福建省莆田市2014届高三毕业班教学质量检查物理试题【解析版】

福建省莆田市2014届高三毕业班教学质量检查物理试题
本试卷份第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分．考试期间90分钟．
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．
2．考生作答时，将答案答在答题卡上．请按照题号在各题的答题区域(黑色线框)内 作答，超出答题区域书写的答案无效．在草稿纸、试题卷上答题无效。

3．选择题答案使用2B 铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号； 非选择题答案使用O ．5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚．
4．保持答题卡卡面清洁，不折叠、不破损．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
第1卷(选择题共40分)
一、单项选择题(10小题-每小题4分，共40分。

) 1．下列单位换算关系中，正确的是( )
A ．1 V=1 Wb ·s 一1
B ．1 T=1 Wb ·m 一1
C ．1 J=1 C ．s
D ．1 F=1 C ．A 一
1 考点：基本量和基本单位、导出单位 答案： A
法拉第电磁感应定律：
t E ∆∆=φ，单位为1 V=1 Wb ·s 一
1 ，A 正确。

B 对应的公式可能是S
B φ=，单位不对；
C 对应的公式可能是Uq W =，单位不对；
D 对应的公式可能是U Q
C =，单位不
对.
2．一质点沿直线运动时的速度—时间图象如图所示，以下说法中正确的是( )
A ．质点在前1S 内和前3 s 内的位移方向相反
B ．质点在第2s 末和第4s 末的加速度方向相同
C ．质点在第3 s 末和第5s 末的位置相同
D ．质点将一直沿同一方向做直线运动 考点：运动图像及其应用 答案：C
v-t 图像中面积代表位移，质点在前1S 内和前3 s 内的位移等大同向，A 错误；质点在第3 s 末和第5s 末的位移相同，C 正确；斜率表示加速度的大小和方向，质点在第2s 末和第4s 末的加速度方向相反，B 错误；前2s 内正向运动，2-4s 内反向运动，D 错误。

3．如图所示，理想变压器的原线圈接一交变电源，R 1=R 2，导线电阻不计。

现将开关S 闭合，那么交流电压表的示数U ﹑交流电流表的示数I 和电阻R 1的功率P 1的变化分别是( ) A ．U 增大、 I 增大、P l 增大 B ．U 不变、，I 增
大、P l 不变
C ．U 减小， I 减小、P 1减小
D ．U 不变、，I 减小、P 1增大
考点：理想变压器的动态分析 答案：B
原线圈的电压不变，副线圈的电压也不变，R 1电阻不变，对应功率P 1不变，开关S 闭合，相当于R 2减少，总电阻减少，副线圈的电流增加，电流关系：2211I n I n =，所以原线圈的电流I 1增加，B 正确。

4. 2013年4月26日，酒泉卫星发射中心成功发射了“高分一号”卫星。

“高分一号”卫星是高分辨率对地观测系统的首发星，也是我国第一颗设计寿命要求大于5年的低轨遥感卫星。

关于 “高分—号”卫星，下列说法正确的是( ) A ．卫星的发射速度一定小于7.9 km ／s
B ．卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
C ．卫星绕地球运行的线速度比月球绕地球运行的线速度小
D ．卫星绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度小 考点：人造地球卫星；宇宙速度 答案：B
第一宇宙速度为最小的发射速度和最大的运行速度，A 错误；“高分—号”卫星是地轨道卫星比月球的运行半径小得多，低轨道卫星加速度、角速度、线速度都大，周期小，B 正确；CD 错误。

5．如图所示是一列简谐波在t=0时刻的波形图，介质中质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5πt(cm)。

关于这列简谐波，下列说法中正确的是( )
A ．周期为5 s
B ．振幅为20 cm
C ．传播速度为25cm ／s
D ．沿x 轴正方向传播 考点：机械波的图像 答案：D
纵轴截距为振幅10cm ，横轴有波长4m ，公式y=10sin5πt(cm)可得周期为s T 4.052==π
π
，波速s m T
v /10==
λ
，质点P 沿y 轴方向，由逆向描图法可得出波沿x 轴正方向传播，D 正
确。

6．如图所示，带正电的点电荷固定于Q 点，电子在库仑力作用下，沿以Q 点为一个焦点的椭圆轨道运动。

M 、Ｎ、P 为椭圆上的三点，Ｐ点离Q 点最远。

在从M 点经Ｐ点到达Ｎ点的过程中，电子的( ) A ．库仑力大小不变
B ．库仑力先变大后变大后变小
C ．速率先增大后减小
D ．速率先减小后增大
考点：带电粒子在电场中的运动 答案：D
在从M 点经Ｐ点到达Ｎ点的过程中，依据库仑定律2
r eQ
k
F =，距离先增加后减少，库仑力先减少后增加，AB 错误；库仑力先是阻力后是动力，所以速率先减小后增大，D 正确；C 错误。

7．如图所示，A 、B 两束可见光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃
砖，其透射光线均由圆心D 点沿OC 方向射出，则( ) A ．A 光的频率较小
B ．A 光在玻璃砖中的速度较大
C ．分别用A 、B 光照射同一双缝干涉实验装置，A 光的干涉条纹间距较小
D ．分别用A 、B 光照射同一单缝衍射实验装置，A 光的衍射现象 更明显
考点：光的折射、干涉、衍射 答案：C
在o 点折射分析得出A 光的折射率大，导出A 光的频率大，波长小，在同一种介质中速度小，干涉、衍射现象是否明显取决于波长，C 正确。

8．如图所示，质量分别为m A 和m B 的A 、B 两小球，分别用细线悬挂在天花板上，两小球 之间用一条轻绳相连。

平衡时，两小球恰好处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角 分另为θ
1与θ2，此时细线的拉力分别为只FA 和FB ，两小
球的重力势能分别为E p A 和E p B 。

突然剪断A 、B 两小球间的轻绳， 两小球摆动的最大速度分另v A 和v B 。

则( ) A ．F A 一定大F B B ．m A 一定大于m B C ．v A 一定大于v B D ．E pA 一定大于E pB 考点：受力分析和共点力平衡；动能定理 答案：C
AB 两球之间的连线拉力T 大小相等，则重力θ
tan T
mg =
，绳的拉力θ
sin T
F =
，A 球的夹角大，所以拉力、重力都小，AB 错误；剪断A 、B 两小球间的轻绳后的动能定理2
21)cos 1(mv mgl =-θ，速度与质量无关，下落高度差大速度大，C 正确；势
能没规定参考点没法比较大小，D 错误。

9．如图所示，在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷+Q 、一Q ，虚线是以+Q 所在点为几何中心、L 为边长的正方形，a 、b 、c 、d 是正方形上的四个点，其中a 、c 两点
在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称。

下列判断错误．．的是 ( )
A. a 、c 两点处的电势相等
B ． b 、d 两点处的电场强度相同
C ． a 、b 两点间的电势差与a 、c 两点间的电势差相等
D ．将一试探电荷+q 由a 点移至c 点，+q 的电势能减小 、 考点：电场线及其性质；电势；电势能 答案：A
等量异种点电荷的电场线关于x 轴对称，关于bcd 对称且bcd 的中垂面为零电势面上的点，左侧为正电势，A 错误；A 为本题答案；bd 对称所以场强等大同向，B 正确；a 、b 两点间的电势差与a 、c 两点间的电势差相等，C 正确；将一试探电荷+q 由a 点移至c 点，电势降低，+q 的电势能减小，d 正确。

10．矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂
直，磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图甲所示。

t=0 时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里。

在0~4s 时间内， 线框ab 边所受磁场力F(规定向左为正方向)随时间t 变
化的图象是图乙中的 ( )
考点：法拉第电磁感应定律；磁场对电流的作用 答案：D
由B-t 图线0-2s ，磁场是均匀变化的，对abcd 线圈产生恒定了电流，安培力大小BIL F =，IL 是不变的，B 是均匀变化的，F 也是均匀变化的，故D 正确。

第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、实验题(2小题l 共16分. )
11．(6分)在粗测金属电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝直径的测
量值d= ______mm 。

如图乙所示是用多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量 金属丝电阻时指针的位置，则金属丝阻值的测量值Ｒ=______Ω。

若测出金属丝长度 的测量值为L ，则该金属丝电阻率的表达式p=——(用上述测量值符号表示)。

考点：测金属电阻率
答案：0.730（0.728-0.732均可）；90（88-92均可）；
L
Rd 42
π
螺旋测微器测得金属丝直径的测量值d=0+0.5+23.0×0.01=0.730mm ；金属丝阻值
R=9.0×10=90Ω；电阻定律L
Rd d L R 44
2
2πρπρ
=
=.
12．(10分)图甲是探究重物下落过程中动能与重力势能相互转化问题的实装置。

(1)部分实验操作步骤如下，请将步骤B 补充完整。

A ．按实验要求安装好实验装置；
B ．使重物靠近打点计时器，接着先____________，后_______，打点 计时器在纸带上打下一系列的点。

(2)图乙是一条符合实验要求的纸带，O 点为打点计时器打下的
第一点。

分别测出若干连续点A 、B 、 C …… 与O 点之间的距离h 1、 h 2 、 h 3……。

已知打点计时器的打点周期为T ，重物质量为m,，重 力加速度为g ，可得重物下落到B 点的过程中，重物增加的动能为 _________，减少的重力势能为______
(3)取打下O 点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h 时所对应的动能 Ek 和重力势能的绝对值|Ep|，建立坐标系，横轴表示h ，纵轴表示|Ep|和Ek ，根据以 上数据在图丙中分别绘出对应的图线I(|Ep|~h)和图线II(Ek~h)，图线I 、Ⅱ的 斜率分别为忌k 1、k 2。

A ．图线I 与图线Ⅱ不重合的主要原因是_____________________________________。

B ．重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________________。

用k 1、k 2表示)
考点：探究重物下落过程中动能与重力势能相互转化问题
答案：⑴接通电源，释放纸带；⑵2
2
138)(T h h m -；mgh 2；⑶重物和纸带下落过程中需要克服
阻力做功；
1
2
1k k k -。

：使用打点计时器都是先接通电源后放开纸带；B 点的速度为v=（h 3-h 1）/2T ，重物下落到B
点的过程中，重物增加的动能为E k =mv 2
/2=2
2
138)(T h h m -；减少的重力势能为mgh 2；图线I
与图线Ⅱ不重合的主要原因是重物和纸带下落过程中需要克服阻力做功；图线I(|Ep|~h)对应的方程Ep=mgh ，k 1=mg 和图线II(Ek~h)对应的方程Ek=（mg-f ）h ，k 2=mg-f ，f=k 1-k 2.所以
1
21k k k mg f -=。

三、计算题l(4小题，共44分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤-
有数值的计算题，答案中必须明确写出数值和单位，或按题目要求作答。

)
13．(8分)“嫦娥三号”探测器在落月过程中，悬停在月面某一高度，利用敏感器对着陆区 进行观测，以避开障碍物，选择着陆点，这时它的质量为 1.20×103kg ，反推发动机提供的
推力为1.92×103 N 。

为了防止扬起月尘，探测器在以自由落体方式走完最后4m 之后，平稳“站"上月面。

求：
(1)月球表面的重力加速度g 月；
(2)探测器自由落体阶段所用的时间。

考点：共点力平衡；自由落体 答案：1.60m/s 2；s 5
解：⑴根据二力平衡有
F=mg 月-----------------------------------------------------------------------2分 g 月=F/m=1.60m/s 2------------------------------------------------------2分 ⑵根据位移公式有
H=g 月t 2/2---------------------------------------------------------------------2分
s g h
t 52==
月
--------------------------------------------------------------2分
14．(10分)如图甲所示，已知由粗细均匀、同种材料制成边长ab 为L 、bc 为2L 的长方形 金属线框，质量为m ，总电阻为R 。

线框水平放置在光滑绝缘的水平面上，它的ab 边与竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场边界MN 重合。

线框在水平拉力作用下由静止开始向左运动，经过时间t 0刚拉出磁场时的速度为v 0。

测得金属线框的速度随时间变化的图象如图乙所示。

在金属线框被拉出磁场的过程中，求：
(1)
1
2t 0时刻线框中感应电动势的大小； (2) 1
2
t 0时刻水平拉力F 的大小；
(3)若在这t 0时间内拉力做功为W ，求在此过 程中，线框中产生的焦耳热。

考点：电磁感应中的力、电的综合题
答案：BLV 0/2；t
mV R V L B 00222+；2
021mV W -
15．(12分)学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC 段是水平放置的同一木板；CD 段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O ，半径R=0.2m ；MN 是与O 点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05 kg 的弹珠P ，它紧贴在弹簧的原长处B 点；对弹珠P 施加一水平外力F ，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F 与弹簧压缩量x 的关系如图乙所示。

已知BC 段长L=1.2m ，EO 间的距离s=0.8 m 。

计算时g 取1 0m ／s 2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

压缩弹簧释放弹珠P 后，求：
(1)弹珠P 通过D 点时的最小速度v D ；
(2)弹珠P 能准确击中平台MN 上的目标E 点，它通过C 点时的速度v c ；
(3)当缓慢压缩弹簧到压缩量为x 0时所用的外力为8.3N ，释放后弹珠P 能准确击中平 台MN 上的目标E 点，求压缩量x 0。

考点：小球模型的动力学分析方法；动能定律
答案：⑴s m /2；⑵R
g
R s 2)8(22 ；⑶0.18m 。

16．(14分)如图所示，竖直面删的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界限制)。

一个质量为m、电荷量为q、可视为质点的带正电小球，以水平初速度v0沿PQ 向右做直线运动。

若小球刚经过D点时(t=0)，在电场所在空间叠加如图乙所示随时阊周期
性变化、垂直纸面向里的匀强磁场，使得小球能沿PQ连线左下方60o角再次通过D点。

已
知D、Q间的距离为，重力加速度为g，t0小于小球在磁场中做圆周运动的周期，忽略磁场变化造成的影响。

求：
(1)电场强度E的大小；(2) t0与t1的比值；
(3)小球过D点后将做周期性运动。

则当小球运动的周期最大时，求出此时的磁感应
强度B0的大小，并在图甲中画出此情形下小球运动—个周期的轨迹。

考点：带电粒子在正交场中的多解问题 答案：⑴mg/q ；⑵
9
34
；⑶mv 0/qL ；轨迹见解析。