长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学

高2014届第三次模拟考试



物理试题



注意事项：

本试题卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，总分150分，考试时间150分钟。

答题前，考生须将自己的学校、班级、姓名、学号填写在本试题卷指定的位置上。

选择题的每小题选出答案后，用2B铅笔将答题卡上对应题
目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。

非选择题必须按照题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答。超出答题
区域或在其他题的答题区域内书写的答案无效；在草稿纸、本试题卷上答题无效。

考试结束，将本试题卷和答题卡一并交回。

二、选择题（本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，14-18题只有一个选项正确，19-21题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

14.伽利略曾说过：“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的”。他在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有

A.倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间的平方成正比

B.倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比

C.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关

D.斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关[来源:学科网]

15.如图所示为一水平匀强电场，方向水平向右，图中虚线为 电场中的一条直线，与电场方向的夹角为
，一带正电的点电荷以初速度
沿垂直电场方向从A点射入电场，一段时间后经过B点，此时其速度方向与电场方向的夹角为
，不计重力，则下列表达式正确的是

A.
B.

C.
D.
16.设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星高度R（从地心算起）延伸到太空深处，这种所谓的太空电梯可用于低成本地发射绕地人造卫星。假设某物体A乘坐太空电梯到达了图示的B位置并停在此处，与同高度运行的卫星C比较

A.A与C运行的速度相同

B. A的速度大于C的速度

C. A的速度小于C的速度

D.因为不知道质量，故无法比较A与C的速度大小

17.如图所示，图甲中MN为足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是金属板上的一点，P点与点电荷O之间的距离为r，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是

A．方向沿P点和点电荷的连线向左，大小
为

B．方向沿P点和点电荷的连线向左， 大小为

C．方向垂直于金属板向左，大小为

D．方向垂直于金属板向左，大小为

18.图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在X轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口，在Y轴上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为q, 不计其重力。则上述粒子的比荷
（C/kg） 是

A.
B .4.9×

C.
D.

19.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1，电阻R=20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图所示。现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光。下列说法正确的是

A.输入电压u的表达式u=20
sin(50
t)V

B.只断开S2后，L1、L2均正常发光

C.只断开S2后，原线圈的输入功率减小

D.若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8W

20.将一物体
以一定的初速度从某一高度处竖直上抛，一段时间后物体回到原出发点，已知空气阻力与其速度成正比，则下面说法正确的是

A．上升过程所用时间与下降过程所用时间相等

B．上升过程所用时间小于下降过程所用时间

C．上升和下降过程，小球的机械能都减少，且上升过程机械能的减少量大于下降过程

D．在出发点，上升时重力的瞬时功率小于下降时的瞬时功率

21．如图所示，带负电的物块A放在足够长的不带电的绝缘小车B上，两者均保持静止，置于垂直于纸面向里的匀强磁场中，在t＝0时刻用水平恒力F向左推小车B.已知地面光滑，A、B接触面粗糙，A所带电荷量保持不变，下列四图中关于A、B的v－t图象及A、B之间摩擦力Ff—t图像大致正确的是???

??????????

第Ⅱ卷（非选择题 共174分）

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（11题，共129分）

22．（6分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数
．粗糙曲面AB固定在水平面上，其与水平面相切于B点，P为光电计时器的光电门，实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放，小物块通过光电门P后停在水平面上某点C．已知当地重力加速度为g．

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，其读数d= cm；

(2)为了测量动摩擦因数，除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t，还需要测量的物理量及其符号是 ，动摩擦因数
= (利用测量的量表示)．

(3)为了减小实验误差，请提出一条合理化建议： 。

23．（9分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC）。正温度系数电阻器（PTC）在温度升高时电阻值越大，负责温度系数电阻器（NTC）在温度升高时电阻值越小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx（常温下阻值约为10.0Ω）的电流随其两端电压变化的特点。

A．电流表A1（量程100mA，内阻约1Ω）

B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）

C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）

D．电压表V2（量程15.0V，内阻约10kΩ）

E．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）

F．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）

G．电源E（电动势15V，内阻忽略） H．电键、导线若干

①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为电流表 ；电压表 ；滑动变阻器 。（只需填写器材前面的字母即可）

②请在所提供的器材中选择必需的器材，在虚线框内画出该小组设计的电路图。

③该小组测出热敏电阻R1的U—I图线如曲线I所示。请分析说明该热敏电阻是

热敏电阻（填PTC或NTC）。

④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U—I图线

如曲线II所示。然后又将热敏电阻R1、R2分别与某电池组连

成如图所示电路。测得通过R1和R2的电流分别为0.30A

和0.60A，则该电池组的电动势为 V，

内阻为 Ω。（结果均保留三位有效数字）

24.（14分）一质量为1kg的物块置于水平地面上。现用一个水平恒力F 拉物块，一段时间后撤去恒力F，已知从物体开始运动到停止，经历的时
间为4s，运动的位移为
m，物体与地面间的动摩擦因数为
。（g=10m/s2）

（1）求恒力F的大小

（2）若力F的大小可调节，其与竖直方向的夹角为
也可以调节，如图所示，其他条件不变，若在力F作用下物体匀速运动，求力F的最小值及此时
的大小

25．（18）如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，（忽略所有摩擦，重力加速度为g），求：

（1）电阻R中的感应电流方向；

（2）重物匀速下降的速度v；

（3）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；

（4）若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，从此时刻

起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度B怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）

33．【选修模块3—3】（15分）

（1）（6分）下列说法正确的是（）

(I)若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系正确的是

A.如果保持其体积不变，温度升高，内能一定增大

B. 如果保持其温度不变，体积增大，内能一定增大[来源:学|科|网]

C. 如果吸收热量，温度升高
，体积增大，内能不一定增大

(II)有关热力学第二定律说法正确的是

D. 热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体

E.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能

（2）（9分） 如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：

(1)气体的压强．

(2)这段时间内活塞上升的距离是多少？

(3)这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？

34. 【选修模块3—4】（15分）

（1）（6分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，波传到x=1m的P点时，P点开始向下振动，此时为计时起点，已知在t=0.4s时PM间第一次形成图示波形，此时x=4m的M点正好在波谷。下列说法中正确的是

A．P点的振动周期为0.4s

B．P点开始振动的方向沿y 轴正方向

C．当M点开始振动时，P点正好在波峰

D．这列波的传播速度是10m/s

E．从计时开始的0.4s内，P质点通过的路程为30cm

（2）（9分）如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为
，玻璃对该光的折
射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度也为d。

求:①这种光在玻璃和水中传播的速度

②水面形成的光斑的面积（仅考虑直接由光源发出的光线）

35. 【选修模块3—5】（15分）[来源:学科网ZXXK]

（1）（6分）下列说法正确的是（ ）

A．汤姆生通过对α粒子的散射实验的分析，提出了原子的核式结构模型

B．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说

C．查德威克用α粒子轰击氮原子核发现了中子

D． 玻尔的原子模型成功地解释了氢光谱的成因

E. 现已建成的核电站发电的能量来自于重核裂变放出的能量

（2）．（9分）如图所示，在光滑绝缘水 平面上有两个带电小球
、
，质量分别为3m和m，小球
带正电q，小球
带负电-2q，开始时两小球相距s0，小球
有一个水平向右的初速度v0，小球
的初速度为零，若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零，试证明：当两小球的速度相同时系统的电势能最大，并求出该最大值；

物理答案

14、B 15、C 16、C 17、C 18、B 19、CD 20、BC 21、AC

22、（1）0.375 （1分）

（2）光电门与C点之间的距离s （1分）
（2分）

（3）增大小物块释放位置的高度；改变小物块释放位置；多次测量后利用
图像求解等等 （2分）

23、①B D E

②如图所示

③PTC

④9.6—10.4V，6.0—8.0Ω

24.（14分）(1)由
得
（2分） 匀减速阶段
时间
则匀加速阶段的时间
） 则加速阶段
（2分）由
得
N（2分）

(2)由匀速可知
（2分）

得
（2分）

（1分） 当
时，
N（3分）

25、（18分）解：（1）电阻R中的感应电流方向为Q-R-F（2分）(2)对金属棒：受力分析如图

式中：
（2分）

所以：
（2分） 

（3）设电路中产生的总焦耳热为Q,则有能量守恒关系得：

减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q

即：
（2分） 

所以：电阻R中产生的焦耳热QR为

（2分）

(4)金属杆中恰好不产生
感应电流[来源:学&科&网Z&X&X&K]

即磁通量
不变
（2分）

（2分）

式中：

又：
（2分）

则磁感应强度B怎样随时间t变化为
（2分）

33、（1）ABE（6分）

（2）（1）活塞受力分析如图，由平衡条件得P=P0+mg/S

(2)设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化，由盖—吕萨克定律＝得：＝

由此得：h2＝

活塞上升了Δh＝h2－h1＝.

3)气体对外做功为W＝pS·Δh＝·S·＝(p0S＋
mg)

由热力学
第一定律可知ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)

34、（1）ACD（6分）

（2）由
得光在水中的速度为
，（1分）光在玻璃中的速度为
（1分）[来源:学科网]

如图所示：光恰好在水和空气的分界面发生全反射时
，（2分）在玻璃与水的分解面上，由
得
，（3分）则光斑的半径

面积
（2分）

35、（1）CDE（6分）

（2）（1）由于两小球构成的系统合外力为零，设某状态下两小球的速度分别为
和
，由动量守恒定律得
（1） （2分）

所以，系统的动能减小量为
（2） （2分）

由于系统运动过程中只有电场力做功，所以系统的动能与电势能之和守恒，考虑到系统初状态下电势能为零，
故该状态下的电势能可表为

（3） （1分）

联立（1）、（3）两式，得
（4）（1分）

由（4）式得：当
（5） （1分）

时，系统的电势能取得最大值，而将（5）式代入（1）式，得
（6）（1分）

即当两小球速度相同时系统的电势能最大，最大值为

（
7） （1分）