，小车从静止释放后，在小桶上升竖直高度为h的过程中（ ）来源:

A．小桶处于失重状态 B．小桶的最大速度为

C．小车受绳的拉力等于mg D．小车的最大动能为mgh

4、已知地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍．一飞行器绕地球做匀速圆周运动的周期为3小时。若地球半径为R，则该飞行器绕地心飞行的轨道半径最接近（ ）

A．0.83R B．1.7R C．1.9R D．3.3R

5、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为（ ）

A．
-E B．
　

C．
-E D．
+E

6、如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界， O
为其对称轴．一导线折成边长为L的正方形闭合线框abcd，线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若以逆时针方向为电流的正方向，则从线框开始运动到ab边刚进入到PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图像是（ ）

7、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

8、粗糙绝缘的水平地面上，有两块竖直平行相对而立的金属板AB. 板间地面上静止着带正电的物块，如图甲所示，当两金属板加图乙所示的交变电压时，设直到
时刻物块才开始运动，(最大静摩擦力与动摩擦力可认为相等)，则：( )

A. 在
时间内，物块受到逐渐增大的摩擦力，方向水平向右

B. 在
时间内，物块受到的摩擦力，先逐渐增大，后逐渐减小

C.
时刻物块的速度最大

D.
时刻物块的速度最大

9、如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中， O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度
，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离。一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）

A．小球先做加速运动后做减速运动

B．小球一直做匀速直线运动

C．小球对桌面的压力先减小后增大

D．小球对桌面的压力一直在增大

10、我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500m），预示着它可以征服全球99.8％的海底世界。假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线（a）和速度图像（b），则有（ ）

A．（a）图中h3代表本次最大深度，应为360m

B．全过程中最大加速度是0.025m/s2

C．潜水员感到超重发生在3-4min和6-8min的时间段内

D．整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒

11、有一种测量人体重的电子秤，其原理如右图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变化的函数式为R =30 －0.02F（F和R的单位分别是N和
）。下列说法正确是（ ）

A．该秤能测量的最大体重是1400 N

B．该秤能测量的最大体重是1300 N

C．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0.375A处

D．该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0.400A处

12、真空中有一半径为r0的带电金属球壳，若取无穷远处为零电势，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是（ ）

A.该球壳带负电

B. A点的电场强度大于B点的电场强度

C.若r2- r1= r1- r0，则φA-φB=φ0- φA[来源:学&科&网]

D.将电子从A点移到B点，电场力做负功

第Ⅱ卷（非选择题 共62分）

二、实验题（共16分）

13、（4分）物理实验小组利用如图所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上，距离地面L的P点固定一小定滑轮，用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮，两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时，将两物体处于相等高度位置，丝线绷直；通过刻度尺，记录A、B两物体距离地面的高度为h；然后，同时由静止释放A、B物体，较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止，较轻的B物体仍向上运动，观察B物体所能到达的最大高度为H=2.5h，并记录下来

①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比
　　　

②用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①

所得数据略有差距，试分析造成误差的原因　　　　　　　　　　　　　　　　

14、 (1) （4分）一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到结果如图所示，游标卡尺示数________________ cm，螺旋测微器示数_______________ cm．

（2）（8分）某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用器材的代号和规格如下：

电流表A1?(量程250mA，内阻r1为 20Ω)；

电流表A2?(量程300mA，内阻r2约为15Ω)

待测电阻Rx（阻值约为100Ω)；

滑动变阻器R（最大阻值10Ω)；[来源]

电源E?(电动势约为9V,内阻r约为1Ω)；

单刀单掷开关S，导线若干。

?①请在右边的方框中把电流表的代号A1、A2填在相应的
中，并且把实验电路原理图连接完整；

?②需要直接测量的物理量是________，被测电阻的计算式为Rx=___________。

三．计算题：（本题共4小题，共46分，要求每题要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果没有过程不得分）

15、（8分）天文工作者观测到某行星的半径为R1，自转周期为T1，它有一颗卫星，轨道半径为R2，绕行星公转周期为T2。若万有引力常量为G，求：

（1）该行星的平均密度；

（2）要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的近地人造卫星，使其轨道平面与行星的赤道平面重合，且设行星上无气体阻力，则对卫星至少应做多少功？

16、（10分）如图所示，已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道，两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连．一小球自某一高度由静止滑下，先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道．若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零．试求：

⑴分别经过C、D时的速度；

⑵小球释放的高度h；

⑶水平CD段的长度．

17、（13分）如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L＝1m，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计。磁感应强度为B1＝2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L＝1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m1＝2kg、电阻为R1＝1Ω。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d＝0.5m，定值电阻为R2=3Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，取g=10m/s2，求：

（1）金属棒下滑的最大速度为多大？

（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率P为多少？

（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2＝3T，在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为m2＝3×10－4kg、所带电荷量为q＝-1×10－4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点。要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？

18、（15分）如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷＝106 C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过×10－5 s后，电荷以v0＝1.5×104 m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t＝0时刻)．求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小； （保留2位有效数字）

(2)图b中t＝×10－5 s时刻电荷与O点的水平距离；

(3)如果在O点右方d＝68 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间．(sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80) （保留2位有效数字）

2013-2014学年高三年级第三次调研考试物理试题

参考答案

一、选择题答案

1、A 2、B 3、B 4、B 5、A 6、B 7、C 8、C

9、BD 10、AC 11、AC 12、BD

二、非选择题答案

13、①3：1 （2分）

②存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差（回答出任一个均给分） （2分）　

14、（1）1.050 （2分） 1.0446（1.0443∽－1.0448）（2分）

（2）①电路如图（两电流表符号各1分，连线2分）

②两电流表的电流
、
（2分）

（2分）

15、解析：（8分）

（1）由
（1分）可得
（1分）

所以
（1分）

(2)设该行星的最小发射速度为v，则
（1分）

依题意，该卫星在赤道上时与地球自转同步，设其速度为v0,则
（1分）

要发射该卫星，至少要对它做功
（1分）

解得
（2分）

16、解析：（10分）

（1）小球在光滑圆轨道上滑行时，机械能守恒，设小球滑过C点时的速度为vc，通过甲环最高点速度为v′，根据小球对最高点压力为零，由圆周运动公式有

①（1分）

取轨道最低点为零势能点，由机械守恒定律

②（2分）

由①、②两式消去v′，可得：
　　　　　　　　 　 ③（1分）

同理可得小球滑过D点时的速度
　　　　　　　　　 ④（1分）

⑵小球从在甲轨道左侧光滑轨道滑至Ｃ点时机械能守恒，有

　　　　　　　　　　　　 　⑤（1分）

由③⑤两式联立解得：
（1分）

⑶设CD段的长度为l，对小球滑过CD段过程应用动能定理

　　　　　　　　 ⑥（2分）

由③④⑥三式联立解得：
． （1分）

17、解析：（13分）

（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，则有
（1分）

（1分）

所以

解得最大速度
（1分）

（2）金属棒匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，此过程中重力势能转化为电能。

重力做功的功率等于整个电路消耗的电功率
（2分）

(或
)

（3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U=IR2=15V（1分）

因为液滴在两板间有
所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动（1分）

当液滴恰从上板左端边缘射出时：
所以
（2分）

当液滴恰从上板右侧边缘射出时：
所以
（2分）

初速度v应满足的条件是：
或
（2分）

18、解析：（15分）

⑴电荷在电场中做匀加速直线运动，设其在电场中运动的时间为
，有：

?????
????????????????????????????

?????
???????????????????????????

解得：
??????????? （3分）

⑵当磁场垂直纸面向外时，电荷运动的半径：

?????
???????

周期?
??（1分）

当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径：

?????
???????

周期?
???（1分）

故电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。

时刻电荷与O点的水平距离：Δd=
=4cm? （3分）

⑶电荷从第一次通过MN开始，其运动的周期为：
??

根据电荷的运动情况可知，电荷到达档板前运动的完整周期数为15个，有：

电荷沿ON运动的距离：s=15Δd=60cm? （1分）

故最后8cm的距离如图所示，有：

???????????????????

解得：
?? 则