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江苏省苏北四市(徐州、连云港、宿迁、淮安)2014届高三上期末统考物理试题


徐州市 2013~2014 学年度高三第一次质量检测
物理试题
一.单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分,每小题只有一个选项符合题意。 1. 体育器材室里, 筛球摆放在图示的球架上。 已知球架的宽度为 d, 每只篇球的质量为 m、 直径为 D,不计球与球架之间摩擦,则每只篮球对一侧球架的压力人小为 A. B.

C.<

br />
D.

1.C 解析:解析:将任何一只篮球受力分析如图所示。由平衡知识可得

2F cos ? ? mg , 由 几 何 关 系 结 合 数 学 知 识 可 得 c o s ??

2 2 D ?d ,解得 D

F=

mgD 2 D2 ? d 2

,根据牛顿第三定律可得每只篮球对一侧球架的压力大小为

,故 C 项正确。

2. 2013 年 12 月 11 日,“嫦娥三号”从距月面高度为 100km 的环月圆轨道Ⅰ上的 P 点实 施变轨,进入近月点为 15km 的椭圆轨道Ⅱ,由近月点 Q 成功落月,如 图所示。关于“嫦娥三号”,下列说法正确的是 A.沿轨道Ⅰ运动至 P 时,需制动减速才能进入轨道Ⅱ B.沿轨道Ⅱ运行的周期火于沿轨道Ⅰ运行的周期 C.沿轨道Ⅱ运行时,在 P 点的加速度大于在 Q 点的加速度 D.在轨道Ⅱ上由 P 点运行到 Q 点的过程中,万有引力对其做负功 2.A 解析:解析:沿轨道Ⅰ运动至 P 时,需制动减速做向心运动才能进入轨道Ⅱ,A 项正 a3 确;嫦娥三号探测器由轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ后,由 2=k 可知,其运行的周期变短,B 项 T
[来源:Z&xx&k.Com]

Mm 正确;根据万有引力定律及牛顿第二定律可知 G 2 =ma,故沿轨道Ⅰ运行时 P 点的加速度 r 小于沿轨道Ⅱ运行时 Q 点的加速度,C 项错;在轨道Ⅱ上由 P 点运行到 Q 点的过程中,万 有引力对“嫦娥三号”做正功, D 项错。 3. 如图所示,无限大均匀带正电薄板竖直放置,其周围空间的电场可认为是匀强电场。光 滑绝缘细管垂直穿过板中间小孔,一个视为质点的带负电小球在细管内运动。以小孔为 原点建立 x 轴,规定 x 轴正方向为加速度 a 和速度 v 的正方向,下图分别表示 x 轴上各 点的电势 φ,小球的加速度 a、速度 v 和动能 随 x 的变化图象,其中正确的是
-1-

3.D 解析:匀强电场中 x 轴上各点的电势 φ 随 x 均匀变化,故 A 项错;带负电小球在沿 x 轴正方向运动过程中受到水平向左的电场力作用,加速度水平向左,沿 x 轴负方向运动 过程中受到水平向右的电场力作用,加速度水平向右,故 B 项错;根据动能定理可得

1 ?qE x ? E k ? E k 0 (q>0),解得 E k ? mv 2 ? E k 0 ? qE x (q>0),可知 D 项正 2
确,C 项错。 4. 将一质量为 m 的小球靠近墙面竖直向上抛出,图甲是向上运动的频闪照片,图乙是下 降时的频闪照片,O 是运动的最高点,甲、乙两次的闪光频率相同。重力加速度为 g, 假设小球所受阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力大小约为 A. B.

C.

D.

4.B 解析:小球抛出后上升过程做匀减速直线运动,有 ? x1 ? ?6L ? a1T 2 ,根据牛顿第二 定律有 ?mg ? f ? ma1 ;下降过程做匀加速直线运动,有 ? x 2 ? 2L ? a 2T 2 ,根据牛顿第二 定律有 mg ? f ? ma 2 ,联立以上各式可得小球受到的阻力为 f ? 5. 如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比 = =25Ω,D 为理想二极管,原线圈接 :

1 mg ,B 项正确。 2

=22:5 ,电阻 (V)的交流

电。则 A.交流电的频率为 100Hz B.通过 C.通过 的电流为 的电流为 A A

D.变压器的输入功率为 200W U 1 n1 5.C 解析:由 ? ? 2? f ? 100? 可得, f ? 50 Hz ,A 项错;由 = 解得副线圈两端 U 2 n2

-2-

电压的有效值为 U 2 ? 50V , 则通过 得通过

的电流为 2A, B 项错; 由I2 2R2

T 2 ? I ?2 R 2T 可 2

的电流有效值 I ? 2 = 2 A ,C 项正确;变压器的输入功率等于输出功率,

2 2 即 P1 ? P 2 ? I 1 R1 ? I 2 R 2 ? 100W ? 50W ? 150W ,D 项错。

二.多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题有多个选项符合题意。全 部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分。 6. 关于涡流,下列说法中.正确是 A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动 D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流

6.ACD 解析:真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置,A 项正确;家用电磁炉锅体 中的涡流是由交变磁场产生的,B 项错;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动, C 项正确;变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流,D 项正确。 7. 如图所示,E 为电源,其内阻不可忽略, 为热敏电阻,其阻值随温

度的升高而减小, L 为指示灯泡, C 为平行板电容器, G 为灵敏电流计。 闭合开关 S,当环境温度明显升高时,下列说法正确的是 A.L 变亮 B. 两端电压变大

C.C 所带的电荷量保持不变 D.G 中电流方向由 a→b 7.AD 解析:当环境温度明显升高时,热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,由闭合 电路的欧姆定律可知干路电流增大,灯泡 L 因其功率增大而变亮,A 项正确;由于 灯泡两端及内电压增大,故热敏电阻两端电压减小,B 项错;由于内电压增大,故 电容器两端电压增大,故电容器 C 所带的电荷量减少,通过电流计 G 的电流由 a 流 向 b,故 D 项正确,C 项错。 8. 2012 年 10 月 15 日, 奥地利著名极限运动员鲍姆加特纳从距地面高度约 3.9 万米的高空 跳下,并成功着陆。假设他沿竖直方向下落,其 v-t 图象如图所示,则下列说法中正确 的是 A.0~ 时间内运动员及其装备机械能守恒 B. ~ 时间内运动员处于超重状态

-3-

C. ~ 时间内运动员的平均速度

D. ~ 时间内重力对运动员所做的功等于他克服阻力所做的功 8.BC 解析: 0~ 时间内运动员及其装备运动的加速度逐渐减小,由牛顿第二定律可知 其受到的阻力逐渐增大, 故 0~ 时间内运动员及其装备机械能不守恒, A 项错; ~ 时间内运动员做减速运动,加速度方向竖直向上,故运动员处于超重状态,B 项 正确; ~ 时间内运动员运动的位移小于其在该段时间内由速度 v1 匀减速到速度 v2 过程中通过的位移,故运动员的平均速度 ,C 项正确; ~ 时间内运动

员的动能减小,故根据动能定理可知重力对运动员所做的功小于他克服阻力所做的 功,D 项错。 9. 如图,固定在地面的斜面体上开有凹槽,槽内紧挨放置六个半径均为 r 的相同小球,各 球编号如图。斜面与水平轨道 OA 平滑连接,OA 长度为 6r。现将 六个小球由静止同时释放,小球离开 A 点后均做平抛运动,不计一 切摩擦。则在各小球运动过程中,下列说法正确的是 A.球 1 的机械能守恒 B.球 6 在 OA 段机械能增大 C.球 6 的水平射程最小 D.六个球落地点各不相同 9.BC 解析:从小球 6 到达水平面开始计时,球 1 在沿斜面向下运动过程中会受到小 球 2 的挤压作用,故其机械能不守恒,A 项错;将6个小球视为一个整体,下降过 程机械能守恒,它们的动能不断增大,球 6 在 OA 段受到小球 5 的挤压作用,其机 械能增大,B项正确;球 6 抛出后,后边5个小球作为一个整体,根据机械能守恒 可知,它们的速度会继续增大,故球6的水平射程最小,B项正确;当小球到达水 平面后,小球1、2、3 作为一个整体速度相同,之后保持不变,故小球 1、2、3 的 抛出后的水平位移相同,落地点相同,D 项错。 三.简答题:本题分必做题(第 10、11 题)和选做题(第 12 题)两部分,满分 42 分。请将解答 填在答题卡相应的位置。 10.(8 分)为研究额定电压为 2.5V 的某电阻的伏安特性,所做部 分实验如下: (1)用多用电表测量该电阻的阻值,选 用“ ”倍率的电

阻档测量,发现指针偏转角度太小,因此需选择___ 倍率的电阻档(选填“ ”“ ”),欧姆凋零后再

进行测量,示数如图所示,测量值为___Ω。
-4-

(2)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从 0 开始),提供的器材如下: A.电流表 A(量程 2mA、内阻约 30Ω) B.电压表 V(量程 3V、内阻约 3kΩ) C.滑动变阻器 (阻值 0~10kΩ、额定电流 0.5A) D.滑动变阻器 (阻值 0~10Ω、额定电流 2A) E.直流电源(电动势 3V,内阻约 0.2t~),开关一 个,导线若干 滑动变阻器应选用___(选填器材前的字母)。 (3)图示电路中部分导线已连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。 10.(1)×100,2200Ω (2)D,如图

[来源:Zxxk.Com]

mA

V
+

解析:由于欧姆表指针偏转角度较小,说明被测电 阻值较大,应选用倍率较大的电阻档 档,欧姆凋零后再进行测量,示数如图所示,测

量值为 22×100Ω。本实验要求电压从 0 开始调节,故控制电路应采用滑动变阻器的分压式 接法;由于被测电阻值较大,故测量电路应采用电流表内接法。 11.(10 分)某同学刚如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车 A 左端连 接一纸带并穿过打点计时器 B 的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器 C 的 下端,A、B 置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不 计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车, 打点计时器在纸带上打下一系列点。 该同学在保证小车 A 质 量不变的 情况下,通过改变 P 的质量来改变小车 A 所受的外力,由传感器和纸 带测得的拉力 F 和加速度 a 数据如下表所示。

(1)第 4 次实验得到的纸带如图所示,O、A、B、C 和 D 是纸带上的五个计数点,每两 个相邻点间有四个点没有画出,A、B、C、D 四点到 O 点的距离 如图。 打点计时器电源频率为 50Hz。 根据纸带上数据计算出加速 度为___ 。

-5-

(2)在实验中,___(选填“需要”或“不需要”)满足重物 P 的质量远小于小车的质量。 (3)根据表中数据,在图示坐标系中作出小车加速度 a 与力 F 的关系图象。 (4)根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是_____ a/(m· s-2) 0.6 _。 11. (1)0.43 (2) 不需要 (3)作图 (4 )没有平 (答出其中一点即给 2 分)
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

衡摩擦力或者摩擦力平衡不足

x BD ? x OB ? 0.43m / s ;(2)本实 解析:(1) 加速度为 a ? 4T 2

F/N 验用传感器即可直接测得作用在小车 A 上的拉力, 故 0 0.1 0.2 0.3 0.4 本实验不需要满足重物 P 的质量远小于小车的质量; (3)描点、连线,用平滑的曲线通过点群的平均位置即可得到小车加速度 a 与力 F 的关系图象;(4)通过小车加速度 a 与力 F 的关系图象不通过原点可知实验操作中重 要的疏漏是没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足。 12.【选做题】(请从 A、B 和 C 三小题中选定两小题作答,并在答题卡相应的答题区域内 作答,如都作答则按 A、B 两小题评分。) A.【选修 3—3】(12 分) (1)下列说法中正确的是___ A.空气中 PM2.5 的运动属于分子热运动 B.露珠成球形是由于液体表面张力的作用 C.液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的 D.分子间相互作用力随着分子间距离的增大而减小 (2)如图所示,一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中,活塞与容器壁间无 摩擦。当气体的温度升高时,气体体积___(选填“增大”、 “减小”或“不 变”),从微观角度看,产生这种现象的原因是______。 (3)某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热。 ①在压力阀被顶起前,停止加热。若此 时锅内气体的体积为 V、摩尔体积为

,阿伏加德罗常数为

,计算锅内气体的分子数。 ,并

②在压力阀被顶起后,停止加热。假设放气过程中气体对外界做功为 向外界释放了 【选修 3—3】 (1) BC 的热量。求该过程锅内原有气体内能的变化量。

(2) 增大, 一定质量的气体压强大小跟气体分子的平均动能、单位体积内分子数的乘积成 正比。由于气体压强大小一定,当气体温度升高时,气体分子的平均动能增大,从而引 起单位体积内分子数减小、气体的体积增大。

-6-

(3) ① n ?

V NA V0



?E ? ?W0 ? Q0

(4) 解析:(1)BC;空气中 PM2.5 的运动属于布朗运动,A 项错;露珠成球形是由于液 体表面张力的作用,B项正确;液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的,C项正 确;分子间相互作用力随着分子间距离变化情况视分子起始间距而定,D项错。 (2) 增大 , 一定质量的气体压强大小跟气体分子的平均动能、单位体积内分子数的乘 积成正比。由于气体压强大小一定,当气体温度升高时,气体分子的平均动能增大, 从而引起单位体积内分子数减小、气体的体积增大。 (3)①锅内气体的分子数 n ? 变化量 ?U ? ?W 0 ? Q0 。 B.【选修 3—4】(12 分) (1)下列说法正确的是___ A.简谐运动为匀变速直线运动 B.受迫振动的周期取决于驱动力的周期 C.未见其人先闻其声,是因为声波波长较长,容易发生衍射现象 D.声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小 (2)如图所示, 、 是两个相干波源,它们振动同步且振幅相同。实线和虚 线分别表示某一时刻两列波的波峰和波谷。a、b、c、d 四点中振动减弱的点为__ _ ,经四分之一周期,不在平衡位置的点为___。 (3)如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30° ,一束光由空气垂直射向 AC 面,经 AB 面射出后的光线偏离原来方向 15° 。已知光在真 空中的传播速 度为 c。求: ①该介质对光的折射率; ②光在该介质中的传播速度 B.【选修 3—4】(1)BC(2)a, d (3)① n ?

V NA V0

②由热力学第一定律 ?U ? W ? Q 得气体内能的

sin 45? ? 2 sin 30?

②v ?

c c ? n 2

解析:(1)简谐运动为非匀变速运动,A项错;受迫振动的周期取决于驱动力的周期,B 项正确;未见其人先闻其声,是因为声波波长较长,容易发生衍射现象,C项正确;声波频 率的大小取决于声源,与在某种介质中传播的速度和波长的大小无关,D 项错。(2)a 质
点 处 是 两 列 波 波 峰 与 波 谷 叠 加 的 地 方 , 振 动 始 终 是 最 弱 的 , 而 b、 c、 d 质 点 处 是两列波波峰与波峰、波谷与波谷、平衡位置与平衡位置叠加的地方,振动始 终 是 最 强 的 ; 图 示 时 刻 a 在 平 衡 位 置 , b 在 波 峰 , c 在 波 谷 , 再 过 四分之一周期 后 的 时 刻 a 、 b 、 c 三 个 质 点 都 将 处 于 各 自 的 平 衡 位 置 , d 将 在 波 峰 位 置 。 (3)作
30?

A

45?

出如图所示的光路图,介质对光的折射率 n ?

sin 45? ? 2 光在该介质中的传播速 sin 30? ;

C

B

-7-

度v ?

c c ? n 2。

C.【选修 3?5】(12 分) (1)下列说法中正确的是___ A.电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性 B.裂变物质体积小于临界体积时,链式反应不能进行 C.原子核内部一个质子转化成一个中子时,会同时 释放出一个电子 D. 的半衰期约为 7 亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短

(2)氢原子的能级如图所示。有一群处于 n=4 能级的氢原子,若原子从 n=4 向 n=2 跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应,则: ①这群氢原子发出的光中共有___种频率的光能使该.金属产生光电 效应; ②从 n=4 向 n=1 跃迁时发出的光照射该金属, 所产生的光电子的最火初 动能为___eV。 (3)如图所示,质量为 2m 的小滑块 P 和质量为 m 的小滑块 Q 都视作质点,与轻质弹簧 相连的 Q 静止在光滑水平面上。 P 以某一初速度 v 向 Q 运动并与弹簧发生碰撞, 求: ①弹簧的弹性势能最大时,P、Q 的速度大小 ②弹簧的最大弹性势能。 【选修 3?5】⑴AB ⑵①4 ②10.2

⑶①



解析:⑴电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性,A 项正确;裂变物质体积小于临界体 积时,链式反应不能进行,B 项正确;原子核内部一个质子转化成一个中子时,会同时 释 放出一个正电子,C 项错; 错。⑵ ⑶①当弹簧的弹性势能最大时,P、Q 速度相等,根据动量守恒定律可得: 的半衰期由核内部因素决定,不会随地球环境的变化,D 项

2mv ? 0 ? (2m ? m)v1

,解得

v1 ?

2 v 3

②根据功能关系可得最大弹性势能 E max ?

1 1 1 ? 2mv 2 ? ? 3mv12 ? mv 2 2 2 3

四.计算题:本题共 3 小题,满分 47 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和 单位。 13.(15 分)如图所示,相距为 L 的两条足够长的光滑平行金属导轨,MN、PQ 与水平面的 夹角为 θ,N、Q 两点间接有阻值为 R 的电阻。整个装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁 场中,磁场方向垂直导轨平面向下。将质量为 m、阻值也为 R 的金属杆 ab 垂直放在导 轨上,杆 ab 由静止释放,下滑距离 x 时达到最大速度。重力加速度为 g,导轨电阻不计,杆与导轨接触良好。求: (1)杆 ab 下滑的最大加速度;。
-8-

(2)杆 ab 下滑的最大速度; (3)上述过程中,杆上产生的热量。 解析:⑴设 ab 杆下滑到某位置时速度为 v ,则此时 杆产生的感应电动势 E ? BLv

E R?R 杆所受的安培力 F ? BIL
回路中的感应电流 I ? 根据牛顿第二定律 有: m g sin ? ?

B 2 L2 v ? ma 2R

⑵由(1)问知,当杆的加速度 a ? 0 时,速度最大, 最大速度 v m ?

当速度 v ? 0 时,杆的加速度最大,最大加速度 am ? g sin ? ,方向沿导轨平面向下

2m gRsin ? ,方向沿导轨平面向下 ( BL) 2
1 2 mv m 2

⑶ab 杆从静止开始到最大速度过程中,根据能量守恒定律 有

mgx sin ? ? Q总 ?


1 Q杆 ? Q总 2

所以 Q杆 ?

1 m3 g 2 R 2 sin 2 ? m gxsin ? ? 2 B 4 L4

14.(16 分)在竖直平面内固定一轨道 ABCO,AB 段水平放置,长为 4m;BCO 段弯曲且光 滑,轨道在 O 点的曲率半径为 1.5m;一质量为 1.0kg、可视为质点的圆环套在轨道上, 圆环与轨道 AB 段间的动摩擦因数为 0.5。建立如图所示的直角坐标系,圆环在沿 x 轴 正方向的恒力 F 作用下,从 A( 7, 2)点由静止开始运动,到达原点 O 时 撤去恒力 F,水平飞出后经过 D(6, 3)点。重力加速度 g 取 10 ,不计

空气阻力。求: (1)圆环到达 O 点时对轨道的压力; (2)恒力 F 的大小; (3)圆环在 AB 段运动的时间。 解析:(1)园环从 O 到 D 过程中做平抛运动

x ? v0 t

y?

1 2 gt 2

读图知:x=6m、y=3m, 所以 v0= 60 m/s

-9-

到达 O 点时:根据向心力公式

mg ? FN =

m v2 R

代入数据,得 FN=30N 根据牛顿第三定律得,对轨道的压力为 30N,方向竖直向上 (2)园环从 A 到 O 过程中,根据动能定理 有

Fx AO ? ?mgx AB ? mgy ?

1 2 mv 0 2

代入数据,得 F=10N (3)园环从 A 到 B 过程中,根据牛顿第二定律 有

F ? ?mg ? ma
根据运动学公式 有

x AB ?

1 2 at 2

代入数据,得时间 t ?

8 s 5

15.(16 分)如图所示,在坐标系的第一、四象限存在一宽度为 a、垂直纸面向外的有界匀强 磁场,磁感应强度的大小为 B;在第三象限存在与 y 轴正方向成 θ=60? 角的匀强电场。 一个粒子源能释放质量为 m、电荷量为+q 的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在 点 P( , )时发出的粒子恰好垂直磁场边界 EF 射出;将粒子源沿直线 PO 移动

到 Q 点时,所发出的粒子恰好不能从 EF 射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。 求: (1)匀强电场的电场强度;, (2)PQ 的长度; (3)若仅将电场方向顺时针转动 60? , 粒子源仍在 PQ 间移动并释放粒子, 试判断这些粒 子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。
[来源:学科网 ZXXK]

解析: (1)粒子源在 P 点时,粒子在电场中被加速 根据动能定理 有 qEa ? 解得 v1 ?

1 mv12 2

2qEa m
mv12 R1

粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律 有 qv1 B ?

y

a ? 2a 由几何关系知,半径 R1 ? cos ?
Q

E
O
x
- 10 -

a

P

?

R1

解得 E ?

2qB 2 a m

(2)粒子源在 Q 点时,设 OQ=d 根据动能定理 有 qEd ?

1 mv2 2 2

根据牛顿第二定律 有

mv22 qv2 B ? R2
O

E
Q

粒子在磁场中运动轨迹与边界 EF 相切,由几何关系知

2a R2 cos60? ? R2 ? a R2 ? 3 a 联立解得 d ? 9 8a 长度 PQ ? OP ? OQ ? 9

a

x

P

?
B

F

(3)若将电场方向变为与 y 轴负方向成 ? ? 60o 角,由几何关系可知,粒子源在 PQ 间各点 处,粒子经电场加速后到进入磁场时的速率与原来相等,仍为 v1、v2。从 P、Q 点发出的粒 子半径仍为 R1 ? 2a 、 R2 ?

2a 3
Q

y

从 P 发出的粒子第一次从 y 轴上 N 点射出,由几何关系知轨道正好与 EF 相切,N 点的纵坐标 y N ? ?(a ? 2R1 sin 60?) ? ?(1 ? 2 3)a 同理可求,从 Q 发出的粒子第一次从 y 轴上 M 点射出,M 点的纵坐标

O

B

E

x

a
M

P

? ?

(1 ? 6 3)a 1 y M ? ?( a ? 2R2 sin 60?) ? ? 9 9 (1 ? 6 3)a 即射出点的纵坐标范围 [ ? , ? (1 ? 2 3)a ] 9

N
F

- 11 -

- 12 -

徐州市 2013-2014 学年度高三年级第一次调研测试

物理试题参考答案及评分标准
选择题 1--9: 题号 答案 1 C 2 A 3
[来源:学科网]

2014.1

4 B

5 C

6 ACD

7 AD

8 BC

9 BC

D

10.(1)× 100,2200Ω(各 2 分)(2)D,如图 (各 2 分)
a/(m· s-2) 0.6 V
+

[来源:Zxxk.Com]

mA

0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 F/N 0.4

0 11. (1)0.43 12.3-3(12 分) (5) BC(4 分) (3 分) (2) 不需要 (3 分)

0.1

0.2

0.3

(3)作图

(2 分)

(4 )没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足

(答出其中一点即给 2 分)

(6) 增大 (2 分) 一定质量的气体压强大小跟气体分子的平均动能、单位体积内分子数的 乘积成正比。由于气体压强大小一定,当气体温度升高时,气体分子的平均动能增大, 从而引起单位体积内分子数减小、气体的体积增大。(2 分 (7) ① n ?

V NA V0

( 2 分)

②由热力学第一定律 ?E ? W ? Q 得

?E ? ?W0 ? Q0

(2 分) 12.3-4(12 分) (1)BC (4 分) (2)a(2 分) (3)① n ? 12.3-5(12 分) ⑴AB (4 分) ⑵①4 (2 分) ②10.2 (2 分) ⑶①当弹簧的弹性势能最大时,P、Q 速度相等(1 分) d (2 分) ②v ?
A

sin 45? ? 2 sin 30?

(2 分)

c c ? n 2

(2 分)
30?

45?

C

B

2mv ? 0 ? (2m ? m)v1
②最大弹性势能 E max

2 v (1 分) 3 1 1 1 ? ? 2mv 2 ? ? 3mv12 ? mv 2 2 2 3 v1 ?

(2 分)

- 13 -

13.(15 分) ⑴设 ab 杆下滑到某位置时速度为 v ,则此时 杆产生的感应电动势 E ? BLv

(2 分) (1 分) (1 分)

E R?R 杆所受的安培力 F ? BIL
回路中的感应电流 I ?

B 2 L2 v ? m a (2 分) 根据牛顿第二定律 有: m g sin ? ? 2R
⑵由(1)问知,当杆的加速度 a ? 0 时,速度最大, 最大速度 v m ? 当速度 v ? 0 时,杆的加速度最大,最大加速度 am ? g sin ? ,方向沿导轨平面向下(2 分)

2m gRsin ? ,方向沿导轨平面向下 (2 分) ( BL) 2
1 2 mv m 2

⑶ab 杆从静止开始到最大速度过程中,根据能量守恒定律 有

mgx sin ? ? Q总 ?


(2 分) (2 分)

1 Q杆 ? Q总 2

所以 Q杆 ?

1 m3 g 2 R 2 sin 2 ? m gxsin ? ? 2 B 4 L4

(1 分)

14.(16 分)(1)园环从 O 到 D 过程中做平抛运动

x ? v0 t

(1 分)

y?

1 2 gt 2

(1 分)

读图知:x=6m、y=3m, 所以 v0= 60 m/s 到达 O 点时:根据向心力公式

(1 分)

mg ? FN =

m v2 R

(2 分)

代入数据,得 FN=30N (1 分) 根据牛顿第三定律得,对轨道的压力为 30N,方向竖直向上 (1 分) (2)园环从 A 到 O 过程中,根据动能定理 有

Fx AO ? ?mgx AB ? mgy ?

1 2 mv 0 2

(3 分) (1 分)

代入数据,得 F=10N (3)园环从 A 到 B 过程中,根据牛顿第二定律 有

- 14 -

F ? ?mg ? ma
根据运动学公式 有

(2 分)

x AB ?
8 s 5

1 2 at 2

(2 分)

代入数据,得时间 t ?

(1 分)

15.(16 分)(1)粒子源在 P 点时,粒子在电场中被加速 根据动能定理 有 qEa ? 解得 v1 ?

1 mv12 2

(1 分)

2qEa m

(1 分) y

mv12 粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律 有 qv1 B ? (1 分) R1
由几何关系知,半径 R1 ? 解得 E ?

E
Q

a ? 2a cos ?

(1 分)

O

x

a
R1
B

2qB a m

2

(1 分)

P

?

(2)粒子源在 Q 点时,设 OQ=d

F

1 2 根据动能定理 有 qEd ? mv2 2
根据牛顿第二定律 有

(1 分)

E
2

qv2 B ?

mv2 R2

(1 分)
Q

O

a

x

粒子在磁场中运动轨迹与边界 EF 相切,由几何关系知

R2 cos60? ? R2 ? a R2 ?
联立解得

2a 3

(1 分) (1 分) (1 分)

P

?
B
y

d?

a 9

F
B

8a 长度 PQ ? OP ? OQ ? 9

E

O
Q

x

o (3)若将电场方向变为与 y 轴负方向成 ? ? 60 角,由几何关系可知,粒

a
M

子源在 PQ 间各点处, 粒子经电场加速后到进入磁场时的速率与原来相等,

P

? ?

2a 仍为 v1、v2。从 P、Q 点发出的粒子半径仍为 R1 ? 2a 、 R2 ? (1 分) 3
从 P 发出的粒子第一次从 y 轴上 N 点射出,由几何关系知轨道正好与 EF

N
- 15 -

F

相切,N 点的纵坐标 y N ? ?(a ? 2R1 sin 60?) ? ?(1 ? 2 3)a

(2 分)

同理可求,从 Q 发出的粒子第一次从 y 轴上 M 点射出,M 点的纵坐标

(1 ? 6 3)a 1 y M ? ?( a ? 2R2 sin 60?) ? ? 9 9
即射出点的纵坐标范围 [?

(2 分)

(1 ? 6 3)a , ? (1 ? 2 3)a ] 9

(1 分)

- 16 -


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