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山东省菏泽市第一中学2013届高三上学期期末考试物理试题


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山东省菏泽市第一中学 2013 届高三上学期 期末考试物理试题
说明:本卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,考试时间 100 分钟,满分 100 分.把正确答案写在答 题卷相应位置

第Ⅰ卷
一、选择题(本题 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,有一个或 多个选项符合题目要求,选对得 4 分,选对但不全给 2 分,有错选或不答的得 0 分。 ) 1.下列说法符合物理学史实的是( A.牛顿发现了行星运动的规律 B.奥斯特发现了电流的磁效应 C.伽利略通过理想实验,说明物体的运动不需要力来维持 D.安培提出了分子电流假说 2.下列图象能正确反映物体在直线上运动,经 2 s 又回到初始位置的是( ) )

3.如图所示,左侧是倾角为 60°的斜面、右侧是四分之一圆弧面的物体固定在水平地面上, 圆弧面底端切线水平,一根两端分别系有质量为 m1、m2 两小球的 轻绳跨过其顶点上的小滑轮。当小球处于平衡状态时,连结 m2 小 球的轻绳与水平线的夹角为 60° , 不计一切摩擦, 两小球可视为质 点。则两小球的质量之比 ml∶m2 等于( A.1∶l B.2∶3 ) C.3∶2 D.3∶4

4.起重机竖直吊起重物时,有一段是竖直加速上升过程。若不计空气的阻力,则重物在加 速上升过程中,正确的判断是( A.重物处于超重状态 B.物体重力势能的增加一定等于物体克服重力做的功 C.任意相等的时间内重力做的功相等
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D.动能的增加可能等于重力势能的增加

5.如图所示,a、b 带等量异种电荷,MN 为 a、b 连线的中垂线。现有一带电粒子从 M 点 以一定的初速度 v 射入, 开始时的一段轨迹如图中实线所示。 若不计重力及空气阻力的 作用,则该粒子在飞越电场的过程中,下列说法中正确的是 ( )

A.该粒子带负电 B.该粒子的动能先增大后减小 C.该粒子的电势能先增大后减小 D.该粒子运动到无穷远处后,其速度大小一定仍为 v 6.在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R1 和 R3 均为定值电阻,R2 为滑 动变阻器。当 R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S,此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分 别为 I1、I2 和 U。现将 R2 的滑动触点向 b 端移动,在移动过程 中三个电表示数的变化情况是( A.I1 增大,I2 不变,U 增大 B.I1 减小,I2 增大,U 减小 C.I1 增大,I2 减小,U 增大 D.I1 减小,I2 不变,U 减小 7.如图所示,一理想变压器的原副线圈匝数比为 5∶1,正弦交流电源的内阻不计,电阻 R1=R2=4 Ω,R2 消耗的功率为 P2=100 W,则( A.R1 消耗的功率为 100 W B.R1、R2 中的电流之比为 1∶5 C.原线圈两端电压的最大值为 100 V D.交流电源的输出功率等于 100 W 8.如图所示,在倾角为 α 的光滑斜面上,垂直纸面放置一根直导体棒,在导体棒中通有垂 直纸面向里的电流,图中 a 点在导体棒正下方,b 点与导体棒的连线与斜面垂直,c 点在 a 点左侧,d 点在 b 点右侧。现欲使导体棒静止在斜面上,下列措施可行的是( A.在 a 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒 B.在 b 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒 C.在 c 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒 D.在 d 处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
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9.如图所示,地球球心为 O,半径为 R,表面的重力加速度为 g,一宇宙飞船绕地球无动力 飞行且做椭圆轨道运动(椭圆轨道未画出) 。轨道上 P 点距地心最远,距离为 3R,为研 究方便,假设地球不自转且忽略空气阻力,则( A.飞船在 P 点的加速度一定是 g/9 B.飞船在 P 点的加速度一定是 g/3 C.飞船经过 P 点的速度一定是 D.飞船经过 P 点的速度大于
gR 3 gR 3



10.如图所示,在 PQ、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、 方向相反的匀强磁场,磁场方向均垂直于纸面。一正方形导 线框 abcd 位于纸面内,ab 边与磁场的边界 P 重合,导线框 与磁场区域的尺寸如图所示。从 t=0 时刻开始,线框匀速横 穿两个磁场区域,以 a→b→c→d→a 为线框中的电流 i 的正方 2 向,向左为导线框所受安培力的正方向,以下 i – t 和 F-t 关系示 , 意图中正确的是 ( ) 4 , 6

第Ⅱ卷(非选择题 60 分)
二、实验题(本题包括 11、12、13 三个小题,共 15 分。按题目要求作答) 11.(2 分)图 a 中螺旋测微器读数为_________mm。图 b 中游标卡尺(游标尺上有 50 个等分 刻度)读数为_________cm。

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12. 分)用如图实验装置验证 m1 、 2 组成的系统机械能守恒。 2 从高处由静止开始下落, (6 m m m1 上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的 点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能 守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸 带:0 是打下的第一个点,每相邻两计数点间还 有 4 个打点(图中未标出) ,计数点间的距离如 图所示。已知 m1= 50g 、m2=150g ,则(结果保 留两位有效数字)

(1)在纸带上打下记数点 5 时的速度 v = (2) 0~5 过程中系统动能的增量△EK = 在

m/s; J, 系统势能的减少量△EP = J

(计算时 g 取 10 m/s2) 。由此得出的结论是: (3)若某同学作出 v2/2—h 图像如图,则当地的重力加速度 g = m/s2。

13. 分)欲用伏安法测定一段阻值约为 5 ? 左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量 (7 准确,现备有以下器材: A.电池组(3 V,内阻 1 ? ) B.电流表(0~3 A,内阻 0.0125 ? ) C.电流表(0~0.6 A,内阻 0.125 ? ) D.电压表(0~3 V,内阻 3 k ? ) E.电压表(0~15 V,内阻 15 k ? ) F.滑动变阻器(0~20 ? ,额定电流 1 A) G.滑动变阻器(0~200 ? ,额定电流 0.3 A) H.开关、导线

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(1)上述器材中应选用的是______________; (填写各器材的字母代号) (2)实验电路应采用电流表______________接法; (填“内”或“外”) (3)为使通过待测金属导线的电流能在 0~0.5 A 范围内改变,请按要求在虚线框内画出 测量待测金属导线电阻 Rx 的电路原理图. 三、计算题(本题包括4个小题,共 45 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计 算步骤, 只写出最后答案的不能得分, 有数值计算的, 答案中必须明确写出数值和单位。 ) 14. (10 分)如图 (a) 所示,一个电阻值为 r=1 Ω ,匝数 n=100 匝的圆形金属线圈与阻值为 R=4 Ω 的电阻 R 连结成闭合回路.线圈的直径 D=0.4 m,在线圈中边长为 L=0.1 m 的正 方形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强 磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线 如图 (b) 所示. 导线的电阻不计.求 0 至 2 s 时间内 (1)通过电阻 R 上的电流大小和方向; (2)通过电阻 R 上的电量 q 及电阻 R 上产生的热量.

15. (10 分)如图所示,ABC 和 DEF 是在同一竖直平面内 的两条光滑轨道,其中 ABC 的末端水平,DEF 是半径 为 r ? 0.4 m 的半圆形轨道,其直径 DF 沿竖直方向,C、 D 可看作重合。现有一可视为质点的小球从轨道 ABC 上 距 C 点高为 H 的位置由静止释放。 (1)若要使小球经 C 处水平进入轨道 DEF 后能沿轨道运动,H 至少要有多高? (2)若小球静止释放处离 C 点的高度 h 小于(1)中 H 的最小值,小球可击中与圆心等 高的 E 点,求 h。 取g ? 0s ( 1/ m
2



16. (13 分)如图所示,传送带长 6 m,与水平方向的夹角 ? ? 37? ,以 5 m/s 的速度向上运 动。一个质量为 2 kg 的物块(可视为质点) ,沿平行于传送带方向以 10 m/s 的速度滑上 传送带,已知物块与传送带之间的动摩擦因数 μ=0.5。求: (1)物块刚滑上传送带时的加速度大小; 370
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(2)物块到达传送带顶端时的速度; (3)整个过程中,摩擦力对物块所做的功。

17. (12 分)如图所示,相距为 R 的两块平行金属板 M、N 正对放置,s1、s2 分别为 M、N 板上的小孔,s1、s2、O 三点共线,它们的连线垂直 M、N,且 s2O=R。以 O 为圆 心、R 为半径的圆形区域内存在磁感应强度为 B、方向垂 直纸面向外的匀强磁场。D 为收集板,板上各点到 O 点 的距离以及板两端点的距离都为 2R,板两端点的连线垂 直 M、N 板。质量为 m、带电量为+q 的粒子,经 s1 进入 M、N 间的电场后,通过 s2 进入磁场。粒子在 s1 处的速度和粒子所受的重力均不计。 (1)当 M、N 间的电压为 U 时,求粒子进入磁场时速度的大小 υ; (2)若粒子恰好打在收集板 D 的中点上,求 M、N 间的电压值 U0; (3)当 M、N 间的电压不同时,粒子从 s 1 到打在 D 上经历的时间 t 会不同,求 t 的最小值。

高三物理参考答案
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一、 (每题4分,共40分。全部选对给4分,对但不全给2分,多选错选不给分) 1.BCD 2.AC 3.B 4.ABD 5.ABD 6.B 7.B 8.D 9.A 10.AC 二、实验题(共三个小题,共15分) 11.1.996-1. 999 (1 分) 1.094 (1 分) 12. (1)2.4(1 分) (2)0.58(1 分) 0.60(1 分) 在误差允许的范围内,m1 、m2 组成的系统机械能守恒(1 分) (3)9.7 (2 分) 13. (1)ACDFH (2 分) (2)外(2 分) (3)电路如图 (3 分) 三、计算题(本题包括4个小题,共 45 分)

则流过 R1 的电流: I ? (2) q ? It ? 0.08C

E ? 0.04 A ,方向由 M 到 N R?r (2 分)

(2 分)

R 上产生的热量: Q ? I 2 R t ? 1.28 ?10?2 J 15. (10 分)解: (1)小球恰过 D 点有: mg ?
mv 2 r

(2 分) (2 分) (2 分)

1 小球在 ABC 轨道的最小高度为 H,则 mgH ? mv 2 2 联立①②并代入数据得 H=0.2m (1 分)

联立解得 h=0.1m--------(1 分) 16.解: (13 分) (1)物块刚滑上传送带时,物块的加速度大小为 a1,由牛顿第二定律 mg sin 37? ? ? mg cos 37? ? ma1 (2 分) 解得 a1 ? 10m/s2 (1 分)

(2)设物块速度减为 5m/s 所用时间为 t1, 则 v0 ? v ? a1t1 解得 t1 ? 0.5s 通过的位移: x1` ? (1 分)

因 ? <tanθ,此后物块继续减速上滑的加速度大小为 a2 则

v0 ? v t1 ? 3.75 m <6 m 2

(1 分)

mgsin 37? ? ?mgcos37? ? ma2

(1 分)

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解得 a2 ? 2m / s 2

(1 分)

1 1 2 (3)从开始到最高点,由动能定理得 W ? mgl sin 37? ? mv12 ? mv0 2 2 解得 W=-12 J (1 分) (用其它方法解得正确,同样给分)

(2 分)

1 17. (12 分)解: (1)粒子从 s1 到达 s2 的过程中,根据动能定理得 qU ? mv 2 2

(2 分)

解得粒子进入磁场时速度的大小 v ?

2qU m

(1 分)

(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有

qvB ? m

v2 r

(1 分)

当粒子打在收集板 D 的中点时,粒子在磁场中运动的半径 r=R (1 分) qB 2 R 2 解得对应电压为 (1 分) U0 ? 2m (3)当粒子打在收集板 D 的右端时,对应时间 t 最短,此时 θ=60° 根据几何关系可以求得粒子在磁场中运动的半径 r = 3 R 解得粒子进入磁场时速度的大小 v ? 粒子在电场中经历的时间
t1 ?
3qBR m

(1 分)

(1 分) (1 分)

粒子在磁场中经历的时间

R 2 3m ? v 3qB 2 T 1 2? m ? m t2 ? ? ? ? 6 6 qB 3qB

(1 分)
R 3m ? v 3qB

粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间

t3 ?

(1 分)

粒子从 s1 到打在收集板 D 上经历的最短时间为 t= t1+ t2+ t3= (3 3 ? ? )m (1 分) 3qB

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