湖北省黄梅县高三物理下学期4月上旬适应性训练(十四)

湖北省黄梅县2013届高三物理下学期4月上旬适应性训练（十四）
试题
二、选择题（本大题共8小题，每小题6分，共48分。

其中14-18小题给出的四个选项中，只有一个选项正确；19-21小题给出的四个选项中有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

）
14. 一个做匀变速曲线运动的质点运动轨迹如图所示.已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是
A．D点的速率比C点的速率大
B．A点的加速度与速度的夹角小于900
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小
15. 如图所示，一木板B放在粗糙的水平地面上，木块A放在
B的上面，A的右端通过轻质水平弹簧与竖直墙壁连接．现用
水平力F向左拉B，使B以速度v向左匀速运动，这时弹簧对
木块A的拉力大小为FT.则下列说法正确的是
A．A和B之间滑动摩擦力的大小等于F
B．木板B受到地面滑动摩擦力的大小等于F－FT
C．若木板以2v的速度运动，木块A受到的摩擦力大小为2FT
D．若作用在木板B上的水平力为2F，则地面受到的滑动摩擦力的大小等于2F
16.如
图甲
所示
的空
间存
在一
勻强
磁场，其方向为垂直于纸面向里，磁场的右边界为MN,MN在 MN右侧有一矩形金属线圈abcd ,ab边与MN重合.现使线圈以ab边为轴按图示方向匀速转动（从上往下看为顺时针转动），将a,b两端连到示波器的输入端，若ab边中电流从a到 b为正，则示波器荧光屏上观察出现的图形是从图乙中的
17．如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的定值电阻为R2，滑动变阻器的总电阻是R1，电阻大小关系为R1＝R2＝r，则在滑动触头从a端移到b端的过程中，下列描述正确的是
A．电路的总电流先增大后减小
1
2
B ．电路的路端电压先增大后减小
C ．电源的总功率先增大后减小
D ．电源的输出功率先增大后减小
18．两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统称为电偶极子，如图所示。

一电偶极子由相距为l ，电荷量分别为+q 和-q 的点电荷构成，取二者连线方向为y 轴方向，中点O 为原点，建立xOy 坐标系，P 点距坐标原点O 的距离为r(r>>l )，P 、O 两点间连线，与y 轴正方向的夹角为θ，设无穷远处的电势为零，P 点的电势为ϕ，静电力常量为k ，下面给出了ϕ的四个表达式，其中只有一个是合理的。

你可能不会求解P 点的电势
ϕ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性
做出判断，那么ϕ的合理表达式应为
A ．
2sin kqr l θϕ=
B ．2cos kql r θ
ϕ=
C ．
2cos kqr l θϕ=
D ．2sin kql r θ
ϕ=
19. 若已知万有引力常量为G ，地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R ，地球上一个昼
夜的时间为T1秒(地球自转周期)，一年的时间为T2秒(地球公转周期).应用天文望远镜观测得到地球中心到月球中心的距离为L1米,地球中心到太阳中心的距离为L2米.由此你能计算出
A.地球的质量G gR 2
M =地 B.太阳的质量22322T L 4M G π=日
C.月球的质量
2
231
2T L 4M G π=月 D ．月球、地球及太阳的密度 20．如图甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿
杆方向给环施加一个拉力F ，使环由静止开始运动，已知拉力F 及小环速度v 随时间t 变化的规律如图乙所示，重力加速度g 取10 m/s2。

则以下判断正确的是 A ．小环的质量是1 kg
B ．细杆与地面间的倾角是30°
C ．前3 s 内拉力F 的最大功率是2.5 W
D ．前 3 s 内小环机械能的增加量是6.25 J
21．如图所示，在直角坐标系O-xyz
中存在磁感应强度为
h g
q m B 2=
，方向竖直向下的匀强磁场，在(0，0，h)处固定一电量
为+Q(Q>0)的点电荷，在xOy 平面内有一质量为m ，电量为q 的微粒绕原点O 沿图示方向作匀速圆周运动。

已知重力加速度为g ，则关于电量为q 的
3
微粒的运动，下列分析中正确的是 A ．微粒一定带负电
B ．微粒受到的洛伦兹力始终指向坐标原点O
C ．若微粒做圆周运动的轨道半径为r ，则它做圆 周运动的过程中，必然满足等式：
h
mg h r h
r kq =
++2
2222
)(
D ．若使微粒的速度增大，微粒将做离心运动
第Ⅱ卷（非选择题 共174分）
22.（6分）伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动。

同时他还运用实验验证了其猜想。

某校科技兴趣小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

（1）实验时，让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（整个过程中水流可视为均匀稳定的）。

该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量 ▲ 的。

（2）下表是该小组测得的有关数据，其中s 为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，V 为相应过程中量筒中收集的水量。

分析表中数据，根据 ▲ ，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

次数 1 2 3 4 5 6 7 s (m) 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3 V （mL ）
90 84 72 62 52 40 23.5 4
2
10-⨯V
s (2
/L m )
5.6
5.5
5.8
5.5
5.6
5.6
5.4
（3）本实验误差的主要来源有：距离测量的不准确，还可能来源于 ▲ （只要求写出一种） （2）（8分）某研究性学习小组为了制作一个传感器，需要选用某种电学元件．实验中首先要描绘该元件的伏安特性曲线，实验室备有下列器材： A ．待测元件（额定电压2V 、额定电流200mA ） B ．电流表A1（量程0～0.3A ，内阻约为1Ω）
4
C ．电流表A2（量程0～0.6A ，内阻约为0.5Ω）
D ．电压表V （量程0～3V ，内阻约为10k Ω）
E ．滑动变阻器R1（阻值范围0～5Ω，允许最大电流1A ）
F ．滑动变阻器R2（阻值范围0～1k Ω，允许最大电流100mA ）
G ．直流电源E （输出电压3V ，内阻不计）
H ．开关S ，导线若干
I ．多用电表 （1）为提高实验的准确程度，电流表应选用 ▲ （填器材代号）．
（2）请在图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．
（3）检查实验电路连接正确，然后闭合开关，调
节滑动变阻器滑动头，发现电流表和电压表指针始终不发生偏转．在不断开电路的情况下，检查电路故障，应该使用多用电表 ▲ 挡；检查过程中将多用表的红、黑表笔与电流表“+”、“-”接线柱接触时，多用电表指针发生较大角度的偏转，说明电路故障是 ▲ ．
24.(14分）在娱乐节目《幸运向前冲》中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让挑战者通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点．如图所示，现有一套跑步跨栏装置，平台长L1＝4 m ，跑步机皮带长L2＝32 m ，跑步机上方设置了一个跨栏(不随皮带移动)，跨栏到平台末端的距离L3＝10 m ，且皮带以v0＝1 m/s 的恒定速率转动．一位挑战者在平台起点从静止开始以a1＝2 m/s2的加速度通过平台冲上跑步机，之后以a2＝1 m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过t ＝2 s 爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度a2，在跑步机上顺利通过剩余的路程，求挑战者全程所需要的时间．
25．(19分) 如图所示，在直角坐标xOy 平面y 轴左侧（含y 轴）有一沿y 轴负向的匀强电场，一质量为m ，电量为q 的带正电粒子从x 轴上P 处以速度v0沿x 轴正向进入电场，从y 轴上Q 点离开电场时速度方向与y 轴负向夹角θ=30°，Q 点坐标为（0，-d ），在y 轴右侧
有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域（图中未画出），磁场磁感应强度大小0
mv B qd =
，
粒子能从坐标原点O 沿x 轴负向再进入电场．不计粒子重力，求： （1）电场强度大小E ；
A
1
2
V
直流 电源
5
（2）如果有界匀强磁场区域为半圆形，求磁场区域的最小面积； （3）粒子从P 点运动到O 点的总时间．
35．【物理——选修3-5】(15分)
(1)(6分)下列说法中正确的是 ▲ （选对一个给3分，
选对两个给4分，选对3个给6分．每错选一个扣3分，最低得分为0分）
A ．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说
B ．光电效应、康普顿效应都说明光具有粒子性
C ．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的是
D ．天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构
E ．汤姆孙发现了电子,并提出了原子结构的“枣糕”模型
（2）(9分) 如图所示，在固定的光滑水平杆(杆足够长)上，套有一个质量为m=0.5 kg 的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为M=1.98kg 的木块，现有一质量为m0=20g 的子弹以v0=100m/s 的水平速度射入木块并留在木块中(不计空气阻力和子弹与木块作用的时间，g=10m/s2)，求：
①圆环、木块和子弹这个系统损失的机械能； ②木块所能达到的最大高度．
P v 0 v
Q
Ө O y
x
解答图
高三理科综合参考答案 物理部分
14. A 15. B 16.D 17．B 18．B 19. AB 20．AC 21．ACD 22.（6分）（1）时间 （2分）（2）在实验误差范围内，
2
s V
是一常数 （2分）
（3）斜面摩擦不均匀 （ 水量测量不准确 、滑块开始下滑和开始流水不同步、滑块停止下滑和停止流水不同步等）（其他答案合理的也给分） （2分） 23.（8分）（1）A 1（2分） （2）如图所示（2分）
（3）直流电压（2分） 电流表断路（2分） 24.(14分）挑战者匀加速通过平台，有L 1＝12a 1t 2
1
解得：t 11
1
2L a 2 s 冲上跑步机的初速度v1＝a 1t 1＝4 m/s 冲上跑步机至跨栏， 有L 3＝v 1t 2＋12
a 2t 2
解得t 2＝2 s
摔倒至爬起随跑步机移动距离x ＝v 0t ＝1×2 m ＝2 m
取地面为参考系，则挑战者爬起向左减速的过程，有：v 0＝a 2t 3 解得：t 3＝1 s 对地位移x 1＝v 0t 3－12
a 2t 3
3＝0.5 m
挑战者向右加速冲刺过程有：x ＋x 1＋L 2－L 3＝12
a 2t 2
4 解得：t 4＝7 s
挑战者通过全程所需的总时间为：t 总＝t 1＋t 2＋t ＋t 3＋t 4＝14 s. （t 1、t 2、t 3、t 4每求出一个得3分，求出t 总得2分） 25．（19分）解析：首先根据平抛运动及动能定理求出电场强度；画出运动轨迹，求出半径，根据几何关系求出最小面积；分步求出各段的时间，最后求和得出总时间。

（1）设粒子从Q 点离开电场时速度大小v 由粒子在匀强电场中做类平抛运动得：
2v v =（1分）
由动能定理得 22
01122
qEd mv mv =- （2分）解得2032mv E qd =（1分）
（2）设粒子从M 点进入、N 点离开半圆形匀强磁场区域,粒子在磁场中做匀速圆周运动半径
为r ，圆心为1O ，如解答图所示由洛伦兹力提供向心力，得2mv qvB r
= 解得2mv
r d qB
=
=（2分） 若半圆形磁场区域的面积最小，则半圆形磁场区域的圆心为
2O ,
V
A 1
可得半径d r R 35.1==（2分） 半圆形磁场区域的最小面积22219
4.522
S R d d πππ=
==（1分） （3）设粒子在匀强电场中运动时间为1t ,粒子从Q 点离开电场时沿y 轴负向速度大小为y
v
有03y v v = 12y d t v =
解得10
23d t =（2分） 设粒子在磁场中做匀速圆周运动时间为2t ,有20
4433r d
t v v ππ=
=（2分） 粒子在QM 、NO 间做匀速直线运动时间分别为
3
t 、4t ,由几何关系可得QM 距离43d
QM =
得30233QM d t v v =
=（2分） NO 间距离53d NO = 得40
536NO d
t v v ==
（2分） 粒子从P 点运动到O 点的总时间
0000432168313(63533234332v d
v d v d v d v d t t t t t ）ππ+=+++=
+++=（2分）
33、(1) A B E （2）（9分）解：①子弹射入木块过程，动量守恒，则有
000()m v m M v
=+ （1分）
机械能只在该过程有损失，损失的机械能为2
200011()22
E m v m M v ∆=-+（2分） 联立解得99E J ∆= （1分）
②木块（含子弹）在向上摆动过程中，木块（含子弹）和圆环水平方向动量守恒，则有：
00()()m M v m M m v '
+=++ （2分）
根据机械能守恒定律有2200011
()()()22
m M gh m M v m M m v '+=+-++ （2分） 联立解得0.01h m = （1分）。