2014年1月河西五市部分普通高中高三第一次联考

物理试卷

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，考试时间120分钟

第Ⅰ卷（选择题　共46分）

一、选择题（本题共14小题，共46分。在每1-10题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的，选对的得3分，选错得0分；11-14题有多个选项符合题目要求，选对的得4分，选对但不全得2分，选错或不选的得0分。）

1、物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是（　　）

A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心学说

B．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律

C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说

D．牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量G

2、如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板ad边时，木板开始作自由落体运动．若木板开始运动时，c d边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是（　　　）

3、如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R、质量为m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于
时，才能停在碗上。那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（ 　　 ）

A．
B．
C．
D．

4、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是 (　　　)

A．物体A和卫星C具有相同大小的线速度

B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度

C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同

D．卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同

5、如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O′点，O与O′点在同一水平面上．分别将A、B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时两球恰好仍处在同一水平面上， 则(　　　　)

A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等

B．两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大

C．两球到达各自悬点的正下方时，B球动能较大

D．两球到达各自悬点的正下方时，A球损失的重力势能较多

6、 2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨，进入地球大气层的速度约为4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变， 则（　　　 ）

A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量

B．该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量

C．该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量

D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量

7、如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧， 两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则 （　　　）

A．A点和B点的电势相同

B．C点和D点的电场强度相同

C．负电荷从C点移至D点，电势能增大

D．正电荷从A点移至B点，电场力做正功

8、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是 （ ）

A．电压表示数变小 B．电流表示数变小

C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势降低

9、构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接。当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以500 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ 　 ）

A．200 J B．250 J C．300 J D．500 J

10、如图所示，在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子，不计粒子间的相互作用力和重力，关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是（ ）

A、这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点

B、速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长，时间也越长

C、 这些粒子在磁场中的运动时间相同

D、若粒子速率满足v=qBR/m，则粒子出射方向与入射方向垂直

11、如图所示，质量为m 的小球套在竖起固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉住，开始时绳与竖直方向夹角为θ小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是（ 　 ）

A、绳与竖直方向的夹角为θ时，F=2mgcosθ

B、小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大

C、小球沿光滑圆环上升过程中，小球所爱支持力逐渐增大

D、小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变

12、传送带以v1的速度匀速运动，物体以v2的速度滑上传送带，物体速度方向与传送带运行方向相反，如图所示，已知传送带长度为L，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，则以下判断正确的是：（　　　）

A．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从A端离开传送带，且物体在传送带上运动的时间与v1无关

B．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能大于v1

C．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能等于v1

D．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能小于v1

13、如图，初速为零的电子经加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出时偏转位移为d，若要使d增大些，下列哪些措施是可行的（　　　）

A．增大偏转电场极板间距离　　B．减小加速电压U0

C．增大偏转电压U D．改变偏转电场的场强方向

14、如图所示，以直角三角形AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=a．在O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足v0=
，发射方向由图中的角度θ表示．对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是 （　　　）

A． 粒子有可能打到A 点

　 B． 以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短

　 C． 以θ＜30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等

　 D． 在AC 边界上只有一半区域有粒子射出

第Ⅱ卷（非选择题　共54分）

二、填空（共16 分）

15、（4分，每空2分）（1）用游标为20分度的卡尺测量某金属丝的长度，由下图可知其长度为　　　　 mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 　 mm；

16、 （12分）为了较为精确测量某一定值电阻的阻值，兴趣小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量．现准备了以下器材：

A.待测电阻Rx

B．多用电表

C．电流表A1（量程50mA、内电阻r1=20Ω）

D．电流表A2（量程100mA、内电阻约5Ω）

E．定值电阻R0（80Ω）

F．滑动变阻器R（0—10Ω）

G．电源：电动势E=6V，内电阻较小

H．导线、电键若干

（1）（4分）在用多用电表粗测时，该兴趣小组首先选用“×100”欧姆挡，此时欧姆表的指针位置如图甲所示，为了减小误差，多用电表的选择开关应换用　　　　；按操作规程再次测量该待测电阻的阻值，此时欧姆表的指针位置如图乙所示，其读数是　　　Ω；

（2）请在答题纸的虚线框内画出能准确测量电阻Rx的电路图（要求在电路图上标出元件符号）。（4分）

（3）请根据设计的电路图写出Rx的测量表达式　　　　（4分）

三、计算题（17、18题每题8分,19题10分，20题12分，共计38分。计算中要写出必要的文字叙述和公式，只有最后答案的不得分）

17、把一个质量为0.5kg的小球，以20m/s的初速度竖直向上抛出，运动过程中小球始终受到水平方向大小恒为F=10N的风力的作用，g=10m/s2,求:

1) 小球上升的最大高度H。

2）小球在空中滞留的时间。

3）小球落地点与抛出点之间的水平距离（设地面水平）。

18、已知地球到太阳的距离约为1.5×1011m，万有引力常量为G=6.67×10-11N、m2/kg2。试由常识通过计算求：

（1）太阳的质量M（保留一位有效数字）;

（2）已知火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9地球年，求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t。

19、如图，半径R=0.4m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速转动，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O′左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动，力作用一段距离后撤去，当小车运动到O′点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。

（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O′点的速度；

（2）为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为多大？

（3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围。

20、在xoy平面直角坐标系的第Ⅰ象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，如图所示，OA与y轴所夹区域存在y轴负方向的匀强电场，其它区域存在垂直坐标平面向外的匀强磁场；有一带正电粒子质量m，电量q，从y轴上的P点沿着x轴正方向以大小为v0的初速度射入电场，运动一段时间沿垂直于OA方向经过Q点进入磁场，经磁场偏转，过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场。已知OP = h，不计粒子的重力。

⑴ 求粒子垂直射线OA经过Q点的速度vQ；

⑵ 求匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值；

⑶ 粒子从M点垂直进入电场后，如果适当改变电场强度，可以使粒子再次垂直OA进入磁场，再适当改变磁场的强弱，可以使粒子再次从y轴正方向上某点垂直进入电场；如此不断改变电场和磁场，会使粒子每次都能从y轴正方向上某点垂直进入电场，再垂直OA方向进入磁场……，求粒子从P点开始经多长时间能够运动到O点？

2014年河西部分高中高三联考物理试卷 参考答案

一．选择题（本题共14小题，共46分。在每1-10题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的，选对的得3分，选错得0分；11-14题有多个选项符合题目要求，选对的得4分，选对但不全得2分，选错或不选的得0分。）

1D，2B，3C，4C，5B，6D，7D，8D，9A，10D

11AD，12ACD，13BC，14AD

二、填空（共16 分）

15．（4分，每空2分）（1）50.15 mm；（2）4.700（4.698-4.700）

16、 （12分）

（1）（4分） “×10”欧姆挡； 180 2分_；

（2）如图（4分）

（3）请根据设计的电路图写出Rx的测量表达式
（4分）

三、计算题（17、18题每题8分,19题10分，20题12分，共计38分。计算中要写出必要的文字叙述和公式，只有最后答案的不得分）

17、解：（1）由竖直上抛分运动V02=2gH----------------(1分)

得，H=20m----------------(1分)

(2) 设单程的时间为t,由公式 V0=gt----------------(1分)

留空时间为2t=4s----------------(1分)

(3)水平方向的分运动为初速度为0的匀加速运动

a=F/m=20m/s2----------------(2分)

水平距离 s=a(2t)2/2=160m----------------(2分)

18、解析：（1）对于地球绕太阳运动，

-- -- -- -- -- -- --（1分）

-- -- -- -- -- -- --（1分）

解得
-- -- -- -- -- -- --（2分）

（2）设地球绕太阳匀速圆周运动的周期为T，火星绕太阳匀速圆周运动的周期为

根据圆周运动的规律，地球再一次与火星相距最近的条件是

-- -- -- -- -- -- --（1分）

-- -- -- -- -- -- --（1分）

-- -- -- -- -- -- --（1分）

联立解得
-- -- -- -- -- -- --（1分）

地球与火星相邻两次距离最近的时间间隔为2.1地球年

19、解：（1）小球离开小车后，由于惯性，将以离开小车时的速度作平抛运动

----------------(1分)

----------------- (1分) 小车运动到O'点的速度v=1m/s ----------(1分) （2）为使小球刚好落在A点，则小球下落的时间为圆盘转动周期的整数倍，有

， 其中k=1，2，3，…… ------------(1分)

即
rad/s， 其中k=1，2，3，…… -----------(1分)

（3）小球若能落到圆盘上，其在O′点的速度范围是：0＜v≤1m/s，设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为x1、x2，对应到达O'点的速度分别为0、1m/s

根据动能定理，有
---------------------(2分)

代入数据解得学x1=1m 根据动能定理，有 ---(2分)

代入数据解得x2=1.125m

则水平拉力F作用的距离范围1m

（第3问也可以用运动学公式求解，得出正确结果也可给分）

20、 解：⑴设垂直OA到达Q点的速度为vQ，将速度分解为水平方向的v0和竖直方向的vy，如图所示，则

vy＝
，（1分）

vQ＝
（1分）

⑵做出粒子在磁场中的运动轨迹如图，根据几何知识可得出原点O即为轨迹圆的圆心，OQ为轨迹圆的半径，设为R。

在电场中的运动，由类平抛的知识可得：

，
，

可求得
（1分）

在磁场中的运动，由圆周运动的知识可得：

，
。 （1分）

所以
（1分）

⑶设粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径为R1，在电场中运动的时间为t11，在磁场中运动的时间为t12，在电场、磁场中运动的总时间为t1，则有

，，

又由解得，

从而有  （4分）

由题意知，改变电场、磁场的强弱后，粒子重复前面的运动情况，又设粒子第二次在磁场中做圆周运动的半径为R2，在电场中运动的时间为t21，在磁场中运动的时间为t22，在电场、磁场中运动的总时间为t2，类似上面的求解，有

，，

又由解得，，将此结果代入上式可得

 （1分）

…………

类推可知，粒子第n次在电场、磁场中运动的总时间  （1分）

所以粒子最终运动到O点的时间为

 （1分）