三台中学2013级高三下期第四次周考（命题人：钟真光）

物 理 试 题

第I卷 （选择题，共42 分）

注意事项：[来源:Z§xx§k.Com]

必须使用2B 铅笔在答题卡上将所选答案对应的标号涂黑。

第I 卷共7 题，每题6 分。其中1～5 题为单项选择题；6～7 题为多项选择题，每题全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。

1．下列说法正确的是

A．经典力学和相对论力学是关于物质运动与时间空间关系的两种不同的、互相独立的理论

B．牛顿运用理想实验法进行研究，发现了万有引力定律

C．质点、点电荷、单摆都是理想化模型

D．医学上，利用X射线的强穿透力来杀死病态细胞，治疗某些疾病

2．如图所示，一束红光PA从A点射入一球形透明材料，光线在第一个反射点B反射后到达C点，CQ为出射光线，O点为球形透明材料的球心。改变入射角i的大小，当i=600时，入射光线PA与出射光线CQ平行。下列判断中正确的是

A．光线在B点可能发生了全反射

B．红光从空气进入球形透明材料后，波长变长了

C．球形透明材料对红光的折射率为

D．仅将红光改为紫光，光从入射点A到出射点C的时间将变短

3．如图甲是一列简谐横波在t=0.01s时刻的波形图，图乙是波上质点P从t=0s时刻起的振动图象，则下列说法正确的是

A．波沿x轴负方向传播

B．该波传播速度为50m/s

C．图甲时刻质点Q的速度为100m/s

D．从图甲时刻开始计时，在1s内质点R通过的路程为10m

4．某课外活动小组，用一台演示用手摇发电机和两台实验用变压器来演示发电厂远距离输电。如图为远距离输电示意图，手摇发电机的输出电压为U1，用电阻为r的定值电阻来模拟输电线电阻，降压变压器的副线圈两端并联灯泡来表示用户用电器，其余线路电阻均忽略不计。升压、降压变压器的原副线圈匝数分别为n1，n2，n3，n4，且均视为理想变压器。下列说法正确的是

A．若只使手摇发电机的转速增倍，则灯泡得到的电压U4增倍

B．若只使手摇发电机的转速增倍，则灯泡得到的交流电的频率增倍

C．若只增加灯泡的个数，则输电线上损失的功率减小

D．若只适当增大
，则灯泡亮度不变

5．北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。它由空间段、地面段和用户段三部分组成，空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。静止轨道卫星（又叫同步卫星）轨道半径为4.2×l07m，非静止轨道卫星轨道半径为2.8×l07m。两种卫星均可认为绕地球做匀速圆周运动。则

A．北斗卫星导航系统的所有卫星轨道可以相同

B．北斗卫星导航系统的所有卫星的最小发射速度均是第一宇宙速度

C．静止轨道卫星与非静止轨道卫星相比，非静止轨道卫星向心加速度大

D．静止轨道卫星与非静止轨道卫星相比，静止轨道卫星角速度大

6．如图所示，质量相等的A、B小滑块用轻弹簧相连，用细线把A悬挂在天花板上，B放在水平面，静止时，B对地面的压力刚好为零。忽略空气阻力，剪断A上的细线之后

A．A向下运动过程中，加速度先减小后增大

B．A向下运动过程中，在弹簧处于原长时速度达到最大

C．A运动到最低点时，地面对B的支持力等于A、B的重力之和

D．A运动到最低点时弹簧的形变量大于细绳剪断前的形变量

7．如图所示，MN、PQ为两足够长的平行倾斜固定金属导轨，电阻忽略不计，ab、cd为完全相同的两金属棒，电阻不能忽略。垂直于导轨平面的匀强磁场充满整个导轨。虚线ef上方导轨粗糙，下方光滑。ab、cd均与导轨垂直且相互平行，在t1时刻给ab一大小为v1的初速度，使其沿导轨向上滑，且保证其始终在虚线ef以下导轨上运动，在t2时刻ab返回初位置，速度大小为v2，以后ab以v2匀速运动。已知在ab运动过程中，cd始终保持静止不动。则

A．ab棒向上运动过程中，cd棒中电流方向为c→d

B．可能存在v2=v1

C．从t1时刻到t2时刻的过程中，ab、cd两棒产生的焦耳热等于ab棒动能的减小量

D．从t1时刻到t2时刻的过程中，cd棒所受摩擦力先减小后增大

第Ⅱ卷（非选择题，共68 分）

注意事项：

必须使用0.5 毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图题可先用铅笔绘出，确认后再用0.5 毫米黑色墨迹签字笔描清楚。答在试题卷上、草稿纸上无效。

第Ⅱ卷共4题。

8．（17 分）

Ⅰ．（6分）利用如图所示电路探究感应电流产生的条件。请补填表中空格。

观察

操作

电流表指针的摆动情况



开关接通瞬间

向右偏



电流稳定

不偏转



开关断开瞬间





滑动变器的滑片快速向左推动







大量实验证实，穿过闭合电路的_________发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生。

Ⅱ（11 分）某兴趣小组利用如图所示的装置来“探究合外力的功与物体动能变化的关系”。他们通过改变光电门的位置和悬挂物的质量进行多次实验，采集多组数据。已知将此装置平衡摩擦后，小车总是由同一位置自由释放，小车上方固定一宽度为d的挡光板。

（1）下列关于操作中的说法，正确的是______。

A．调整轨道的倾角至合适位置的标志是：悬挂物连带小车在轨道上匀速运动

B．实验时，使悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力

C．实验时，务必先接通光电门，待其正常工作后，再释放小车

D．多次实验时，一定要让小车由静止释放

（2）本小组同学在实验中有不同操作和数据处理方式，你认为合理的说法是________。

A．甲同学把小车的末速度(v)作为横坐标,拉力对小车做的功(W)作为纵坐标，人为画出该图线后再分析得出结论

B．乙同学保持悬挂物的质量不变，以小车的位移(x)作为纵坐标，以小车的末速度的平方(v2)作为横坐标，人为作出图线后能得出结论

C．丙同学保持小车的位移不变,以悬挂物的质量(m')为纵坐标，以小车的末速度的倒数(
)作为横坐标,人为作出图线后能得出结论

D．丁同学保持小车的位移不变,以悬挂物的质量(m')为纵坐标,以小车和悬挂物的获得的总动能(
)作为横坐标,人为作出图线后能得出结论

（3）戊同学对实验数据进行分析。他把小车和悬挂物作为研究对象，悬挂物的重力作为合力，计算出的结果始终是：悬挂物重力做的功小于小车和悬挂物整体动能的增量，即没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”，你认为导致此结果的主要原因是________________________________________________________________________。

9．（15 分）微耕机俗称“铁牛”，现已经在农村广泛使用。如图所使用的是一台柴油微耕机，其质量为m=100kg，额定功率为P0=4kW?，现该微耕机以额定功率匀速地在水平地块上耕地，若耕地时受到土地在水平方向的平均阻力为f1=4000N。求：

（1）每分钟耕地的距离？

（2）若耕完此块地后，农民驾驶微耕机从静止开始以a=0.2m/s2的加速度匀加速驶入倾角α=300的斜坡向上运动，以便到下一块地作业，斜坡对它的平均阻力为f2=1000N。则当微耕机速度达到v=1m/s2时其牵引力所做的功为多少？（g取10m/s2）

10．（17分）如图所示，小滑块A放在平板小车B右端，二者一起在光滑水平面上以v0=1m/s的速度向右运动。在竖直线MN的右端足够大的空间有水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×103V/m。已知小滑块质量为m=0.1kg，带q=2×10-4C的负电。平板小车质量为M=0.2kg，不带电，上表面绝缘。小滑块与平板小车之间动摩擦因数μ=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，平板小车足够长，小滑块始终没有离开平板小车。重力加速度g取10m/s2。求：

（1）小滑块进入电场，向右运动的最远距离；

（2）小滑块在平板车上相对滑动时间。

11．（19分）

如图所示，以竖直线MN为边界，左侧空间有水平向右的匀强电场，右侧空间有竖直向上的匀强电场和垂直纸面水平向外的匀强磁场。在左侧空间O点用长为L的不可伸长的轻质绝缘细绳悬挂质量为m带电量为q的小球。现使细绳拉直，从A点静止释放小球，小球绕O点做圆周运动，B点为圆周上速度最大点。已知OA与竖直方向夹角
，OB与竖直方向夹角
，左右两侧空间电场强度大小之比为E1：E2=
，重力加速度为g。

（1）求左侧空间电场强度大小？

（2）求小球运动到B点时，小球对细绳的拉力大小？

（3）若小球运动到B点时，细绳突然断开，小球运动一段时间后，从MN边界上某点进入右侧空间运动，然后又从MN边界上另一点回到左侧空间运动，最后到达OB线上某点P时速度变为零。求小球在MN右侧空间的运动时间？

三台中学2013级高三下期第四次周考

物理参考答案及评分标准

1【答案】C

【解析】经典力学是相对论力学在低速情况下的近似，A选项错；牛顿应用数据推理的方法发现了万有引力定律，B选项错；医学上，利用
射线的强穿透力来杀死病态细胞，治疗某些疾病，D选项错；质点、点电荷、单摆都是理想化模型，C选项正确。

2．【答案】C

【解析】由图象知在B点的入射角等于在A点的折射角，所以光线在B点不可能发生全反射，A错误；由
知，光进入透明材料后速度变小，而光的频率不变，由
得光从空气进入透明球形材料后，波长变短了，B错误；由几何关系可得红光进入透明球形材料的折射角r=30 0，折射率
，C正确；红光变紫光，光在透明球形材料中的路程增大，材料对紫光的折射率大于对红光的折射率，紫光在材料在的速度小于红光的速度，故紫光在材料中的运动时间长，D选项错。

3【答案】D

【解析】由图乙知质点P在0.01s时刻沿y轴负方向运动，因此波沿x轴正方向传播，A错；由图甲知波长
=2m，由图乙知波的周期T=0.02s，
，B错；波速不是质点在平衡位置的运动速度，C错;1s内质点R完成50次全振动，通过的路程为
，D正确

【命题意图】考查振动图象、波动图象，能结合振动、波动图象分析波的传播情况和波上质点的振动情况。主要考查学生的理解能力和推理能力。

4【答案】B

【解析】当发电机转速增倍时，U1增倍，因线路r上的电压降要增大，故U4要增大，但不是增倍，A错；当发电机转速增倍时，发电机输出的交流电频率增倍，变压器不改变交流电的频率，降压变压器输出的交流电频率等于发电机输出的交流电频率，B正确；灯泡个数增加，输电线路上电流增大，线路上损失的功率增大，C错；适当增大
时，U2增大，U4增大，灯泡变亮，D错；

5【答案】C

【解析】
得，卫星半径不同，轨道一定不同，A选项错；近地卫星的最小发射速度为第一宇宙速度，而北斗系统中的所卫星均不是近地卫星，其最小发射速度均远大于第一宇宙速度，B选项错；由
得，半径小，向以加速度大，C选项正确；由
得，轨道半径大，角速度小，D选项错；

6【答案】AD

【解析】A向下运动过程中，对A由牛顿第二定律有：mg-kx=ma，当mg>kx时，随着x的增大，a减小，当mgkx时，A向下加速运动，当mg

7【答案】CD

【解析】因不知道磁场的具体方向，故感应电流方向不能确定，A选项错误； 由能量守恒知，从t1时刻到t2时刻的过程中，回路中的焦耳热由棒的动能转化，即v2F2，即F1>mgsinθ，对cd棒受力分析，在ab向上运动过程中只要速度大于v2，cd棒所受摩擦力大小f=F安-mgsinθ，方向沿斜面向下，随着ad棒向上运动的速度减小，棒所受的安培力减小，摩擦力减小，当ab棒的速度小于v2后，安培力小于mgsinθ后，摩擦力大小为f=mgsinθ-F安，方向沿斜面向上，随着ab棒的速度减小，安培力减小，摩擦力增大，当ab棒速度减小到零时，安培力等于零，cd所受摩擦力大小为f=mgsinθ，当ab棒沿斜面向下运动时，cd所受安培力沿斜面向下，所受摩擦力大小为f=F安+mgsinθ，方向沿斜面向上，随着ab棒沿斜面向下的速度增大，安培力增大，摩擦力增大，总之，从t1时刻到t2时刻的过程中，cd棒所受摩擦力先减小后增大，D选项正确。

8（17分）

Ⅰ.(6分)

【答案】向左偏，向右偏，磁通量（每空2分）

【解析】接通开关瞬间，B线圈中磁通量增加，断开开关瞬间磁通量减少，接通与断开，产生感应电流方向相反，故断开开关瞬间表指针向左偏；滑动变阻器滑片快速向左滑时，滑动变阻器连入电路电阻减小，A线圈中电流增大，原磁场增强，B线圈中磁通量增加，产生感应电流方向与接通开关时相同，指针向右偏。

Ⅱ.（11分）【答案】（1）BCD(4分)（每少选1个扣1分，有错选得零分，全对得4分）；

（2）BD(4分) （每少选1个扣2分，有错选得零分，全对得4分）；

（3）x为挡光板前端到感光点的距离，而计算速度时用的是挡光板通过感光点的平均速度，即挡光板前端通过感光点的速度小于挡光板通过感光点的平均速度，这样造成“悬挂物重力做的功小于小车和悬挂物整体动能的增量” (3分)（只要说到“由于挡板的宽度造成的误差”均可给分）。

【解析】（1）调整轨道的倾角至合适的位置，完全平衡摩擦力，其标志是:不能连入悬挂物而小车在轨道上匀速运动，A选项错误。在实验时，使悬挂物的质量远小于小车的质量，就可以近似认为悬挂物的重力等于小车所受拉力，这符合实验原理的简化思想，B选项正确。实验时，务必先接通光电门，等其正常工作后，再释放小车，这犹似在"测量物体运动的加速度"实验中，先接通电源，待计时器正常工作后再释放小车，C选项正确。上述装置中只有一个光电门，只能测量小车发生一段位移末的速度，所以一定要让小车由静止释放，D选项正确。

（2）由动能定理知
，由此得W－v图线是抛物线，可作出的图线虽然为曲线，但不能肯定就是抛物线，不能得到结论，A选项错误.。由动能定理知
F拉为悬挂物的重力不变，即
，其图线为一条倾斜直线，能得出实验结论，B选项正确。由动能定理知
，x不变，
，其图线为一条曲线，不能得出实验结论，C选项错误。对系统,由动能定理有
，x不变，
，其图线为一条倾斜直线，能得出实验结论，D选项正确。

（3）小车的挡光板通过光电门的感光点的瞬时速度，近似认为等于挡光板通过光电门感光点的平均速度，即为挡光板通过光电门的这段时间内的中间时刻的速度，小车前端到光电门的感光点之间的距离x小于小车从开始运动到挡光板通过光电门的感光点而获得瞬时速度的位移。

9【答案】（1）60m （2）3800J

【解析】（1）当微耕机在水平地块上匀速行驶时，F?牵=f1……………………………（2分）

而P0=F牵v0………………………………………………………………………（2分）

x0=v0t0………………………………………………………………………（2分）

代入数据可解得每分钟耕地为：x0=60m…………………………………………………（1分）

（2）微耕机速度达到v=1m/s时行驶的距离为：
………………………（3分）

在此过程，由动动定理有：
……………………………（4分）

由上式代入数据可解得，此过程牵引力做功为：W牵=3800J…………………………（1分）

10【答案】(1)0.5m （2）

【解析】（1）假设小滑块进入电场后，在小车上发生相对滑动。小滑块和小车均作匀减速运动，由牛顿第二定律

对滑块有：qE-μmg=ma1………………………………………………………………（2分）

解得加速度大小：a1=1m/s2………………………………………………………（1分）

对小车有：μmg=Ma2……………………………………………………………………（2分）

解得加速度大小：a2=0.5m/s2

a1>a2，假设成立，且小滑块速度减小到零时，小车向右的速度不为零。

由运动学规律得，小车向右运动的最远距离为：
…………………………（2分）

代入数据得：
…………………………………………………………………（1分）

（2）分析知，小滑块与小车在电场中一直发生相对滑动，且二者的加速度不变，设小滑块在电场中运动时间为t1，选向左为正方向，对小滑块有：

…………………………………………………………………………（1分）

解得
……………………………………………………………………………（1分）

代入数据得：t1=2s………………………………………………………………………（1分）

小滑块离开电场时向左的速度为：v1=v0=1m/s………………………………………（1分）

此时小车的速度为：v2=-v0+a2t1=0…………………………………………………（1分）

此后，小滑块向左作匀减速运动，小车向左作匀加速运动，直到二者速度相同，二者加速度不变，设此过程时间为t2，则有：

v1-a1t2=a2t2……………………………………………………………………………（1分）

解得：
……………………………………………………………………（1分）

代入数据得：t2=
s……………………………………………………………………（1分）

小滑块在小车上相对滑动时间为：
…………………………………（1分）

11．【答案】(1)
(2)
(3)

【解析】(1)小球从A运动到B的过程中，只有重力和电场力做功，要使小球在B点速度最大，则重力与电场力的合力沿OB方向，如图示，由平等四边形定则得：

即
(4分）

(2)设小球运动到B点速度大小为v0，小球所受重力与电场力的合力为：

从A到B，对小球由动能定理得：
（2分）

联解得：
（1分）

在B点由牛顿第二定律和圆周运动规律得：
（2分）

解得小球运动到B点时，细绳对小球的拉力为：
（1分）

由牛顿第三定律得，小球对细绳的拉力大小为6mg。（1分）

(3)设小球从MN边界上的C点进入磁场，从D点出磁场。从B到C，小球在电场力与重力的合力F作用下做类平抛运动。进入MN右侧空间后，因右侧空间电场强度
，即
，小球在右侧空间所受合力等于洛仑兹力，故小球在右侧空间做匀速圆运动。小球回到左侧空间后所受合力为恒力，等于F，要使速度能在OB线上某点减小到零，则从D点进入左侧空间的速度方向必与F方向相反，即D、B、O三点必在一条直线上。O’为小球在MN右侧空间做圆周运动的轨迹圆心。过C点作BD的垂线与BD相交于Q点。

由几何关系得：∠CDQ=θ2=600，∠QCD=300，∠O’CD=∠O’DC=300，在C点小球速度方向与QC（或v0)方向的夹角也为300.（2分）

设小球从B到C的运动时间为t0，在MN右侧空间作圆周运动半径为R，运动时间为t.由几何关系得：CD=2Rcos300，QC=CDcos300=1.5R.

从B到C，由运动学规律得：QC=v0t，v0=vcos300，vsin300=at，

以上各式联解得：
，
（3分）

小球在MN右侧空间做圆周运动的轨迹圆弧对应圆心角为2400，即
圆周，故小球在MN右侧空间运动时间为：
（3分）