1、2013届山西省忻州一中高三上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是 A奥斯特发现了电流的磁效应，并建立了电磁感应定律 B库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷 e的数值 C牛顿发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量 D法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机 答案： D 试题分析：法拉第发现的电磁感应定律，奥斯特发现的电流磁效应，故 A 错误；库仑提出了库仑定律，元电荷是密立根油滴实验测定，故 B错误；开普靳发发现了行星运动规律，牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测得引力常量，故 C错误；法拉第提出场的
2、概念，发现电磁感应定律并发明了发电机，D正确。 考点：物理学史 如图所示，质子、氘核和 粒子都沿平行于两极板的中心线 OO射入板间的匀强电场，射出后都能打在与 O O垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。下列推断正确的是 A若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现 2个亮点 B若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将出现 2个亮点 C若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现 1个亮点 D若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现 1个亮点 答案： AD 试题分析：带电粒子垂直进入电场做类平抛运动，在电场中的偏移量，由此式可知，若入射速度相等，则 ，故可知 A正
3、确；若入射动量相等则 ，故知 B错误；同样道理，若入射动能相等，则 ，故 C错误；若粒子从同一电场加速，则有 ，故有 ，故 D正确。 考点：带电粒子在电场中的偏转 如图所示，小物块从光滑的倾斜轨道上的点自由滑下，到达底端后滑上一水平传送带（轨道底端与传送带表面相齐平）。当传送带静止时，小物块通过传送带 后水平飞出落到地面上，物块与皮带因摩擦产生的热量为 Q。当皮带轮按逆时针方向匀速转动时，则小物块从点自由滑下后 A有可能滑不到传送带右端 B能通过传送带，但落点会变得近一些 C能通过传送带，但摩擦产生的热量大于 Q D能通过传送带，但物体克服摩擦力做的功大于 Q 答案： C 试题分析：传送带静止
4、和逆时针转动时，小物块与传送带间的正压力没变，动摩擦因数也没变，故小物块在传送带上滑动的过程中，摩擦力没有变，由牛顿第二定律可知，其加速度也没有变，故小物块的落点相同，所以 A、 B 均错误；此过程中小物块在 传送带上的位移没有变化，故克服摩擦力做的功不变，依然等于 Q，所以 D错误；与传送带的相对位移变大，摩擦产生的热量变大，故只有 C选项正确。 考点：红色字体 在如图所示电路中，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动触头 P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、 U1、 U2和 U3表示，电表示数变化量的大小分别用 I、 U1、 U2和 U3表示。下列比值不正确的是 A
5、 U1/I不变， U1/I不变 B U2/I变大， U2/I变大 C U2/I变大， U2/I不变 D U3/I变大， U3/I不变 答案： B 试题分析：滑片向下滑动时，变阻器 R2连入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知 故不变， 故变大， 变大；而 ，故不变， 故不变，同理不变，综合上述，可知本题选项中，只有 B 选项不正确。 考点：闭合电路欧姆定律 图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴 OO匀速转动，线圈的匝数 n=100、电阻 r=10 ，线圈的两端经滑环、电刷与电阻 R连接，电阻 R=90，与 R并联的交流电压表为理想电表，电路中串
6、联一保险丝（完好无损）。在 t=0时刻， 线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量 随时间 t按图（乙）所示正弦规律变化。则正确的推断是 A交流发电机产生的电动势的最大值为 200V B电路中交流电压表的示数为 180V C保险丝的熔断电流一定大于 2A D电枢转动的角速度为 100rad/s 答案： AD 试题分析：由图像可知，交变电流的周期为 0.0628s，故电枢转动的角速度为，故 D正确；交流发电机产生的最大电动势V=200V，故 A正确；电动势的有效值V，电压表示数 V=90 V，故 B错误；熔断电流指的是有效值，电路中电流 A，故 C错误。 考点：交变电流、闭合电路欧姆定律 一
7、个质量为 m的物块恰好静止在倾角为 的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力 F，如图所示。则物块 A仍处于静止状态 B沿斜面加速下滑 C受到的摩擦力不变 D受到的合外力增大 答案： A 试题分析：对物体进行受力分析，如下图所示： 设摩擦系数为 ，故有 ，物体静止，故有 ，即。当对物块施加力 F后，分析受力有：，即摩擦力依然是静摩擦且等于 ，故 A正确、 B错误、 C错误；物块静止，所以合力为零，故 D错误。 考点：共点力平衡 如图（甲）所示， 在 x轴上有一个点电荷 Q（图中未画出）， O、 A、 B为轴上三点。放在 A、 B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图（乙）所示
8、。以 x轴的正方向为电场力的正方向，则 A点电荷 Q一定为正电荷 B点电荷 Q位于 AB之间 C A点的电场强度大小为 2103N/C D A点的电势比 B点的电势高 答案： BC 试题分析：由图可知，在 A、 B两点的检验电荷分别为正、负电荷，且受力方向相同，故可知 A、 B两点的电场方向相反，因为并没有规定电场的正方向，故 A错误、 B正确；由电场强度的定义可知 A点的场强大小N/C， 故 C正确；因在 B点场强为,电荷离 A近、离 B远，则 A点的电势比 B点的电势低，故 D错误。 考点：静电场 太阳系中的八个行星都受到太阳的引力而绕太阳公转，然而它们公转的周期却各不相同。若把火星和地球
9、绕太阳的运动轨道都近似看作圆周，天文观测得知火星绕太阳公转的周期大于地球，则据此可以判定 A火星的运行速度大于地球的运行速度 B火星的质量大于地球的质量 C火星的向心加速度小于地球的向心加速度 D火星到太阳的距离小于地球到太阳的距离 答案： C 试题分析：由万有引力定律及牛顿第二定律有： ，因为 故可知为轨道半径 ，故 D错误；由上式可知 所以火星运行速率小于地球故 A错误； 故火星向心加速度小，所以 C正确；由上关系式可以看出，无法确定公转天体的质量，所以 B错误； 考点：万有引力定律、牛顿第二定律 在磁感应强度为 B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆 PQ在宽为 l的平行金属导轨上以速度
10、v向右匀速滑动，若 PQ的电阻为 R/3；则 P、 Q之间的电压及通过电阻 R的感应电流方向为 A Blv， ab B 3Blv/4， ab C Blv/4， ab D Blv， ba 答案： B 试题分析：导体棒切割磁感线产生的电动 势相当于等效电源 ，电路中的电流 ，故 PQ之间的电压即路端电压 ，根据右手定则可判定，电路中的电流从 Q到 P，故通过电阻 R的电流从 a-b，所以只有 B正确。 考点：法拉第电磁感应定律、右手定则 a、 b、 c三球自同一高度以相同速率抛出， a球竖直上抛， b球水平抛出， c球竖直下抛。设 a、 b、 c三球落地时的速度大小分别为 va、 vb、 vc，则
11、有（不计空气阻力） A B C D 答案： D 试题分析：以地面为参考平面，三球抛出时重力势能相同，速率相同故动能相同，所以三球机械能相同；不计空气阻力，故小球运动过程中，机械能守恒，由 可知三球落地时的速度大小相同，所以只有 D正确。 考点：机械能守恒 如图所示，一轻质弹簧下端固定，直立于水平地面上，将质量为 m的物体从离弹簧顶端正上方一定高度处由静止释放，当物体落到弹簧上后压缩弹簧直至最低点 P（图中未标出），则下列说法正确的是（不计空气阻力） A物体下降至 P点后静止 B物体在压缩弹簧过程中速度一直在减小 C物体下降至 P点时受的弹力一定大于 2mg D物体在压缩弹簧过程中加速度一直在减
12、小 答案： C 试题分析：分析物体的受力情况可知其运动性质：静止释放后物体做自由落体运动，接触弹簧后，受到弹簧弹力作用，开始时弹力小于重力且逐渐增大，故物体做加速度逐渐减小的加速运动，所以 B错误；当弹力等于重力时，物体速度达到最大，此后弹力大于重力且继续增大，故物体做加速度逐渐增大的减速运动，所以 D错误；物体下降至 P点时，速度减小到零，弹力大于重力，加速度向上，故 A错误；设弹簧压缩量为 x,从物体自由释放至 P点的过程根据机械能守恒定律有： ，故弹力 ，所以 C正确 。 考点：机械能守恒、牛顿第二定律 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动， t=0时刻同时经过公路旁的同一路标
13、。在描述两车运动的 v-t图象中（如图），直线 a、 b分别描述了甲乙两车在 0-20s内的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法中正确的是 A在 0-10s内两车逐渐远离 B在 10-20s内两车逐渐远离 C在 0 t 20s内，乙始终在甲的前方 D在 t=10s时两车在公路上相遇 答案： AC 试题分析：两物体同时同向，由 图象可知，在 10s时刻，两物体的速度相同，此前，乙的速度始终大于甲的速度，此过程中两物体的位移差越来越大，故 A正确、 D错误；之后，乙物体的速度小于甲的速度，两物体的位移差逐渐变小，但乙依然在甲的前方，故 B错误、 C正确。 考点：用 图象解决追及相遇问题 实验
14、题 在探究物体的加速度 a与所受外力 F、物体质量 M间的关系时，采用如图所示的实验装置。小车及车中的砝码质量用 M表示，盘和盘中砝码的总质量用m表示。 (1)当 M与 m的大小关系满足 _时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的总重力。 (2)某一组同学先保持盘 及盘中的砝码质量 m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是 _。 A平衡摩擦力时，应调节盘中砝码质量，直至小车在绳子牵引下做匀速运动为止 B每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源 D用天平测出 m以及小车质量 M，则小车运动的加速度可直接用公式 a求出 答案： M
15、远大于 m（ 3分）； B（ 3分） 试题分析：（ 1）本实验中绳子的拉力为小车提供加速度，整体分析有：，设绳子拉力为 T，分析砝码受力有： ，解得拉力，由此可知，只有当 M远大于 m时，绳子的拉力才近似等于盘和砝码的总重力。 （ 2）平衡摩擦力时，不要给小车加任何牵引力，即不要把悬挂小盘的细线系在小车上，同时，要让小车拖着打点的纸带运动，所以 A错误；实验中在平衡摩擦力后，无论是改变小车的质量还是改变小盘和砝码的总质量，摩擦力都是和重力分力平衡的，故不需要重新平衡，故 B正确；实验时应先接通电源，再放开小车，且应在小车到达滑轮前按住小车，故 C错误；本实验是在验证牛顿第二定律，用公式计算加速
16、度相当于用此定律求结果来验证定律，故 D错误； 考点：验证牛顿第二定律实验 如图 1所示是一种测量电容的实验 电路图，某同学在一次实验时的情况如下：按图 1所示电路图接好电路。接通开关 S，调节电阻箱 R的阻值，使小量程电流表的指针偏转接近满刻度，记下此时电流表的示数是 I0 490A，电压表的示数为 U0 8.0V， I0、 U0分别是电容器放电时的初始电流和电压。断开开关 S，同时开始计时，每隔 5s记录一次电流 I的值，将测得数据填入表格，并标示在图 2的坐标纸上。该电容器电容为 _F（结果保留两位有效数字）。若某同学实验时把电压表接在 E、 D两端，则电容的测量值比它的真实值 _（偏大
17、，偏小，不变）。 答案：（ 1） 9.4102F 1.0103F（ 4分）；（ 2）偏小（ 2分） 试题分析： （ 1）用平滑的曲线连接，如图所示： 由 可知，电荷量为 I-t图象与坐标轴所包围的面积，即面积为电容器充电到电压为 U0所带的电荷量，查出格子数，由总格子数乘以每个格子的 “面积 ”值求得 Q=8.010-3C,则 （ 2）如果将电压表接在 E、 D两端，断开开关后 S后，电容器放电过程中，电压表中通过微小电流，导致流过电阻的电荷量偏小，故求得电容比真实值偏小。 考点：研究平行板电容器 计算题 （ 8分）一个标有 “3.8 V 2 W”的小 灯泡，其伏安特性曲线如图所示。一个手机使
18、用过的锂离子电池，电动势 E=3.60V，内阻 r=7.82。试求： （ 1）当通过小灯泡的电流为 0.40 A 时，小灯泡的灯丝电阻值。 （ 2）把小灯泡接在锂离子电池两端，小灯泡消耗的电功率。 答案：（ 1） 4.75 （ 2） 0.352W 试题分析：（ 1）由图象读出电流 I=0.40A时，灯泡电压 U=1.90V （ 1分） 此时灯泡的灯丝阻值为： （ 2分） （ 2）根据 ，作出电池的 I-U图线 （ 2分） 读出两条图线交点的坐标： I=0.32A时， U=1.10V （ 2分 ） 此时灯泡消耗的功率为： P=UI=0.352W （ 1分） 考点：灯泡的伏安特性曲线、闭合电路的欧
19、姆定律 （ 10分）体育课上进行 “爬杆 ”活动，使用了一根质量忽略不计的长杆，竖直固定在地面上（如图）。一质量为 40kg的同学（可视为质点）爬上杆的顶端后，自杆顶由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到竹杆底端时速度刚好为零。通过装在长杆底部的传感器测得长杆对底座的最大压力为 460N，最小压力280N，下滑的总时间为 3s，求该同学在下滑过程中的最大速度及杆长。（取 g =10 m/s2） 答案： 试题分析：设加速下滑过程时间为 ，加速度大小为 ；减速下滑过程为 ，加速度大小为 ；最大速度为 。根据牛顿第二定律得： （ 2分） （ 1分） （ 2分） （ 1分） （ 2分） 解得： （ 2分
20、） 考点：牛顿第二定律 （ 12分）如图，一个质量为 0.6kg的小球以某一初速度从 P点水平抛出，恰好从光滑圆弧 ABC的 A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径 R=0.3m， ，小球到达 A点时的速度 v=4 m/s 。取 g =10 m/s2，求： （ 1）小球做 平抛运动的初速度 v0 （ 2） P点与 A点的高度差； （ 3）小球到达圆弧最高点 C时对轨道的压力。 答案：（ 1） 2m/s （ 2） 0.6m （ 3） 8N 试题分析：（ 1）小球到 A点的速度如图所示，由图可知： （ 2分） （ 2） （ 1分） 由平抛运动规律得： （ 1
21、分）， （ 2分） （ 3）取 A点为重力势能的零点，从 A到 C由机械能守恒定律得： （ 2分） 在 C点由牛顿第二定律： （ 2分） 代入数据得： （ 1分） 由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小： ，方向竖直向上 （ 1分） 考点：平抛运动、机械能守恒定律、牛顿第二定律 （ 10分）磁谱仪是测量 粒子能量（即动能）的重要仪器。磁谱仪的工作原理如图所示，放射源发出质量为 m、电量为 q的粒子沿垂直磁场方向进入磁感应强度为的匀强磁场，被限束光栏限制在 的小角度内，入射的 粒子经磁场偏转后打到与束光栏平行的感光片上，形成宽度为 x的光带。试求入射 粒子的能量。（重力影响不计） 答案： 试题分析：设在磁场中做圆周运动的轨道半径为 R， 由牛顿第二定律得： (2分 ) 粒子的动能： （ 1分） 沿 角入射时落点距离 S最近： （ 2分） 沿垂直于光栏 Q入射时落点距离 S最远： （ 2分） 由题意： （ 1分） 解得： 考点：带电粒子在磁场中的运动
