山东沂源一中2013-2014学年上学期高三物理期末迎考模拟试卷全国通用-一轮复习

山东沂源一中2013-2014学年上学期期末迎考模拟试卷
高 三 物 理
（考试时间：90分钟，满分：100分）
2014.1
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的
小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，选错或不答的不得分。

）
1．许多运动项目中包含有物理现象, 分析这些物理现象可以帮助我们更好的完成这些运动, 下面关于跳高运动员在运动过程中的一些说法，你认为正确的是 ( )
A ．运动员在起跳时地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力
B ．运动员在起跳时地面对运动员的支持力大于运动员的重力
C ．运动员起跳以后在向上过程处于超重状态, 在从最高点下落过程处于失重状态
D ．运动员起跳时地面支持力对运动员做正功
2．据央视报道，2013年12月14日21时11分，嫦娥三号探测器在月球虹湾着陆区成功落月；该落月过程的最后阶段是：着陆器离月面h 高时速度减小为零，为防止发动机将月面上的尘埃吹起，此时要关掉所有的发动机，让着陆器自由下落着陆．已知地球质量是月球质量的81倍，地球半径是月球半径的4倍，地球半径为R 0，地球表面的重力加速度g 0，不计月球自转的影响．则着陆器落到月面时的速度大小为（ ）
A ．h g 02
B ．
h g 032 C ．h g 0292 D ．h g 029
4
3．北半球地磁场的竖直分量向下．如图1所示，在安徽某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L 的正方形闭合导体线圈abcd ，线圈的ab 边沿南北方向，ad 边沿东西方向．下列说法中正确的是( )
A ．若使线圈向东平动，则a 点的电势比b 点的电势高
B ．若使线圈向北平动，则a 点的电势比b 点的电势低
C ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →b →c →d →a
D ．若以ab 为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a →d →c →d →a 4．磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，图2表示它的原理示意图．将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）
垂直于磁场的方向喷入磁场，
图
2 图1
在磁场中有两块金属板A 、B ，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。

以下说法正确的是（ ）
A ．图中A 板的电势高
B ．图中B 板的电势高
C ．其他条件不变，只增大等离子体的射入速度，U AB 增大
D ．其他条件不变，只增大磁场的磁感应强度，U AB 增大
5．如图3所示，质量均为m 的A 、B 两物块之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，物块A 紧靠竖直墙壁，今用水平力F 将物块B 向左推压弹簧，平衡后，突然将F 撤去，在这瞬间（ ） A ．物块B 的速度为零，加速度为零 B ．物块B 的速度为零，加速度大小为
m
F 2 C ．在弹簧第一次恢复原长之后，物块A 才离开墙壁
D ．在物块A 离开墙壁后，物块A 、B 均向右做匀速运动
6．如图4(a)所示为一理想变压器，其原线圈与副线圈匝数比为8:1，原线圈接一交变电
流，副线圈串接两个电阻R 1、R 2, R 1＝10Ω，R 2＝20Ω，闭合S 后，电阻R 1两端电压随时间变化情况如图4(b)所示，则（ ）
A ．交变电源的频率100H Z
B ．流过电阻R 2
电流的最大值为A 2
C ．原线圈的输入功率为15W
D ．电流表的示数为16
1A
7．如图5所示，质量m 1 = 2kg 的木块通过轻绳绕过定滑轮与质量m 2 = 4kg 的木块相连，滑轮质量及摩擦均不计。

m 1与m 2之间的滑动摩擦因数为101⋅=μ，m 2与水平地面之间的动摩擦因数20⋅=μ。

今在m 2左端加一水平力F ，使m 2以加速度a = 2m/s 2向左运动距离S = 2m ，问：此过程中拉力F 做的功与由于摩擦产生的热量分别为多少？(g 取10m/s 2)
图3
-t/10-2s
（a ）
2
图4
（ ）
A ．52J ，24J
8．从距地面h 高处，将一电荷量为q +的小球以一定的初速度v 0水平抛出。

匀强电场方向竖直向上，电场强度的大小为E ，如图6所示，欲使带电小球沿1/4圆弧落地。

则所加匀强磁场的方向及磁感应强度的大小为（ ）
A ．垂直纸面向里，gh
E
v B 0=
B ．垂直纸面向外，gh
E
v B 0=
C ．竖直向下，gh E
v B 20=
D ．竖直向上，gh
E
v B 02=
9．一块指针式多用电表的电阻挡有四个倍率，分别是×1、×10、×100、×1k 。

用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，如图7中虚线位置。

为了较准确地进行测量，应改换欧姆挡，换挡后需要先进行欧姆挡电阻调零的操作，再进行测量。

若正确操作后进行测量时表盘的示数如图7中实线所示，则应改换欧姆挡的倍率和该电阻的阻值分别为（ ）
A ．×100，2×104Ω
图7
图6
图5
B ．×1k ，2×104Ω.
C ．×100，2×103Ω..
D ．×1k ，2×103Ω.
10．水平地面上有一方形物体，物体与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<。

现对物体施加一拉力F ，使物体做匀速直线运动。

设F 的方向与水平面夹角为θ，如图8所示，在θ从0逐渐增大到90°
的过程中，物体的速度保持不变，则（ ） A ．F 一直增大 B ．F 先减小后增大 C ．F 的功率减小 D ．F 的功率不变
二、实验题（共16分，把答案填在题中横线上。

）
11．(8分)某探究小组的同学用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验，实验完毕后选出一条纸带如图9所示，其中O 点为电磁打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 为三个计数点，打点计时器通以50Hz 的交流电。

用刻度尺测得OA =12.75cm ，OB =19.80cm ，OC =28.41cm ，在计数点A 和B 、B 和C 之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg ，取g =9.80m/s 2。

（1）甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B 点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J ；此时重物的动能比开始下落时增加了_______J 。

(结果均保留三位有效数字)。

实验中产生系统误差的原因是______________________。

图9 图10
（2）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，以h 为横轴，以
2
2
1v 为纵轴画出了如图10所示的图线。

图线未过原点O 的原因是____________________________________________。

图8
12．（8分）某同学设计了如图11所示的电路来测量某一电源的电动势和内电阻，图中为内阻可以忽略的电流表，
为电压表，R 是滑动变阻器，三个开关都处于断开状态。

⑴他设计的实验步骤是：①闭合S 1断开S 2，S 3置1，读两表示数I 1、U 1；②闭合S 1断开S 2，S 3置2，读电压表示数U 2；③闭合S 1和S 2，S 3置1，读两表示数I 3、U 3；则被测电源的电动势和内电阻各是多少？
⑵若实验中
由于接触不良而不能使用，该同学被迫将滑线变阻器换成电阻箱重新实
验，他将测得的多组I －R 数据绘制成图12所示的图线，由图可知待测电源的电动势和内电阻各是多少？
三、计算题（本题有4小题，共44分，解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）
13．（10分）（改编）如图13所示，一水平光滑、距地面高为 h 、边长为 a 的正方形 MNPQ 桌面上，用长为 L 的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A 、m B 的 A 、B 两小球．两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点 O 以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心 O 与桌面中心重合．已知m A =0.5kg ，L =1.2m ，L AO = 0.8m ，a =2.1m ，h =1.25m ，A 球的速度大小v A = 0.4m/s ，重力加速度 g 取 10m/s 2，求：
（1）绳子上的拉力 F 以及 B 球的质量m B ； （2）若当绳子与 MN 平行时突然断开，则经过多长时间两球的距离变为1.5m?
（3）两小球落至地面时，落点的距离。

图11
图12
图13
14．（10分）在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场．操作时通过手摇轮轴A 和定滑轮O 来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L ，上下宽度为d 的矩形线圈，其匝数为n ，总质量为M ，总电阻为R ，如图14所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐．若转动手摇轮轴A ．在时间t 内把线
圈从图示位置匀速向上拉出磁场．此过程中, 流过线圈中每匝导线横截面的电量为q ，求
(1) 磁场的磁感应强度．
(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功?(不考虑摩擦影响)．
图14
15．（12分）在2012年伦敦奥运会男子4×100m接力决赛中，牙买加队以破世界纪录的成绩夺得金牌，我国队也在预赛中刷新了本队的最佳战绩。

4×100m是奥运会上最为激烈的比赛项目，有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现，甲在短距离加速后能保持10m/s 的速度跑完全程．为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记，在某次练习中，甲在接力区前x0 处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑（忽略声音传播的时间及人的反应时间），已知接力区的长度为L＝20m，假设乙起跑后的运动是匀加速直线运动，试求：
（1）若x0 ＝15m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？
（2）若x0 ＝15m，乙的最大速度为9m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲乙能在接力区完成交接棒，则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少？
16．（12分）如图15所示，一个质量为m＝2.0×10-11kg，电荷量q＝+1.0×10-5C的带电微粒（重力忽略不计），从静止开始经U1＝100V电压加速后，水平进入两平行金属
10cm。

板间的偏转电场，偏转电场的电压U2＝100V。

金属板长L＝20cm，两板间距d＝3
求：
（1）微粒进入偏转电场时的速度v0大小；
（2）微粒射出偏转电场时的偏转角θ；
（3）若该匀强磁场的宽度为D＝10cm，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？
图15
山东沂源一中2012-2013学年上学期期末迎考模拟试卷
高三物理参考答案
一、选择题
1．AB 2．D 3．C 4．BCD 5．C 6．BD 7.D 8．B 9．C 10． BC 二、实验题
11．（1）1.94（2分），1.92（2分）；纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力。

（2分）
（2）先释放重物，再接通计时器电源（2分）
解析：（1）E P =mgh =1.00×9.80×19.8×10-2J=1.94J ，
v B =02
.0410)75.1241.28(42
⨯⨯-=-T AC m/s =1.96m/s ； E k =
296.100.12
1
⨯⨯J=1.92J ；纸带通过打点计时器受摩擦阻力、空气阻力。

（2）先释放重物，再接通计时器电源（“打下第一个点时重物已经有速度”也对）
12．（1）2123
1122
3U I U E
I U I U U U --+=（或3231
32113
()U U I U E U U I U I -=+-） （2分），
3221131U U
U I U I r U --= （2分）
（2）E ＝3V （2分）， r ＝2.7Ω（2分）
三、计算题
13．解析：（1）N =N ⨯==1.08
.04.05.02
2
OA A A L v m F ； （1分）
由OB B OA A L m L m F 2
2ωω== 得：OA
B A
OB
L m m L =＝1.0kg ；（2分） （2）由于桌面宽2.1m ，两球相距S ＝1.5m 时，还在桌面上。

从断绳至两球相距1.5m 时，两球沿切线方向运动的距离 22222.15.1-=-=
L S x m ＝0.9m （1分）
v B ＝12
A v ＝0.2m/s （1分）
据x ＝(v A +v B )t 1知t 1＝ x /(v A +v B )＝1.5s （1分）
（3）10
25.1222⨯==
g h t s ＝0.5s （1分） 从断绳至两球落地点，两球沿切线方向运动的距离为
x '＝(v A +v B )t 2+a ＝2.4m （1分）
距离为S '=
＝2.68m （2分） 14．解析：(1) 设磁场的磁感应强度为B ，在匀速提升过程中线圈运动速度 v =d/t ① （1分）
线圈中感应电动势 E=nBL v ② （1分） 产生的感应电流I =E/R ③ （1分） 流过导线横截面的电量q=I·t ④ （1分） 联立①②③④得nLd
qR
B =
（1分） (2)匀速提拉过程中，要克服重力和安培力做功 即 W= W G + W B ⑤ （1分） 又W G =Mgd ⑥ （1分） W B = nBILd ⑦ （1分）
联立①②③⑤⑥⑦可得 W=Mgd +t
R
q 2 （2分）
15．解析：（1）设经过时间t ，甲追上乙，则根据题意有t v
vt 2
-＝15m （1分） 将v ＝10m/s 代入得到：t ＝3s ， （1分） 又 v ＝a 1t 解得：a 1＝
3
10m/s 2
（1分） 在追上乙的时候，乙走的距离为x 则：x ＝
2
12
1t a （1分） 代入数据得到x ＝15m （1分）
所以乙离接力区末端的距离为∆x ＝L －x ＝20m －15m ＝5m （2分）
（2）由题意可知，乙的加速度越大，在完成交接棒时走过的距离越长．当在接力区的边缘完成交接棒时，乙的加速度最大.
设乙的最大加速度为a 2
运动的时间t ＝甲
v x L 0+ （1分） 乙加速的时间t 1＝
2v a 乙 （1分） L ＝12
a 2t 12+v 乙（t - t 1） （2分） 解得：a 2＝3.52 m/s 2 （1分） 16．解析：（1）微粒在加速电场中由动能定理得：20121mv qU =
① (1分) 解得v 0＝1.0×104m/s (1分)
（2）微粒在偏转电场中做类平抛运动，有：md
qU a 2=，0v L a at v y == ② (2分) 飞出电场时，速度偏转角的正切为： 3
12tan 120===d U L U v v y
θ ③ 解得：θ ＝ 30o (1分) （3）进入磁场时微粒的速度是：θ
cos 0v v = ④ (1分) 轨迹如答图1所示，由几何关系有：θsin r r D += ⑤ (1分) 洛伦兹力提供向心力：r
mv Bqv 2
= ⑥ (1分) 由④～⑥联立得：θ
θcos )sin 1(0qD mv B += ⑦ (2分) 代入数据解得：B ＝3/5T ＝0.346T (1分)
所以，为使微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B 至少为0.346T 。

(1分)(B ＝0.35T 照样给分)
答图1。