1、2013届浙江省金华十校高三上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示， A、 B两物体的质量分别是 mA和 mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦不计。如果绳的一端由 P点缓慢向左运动到 Q点，整个系统始终处于平衡状态，关于绳子拉力大小 F和两滑轮间绳子与水平方向的夹角 的变化，以下说法中正确的是 A F变小， a变小 B F变大， a变小 C F不变， a不变 D F不变， a变大 答案： C 试题分析：物体 B要保持静止就要受力平衡，即绳子拉力 ，无论 P点怎么移动，绳子拉力都要与 B的重力平衡，大小不变。再分析 A受到自身重力和两个绳子拉力作用，同一个绳子拉力相
2、等，根据 A处于平衡有两个拉力的合力与 A的重力等大反向，有几何关系可得 ， A的质量不变，绳子拉力不变，所以夹角不变选项 C对。 考点：共点力的平衡 绝缘水平面上固定一带正电的点电荷 Q，另一质量为 m、带负电且所带电荷量为 -q的滑块（可看作点电荷）从 a点以初速度 v0沿水平面向 Q运动，到达b点时速度减为零。已知 a、 b间距离为 s滑块与水平面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g。以下判断正确的是 A滑块在 ab运动过程中所受到的库仑力有可能 大于滑动摩擦力 B滑块在 ab运动过程的中间时刻速度大小等于 C滑块在 ab运动过程，它的电势能减小 D在 Q产生的电场中， a、 b两点间的
3、电势差为 答案： CD 试题分析：滑块运动过程受到向左的库仑力和向右的滑动摩擦力，根据库仑定律 ， b点时距离最近，库仑力最大，而此时速度减小为 0，说明最大库仑力小于滑动摩擦力 ，那么整个运动过程中，不可能有库仑力大于滑动摩擦力选项 A错。滑块运动过程滑动摩擦力 不变，但是库仑力 逐渐变大，加速逐渐变小，只有匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度才等于 ，选项 B错。滑块在 ab运动过程，电场力做正功，电势能减少选项 C对。根据动能定理从 a 到 b 的过程， ，得 ，整理得 选项 D对。 考点：库仑定律 电场力做功 如图所示， I、 是竖直平面内两个相同的半圆形光滑绝缘轨道， K为轨道最低点。轨
4、道 I处于垂直纸面向外的匀强磁场中，轨道 II处于水平向右的匀强电场中。两个完全相同的带正电小球 a、 b从静止开始下滑至第一次到达最低点k的过程，则此过程带电小球 a、 b相比 A球 a所需时间较长 B球 b机械能损失较多 C在 K处球 a速度较大 D在 K处球 b对轨道压力较大 答案： BC 试题分析：洛伦兹力不做功，对球 a 的运动过程只有重力做正功，而对 b除重力做正功外还有电场力做负功，所以二者下降到同一高度时， ，滑到最低点过程二者通过的路程相等，而在任意相同的位置都是 所以球 a所需时间较短，选项 A错 C对。对球 a 的运动过程只有重力做正功机械能守恒，对球 b除重力外还有电场
5、力做负功机械能减少选项 B对。在 K处，对球 a：，对球 b： ，整理得 ，由于无法判断速度的定量关系所以无法判断支持力大小，故对轨道压力大小无法判断选项 D错。 考点：机械能守恒 圆周运动 洛伦兹力 电场力 如图所示，在水平地 面上固定一倾角为 的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为 E、方向沿斜面向下的匀强电场中，一劲度系数为 K的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态，一带正电的滑块从距离弹簧上端为 X0处静止释放，滑块在运动过程中电荷量保持不变。弹簧始终处在弹性限度内，则下列说法正确的是 A当滑块的速度最大时，弹簧的弹性势能最大 B当滑块的速度最大时，滑块与弹簧系统的机
6、械能最大 C当滑块刚碰到弹簧时速度最大 D滑块从接触弹簧开始向下运动到最低点的过程中，滑块的加速度先减小后增大 答案： D 试题分析：带正电的滑块从斜面上滑下的过程中，沿斜面方向受到重力的分力和电场力 ，沿斜面向下匀加速，接触弹簧后，受到向上的弹力，初始弹簧弹力小于 ，物体继续加速，随弹簧压缩量变大弹力变大，合力变小加速度变小，此阶段为加速度逐渐减小的加速运动，当弹簧弹力等于时，加速度等于 0，滑块不再加速，速度达到最大，选项 C错。此后弹力大于 ，滑块开始减速，随滑块继续向下，弹力增大加速度增大，该阶段为加速度逐渐增大的减速运动直到减速大都 0.弹簧的弹性势能与弹簧形变量有关，形变量最大即速
7、度等于 0时弹性势能最大选项 A错。滑块和弹簧组成的系统除重力和弹簧弹力外还有电场力做正功，当滑块减速到 0时电场力做功最多，机械能最大，选项 B错。滑块从接触弹簧开始向下运动到最低点的过程中先是加速度逐渐减小的加速运动后是加速度逐渐增大的减速度运动，选项 D对。 考点： 机械能 弹性势能 在如图所示的电路中，输入电压 U恒为 8V灯泡 L标有 “3V， 6W”字样，电动机线圈的电阻 RM =l。若灯泡恰能正常发光，电动机正常工作。下列说法正确的是 A电动机两端的电压是 5V B流过电动机的电流是 2A C电动机的发热功率小于 4W D整个电路消耗的 电功率是 10W 答案： AB 试题分析：
8、灯泡和电动机串联，二者电压之和等于输入电压 8v，灯泡正常发光即灯泡电压等于额定电压 3v，所以电动机电压为 ，选项 A对。灯泡正常发光电流等于额定电流 ，电动机与灯泡串联电流相等大小也是 选项 B对。电动机是非纯电阻，发热功率只能根据焦耳定律计算即，选项 C错。整个电路消耗的电功率 选项D错。 考点：串并联电路 焦耳定律 2011年 12月 22日 11时 26分，我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭，成功将 “资源一号 ”02C卫星送入太空。至此， 2011年共实施了 19次航天发射任务。火箭点火起飞约 13分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入离地高度约 7
9、70 km的圆轨道，绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径约为 6400 km。关于 “资源一号 ”02C卫星，下列说法正确的是 A它的运行速度比第一宇宙速度更大 B它的加速度比地球表面的重力加速度更小 C它的运行周期应该小于 24小时 D它离地的高度比地球同步卫星更大些 答案： BC 试题分析：所以的卫星或者航天器绕地球做匀速圆周运动都是万有引力提供向心力即 ，线速度 ，第一宇宙速度是近地卫星的线速度，资源一号轨道半径比近地卫星轨道半径大，线速度小，选项 A 错。加速度 ，资源一号的轨道半径大于地球半径，所以加速度小选项 B 对。同步卫星的周期是 24小时，到地面的高度接近 6倍地球半径，比资源
10、一号轨道半径大选项 D错。周期 ，资源一号轨道半径小，所以周期小于同步卫星周期 24小时，选项 C对。 考点：万有引力与航天 图 a、 b是一辆公共汽车在 t=0和 t=2s末两个时刻的两张照片。当 t=0时，汽车刚启动，汽车的运动可看成匀加速直线运动。图 c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，测得绳子与竖 直方向的夹角 =30，取 g= 10m s2。根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有 A汽车的长度 B 2s末汽车的速度 C 2s内汽车的加速度 D 2s内汽车所受的牵引力 答案： ABC 试题分析：在图 c中根据小球受到自身重力，绳子拉力，合力沿水平方向，根据几何关系则有合力 ，即
11、 ，选项 C 对。根据图 ab可知 2s内的位移即汽车的长度 ，选项 A对。 2s末汽车的速度 选项 B对。对于汽车受到的牵引力 ，但不知道汽车质量所以无法计算选项 D错。 考点：牛顿第二定律 匀变速直线运动 如图所示为一电流表的 原理示意图。质量为 m= 20g的均质细金属棒 MN的中点处通过挂钩与竖直悬挂的弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为 k。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向外。与 MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数， MN的长度大于 ab边长度。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时， MN与矩形区域的 cd边重合；当 MN中有电流通过时，指针
12、示数可表示电流强度。若已知弹簧的劲度系数为 8.0Nm ab边长度为 0.20 m， bc边长度为 0 050 m， B=0 40T不计通电时电流产生的磁场的作用，此电流 表的量程为 A 5.0A B 3.0A C 2.5A D 1.0A 答案： A 试题分析：电流为 0是， MN与磁场的上边沿重合，即 ，通电后，导体棒受到安培力作用，则电流最大时，导体棒受到的安培力最大，导体棒要向平衡，弹簧形变量最大即 MN到达磁场下边沿，此时有，带入数据计算得 ，即量程为 选项 A对。 考点：安培力 一圆柱形磁铁竖直放置，如图所示，在它的下方有一带正电小球置于光滑绝缘水平面上，小球在水平面上做匀速圆周运动
13、，下列说法正确的是 A小球所受的合力可能不指向圆心 B小球所受的洛仑兹力指向圆心 C俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针 D俯视观察，小球的运动方向一定是逆时针 答案： C 试题分析：小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力一定指向圆心选项 A错。由于在圆周轨迹上，柱形磁铁的磁场并不是竖直方向，所有洛伦兹力不是水平方向，也不可能指向圆心选项 B错。但小球在光滑的绝缘水平面上，能提供向心力的只有洛伦兹力在水平方向的分力，磁场方向和洛伦兹力方向如下图，根据左手定则判断，俯视观察，小球的运动方向一定是顺时针方向选项 C 对 D错。 考点：洛伦兹力 “蹦极 ”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，
14、从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力 F的大小随时间 t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为 g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 A g B 2g C 3g D 4g 答案： B 试题分析：根据绳子拉力 F的大小随时间 t变化的情况可知，最末状态，绳子拉力等于重力即 ，当弹力最大时即 时，合力最大，加速度最大，根据牛顿第二定律 对照选项 B对。 考点：牛顿运动定律 木块 A从斜面底端以初速度 v。冲上斜 面，经一段时间，回到斜面底端。若木块 A在斜面上所受的摩擦阻力大小不变。则下列关于木块 A的说法正确的是 A上滑的时间与下滑的时
15、间相等 B上滑过程与下滑过程摩擦力的平均功率相等 C上滑过程与下滑过程合力做功的绝对值相等 D上滑过程与下滑过程机械能的变化量相等 答案： D 试题分析：上滑过程匀减速到 0可以看做反向的初速度 0的匀加速直线运动，加速度 ，假设时间 则有沿斜面上滑的长度 ，沿斜面下滑时，加速度 ，假设时间 则有沿斜面上滑的长度，整理得 所以 选项 A错。摩擦力做功的功率为 ，上下的过程位移大小相同，摩擦力大小相同，但是时间不等，所以平均功率不等选项 B错。上滑过程合力做功绝对值为 ，下滑过程合力做功绝对值为 ，对比可知上滑过程合力做功绝对值大选项 C错。机械能的变化量等于除重力弹力外其他力做的功即摩擦力做功
16、，上下过程摩擦力大小相等，位移大小相等，所以摩擦力做功相等，机械能变化量想的选项 D对。 考点：牛顿第二定律 匀变速直线运动 机械能 如图所示， M、 N和 P是以 MN为直径的半圆弧上的三点， O点为半圆弧的圆心， NOP=90。电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于 M、 N 两点，这时 O点电场强度的大小为 E1；若将 N处的点电荷移到 P点，则 O点的电场强度大小变为 E2则 E1与 E2之比为 A 1:2 B ： 1 C 2： 1 D 1： 答案： B 试题分析：点电荷无论是放在 MNP中的任意一点，到圆心的距离都相等，根据点电荷的场强公式 ,在圆心处产生的电场强度大小都相等， 若
17、等量异种点电荷分别至于 MN两点，他们在 O点产生的电场等大同向，所以电场叠加的矢量合 ，若将 N处的点电荷移到 P点，则他们在 O点产生的电场大小相等，方向垂直，此时矢量合 ,所以 选项 B 对。 考点：点电荷的场强公式，电场的叠加 实验题 某同学设计了如图所示的电路测电源电动势 E及电阻 R1的阻值。实验器材有：待测电源 E，待测电阻 R1，定值电阻 R2，电流表 A（量程为 0.6A，内阻不计），电阻箱 R（ 0-99.99），单刀单掷开关 S1，单刀双掷开关 S2，导线若干。 （ 1）先测电阻 R1的阻值（ R1只有几欧姆）。请将小明同学的操作补充完整：闭合 S1，将 S2切换到 a，
18、调节电阻箱，读出其示数 r1和对应的电流表示数 l，将S2切换到 b， ，读出此时电阻箱的示数 r2，则电阻 R1的表达式为 R1= 。 （ 2）该同学已经测得电阻 R1=2.，继续测电源电动势 E。该同学的做法是：闭合 S1，将 S2切换到 b，多次调节电阻箱读出多组电阻箱示数 R和对应的电流表示数 I，由测得的数据，绘出了如图中所示的 图线则电源电动势 E= V： 答案：（ 1）调节电阻箱，使电流表示数恢复成 ， （ 2） 1.5 试题分析：（ 1）实验方法为等效代替法。电阻 R1接入电路前电流和接入后的电流相等，即电路总电阻不变，只是多了个电阻 R1，所以电阻箱减少的电阻即增加的电阻 R
19、1。 （ 2）根据闭合回路欧姆定律 ,从而得到 ，所以 与 图像的斜率即电动势的倒数即 ，得 考点：闭合 回路欧姆定律 如图所示是小徐同学做 “探究做功与速度变化的关系 ”的实验装置。他将光电门固定在直轨道上的 O点，用同一重物通过细线拉同一小车，每次小车都从不同位置由静止释放，各位置 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G（图中只标出了 O、 G）离 O点的距离 d分别为 8cm、 16cm、 24cm、 32cm、 40cm、 48cm， 56cm。 （ 1）该实验是否需要测量重物的重力 （填 “需要 ”或 “不需要 ”）； （ 2）该实验是否必须平衡摩擦力？ （填 “是 ”或 “否 ”）
20、； （ 3）为了探究做功与速度变化的规律，依次得到的实验数据记录如下表所示。请选取其中最合适的两行数据在答题卷的方格纸内描点作图。 （ 4）从图像得到的直接结论是 ，从而间接得到做功与物体速度变化的规律是 。 答案：（ 1）不需要 （ 2）否 （ 3） （ 4） 与 成正比， 做功与物体速度平方成正比 试题分析：（ 1）根据功的计算公式 ,只要保证力 F不变，通过改变在力的作用下移动的距离既可以定性判断做功和速度变化的关系，所以不需要测量重力 （ 2）只要保证合力恒定，不需要平衡摩擦力，每次都有摩擦力，那么合力就是一定的。 （ 3）要找出定性关系，图像最好画成直线，能找到是线性关系，如果画出的
21、图像是曲线，就无法判断是二次函数还是三次函数关系还是反比例函数等，无法判断关系。分析数据发现 与 二者的图像是直线，所以按照数据描点作图即可 （ 4）从图像可发现为倾斜直线，而且过原点，直接结论即 与 成正比例。而与功成正比，所以做功与速度变化的关系是做功与物体速度平方成正比 考点：探究做功与速度变化的关系的实验分析 填空题 如图所示，有一斜面体静止在粗糙水平面上，斜面上放有一物块，物块恰能沿斜面匀速下滑，此时斜面体受到地面的静摩擦力情 况为 （填 “方向向左 ” “方向向右 ”或 “不受摩擦力 ”）。现施加一平行于斜面向下的外力 F，物块沿斜面加速下滑，此时斜面体受到地面的静摩擦力情况为 （
22、填 “方向向左 ”“方向向右 ”或 “不受摩擦力 ”）。 答案：不受摩擦力 不受摩擦力 试题分析：物块沿斜面匀速下滑时，受到自身重力和斜面的支持力以及斜面对其摩擦力，合力为 0，即斜面对其支持力和摩擦力的合力竖直向上，大小等于重力，根据牛顿第三定律，斜面受到物块的压力和摩擦力的合力方向竖直向下大小等于物块重力，斜面没有水平方向的外力无运动趋势，所以与地面之间没有摩擦力。施 加一平行于斜面向下的外力 F，物块沿斜面加速下滑时，外力的出现并没有影响垂直斜面方向的受力平衡，即支持力不变，根据 判断摩擦力不变，所以斜面受力与之前相同，也没有变化，因此与地面之间仍没有摩擦力。 考点：共点力的平衡 牛顿运
23、动定律 某电场的电场线分布如图所示，则 a点的电势 （填 “高于 ”“低于 ”或 “等于 ”）b点的电势 答案：低于 试题分析：等势面和电场线垂直，经过 ab的等势面如下图所示，沿电场线方向电势逐渐降低，所以 a点的电势低于 b点的电势 考点：电场线和等势面的关系 电势高低 计算题 （ 6分）我国第一艘航空母舰 “辽宁号 ”已经投入使用，为使战斗机更容易起飞， “辽宁号 ”使用了滑跃起飞技术，如图甲所示。其甲板可简化为乙图模型；AB部分水平， BC部分倾斜，倾角为 。战斗机从 A点开始滑跑， C点离舰，此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为 F，战斗机在 AB段和 BC段滑
24、跑的时间分别为 t1和 t2，战斗机质量为 m。求战斗机离舰时的速度多大？ 答案： 试题分析：在 AB段，初速度 0的匀加速直线运动，运动方向只有恒力 F，加速度 根据匀变速直线运动速度公式，在 B点的速度 在 BC段，斜面方向 除恒力 F外还有重力沿斜面向下的分力所以加速度运动到 C的速度 考点：牛顿运动定律 匀变速直线运动 （ 9分）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中 AB部分是倾角为 37的直轨道， BCD部分是以 O为圆心、半径为 R的圆弧轨道，两轨道相切于 B点， D点与 O点等高， A点在 D点的正下方。质量为 m的小球在沿斜面向上的拉力 F作用下，从 A点由静止开始做变加速
25、直线运动，到达 B点时撤去外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C，然后经过 D点落回到 A点。已知sin37=0 6， cos37=0 8，重力加速度大小为 g。求 （ 1）小球在 C点的速度的大小； （ 2）小球在 AB段运动过程，拉力 F所做的功； （ 3）小球从 D点运动到 A点所用的时间。 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C，即在 C点，重力提供向心力 得 （ 2）根据几何关系如下图 OB之间的高度为 ， B到 AD的水平距离为 ，那么 AB的高度即 从 A点到 C点，只有重力和 AB段的拉力做功，根据动能定理整理得 （ 3）从
26、C点到 D点，根据定能定理有 ，得 从 D点到 A点的高度 从 C点到 A点，根据动能定理有 ，得 从 D点到 A点为匀加速直线运动，有 整理解得 考点：动能定理 圆周运动 匀变速直线运动 （ 9分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，极板长 L=0.1m，两板间距离 d=0.4cm，有一束由相同微粒组成的带正电粒子流，以相同的初速度 V0从两板中央依次水平射入（每隔 0.1s射入一个微粒），由于重力作用微粒能落到下板，已知微粒质量 m=210-6kg，电量 q=l10-8C，电容器电容 C=l10-6F。取 g=10m/s2，整个装置处在真空中。求： （ 1）第一颗
27、微粒落在下板离端点 A距离为 的 O点，微粒射人的初速度 V0应为多大？ （ 2）以上述速度 V0射入的带电微粒最多能有多少个落在下极板上？ 答案：（ 1） （ 2） 750 试题分析：（ 1）第一个粒子只受重力作用，落在 O点，为平抛运动，竖直方向 解得时间 水平方向匀速直线运动 解得初速度 （ 2）粒子落在下极板后使得两极板带电，出现匀强电场，设极板所带电荷量为Q，在两板之间匀强电场的电场强度 粒子进入匀强磁场做类平抛运动的加速度 那么在电场中的类平抛运动，竖直方向 要恰好落在下极板上，需要满足 综上解得 落在极板上面的粒子数目 考点：平行板电容器 带电粒子在匀强电场中的运动 （ 12分）
28、如图 a所示，与水平方向成 37角的直线 MN下方有与 MN垂直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷 的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过 后，电荷以 v0=1 5l04m/s的速度通过 MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度 B按图 b所示规律周期性变化（图 b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过 MN时为 t=0时刻）。求： （ 1）匀强电场的电场强度 E; （ 2）图 b中 时刻电荷与第一次通过 MN的位置相距多远； （ 3）如果电荷第一次通过 MN的位置到 N点的距离 d=68cm，在 N点上方且垂直MN放置足够大的挡板求电荷从 O点出发运动到挡板所需的时间。
29、答案：（ 1） （ 2） 0.04m (3) 试题分析： (1)带电粒子在匀强电场中只受到电场力的作用， 粒子释放后是初速度 0的匀变速直线运动，所以 联立得 （ 2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动 得 带入数据计算磁场方向向外时，半径 ，周期 磁场方向垂直平面向内时半径 ，周期 粒子从 开始进入磁场经过半个周期 的匀速匀速圆周运动沿 MN方向向右偏移 离开磁场进入电场开始匀减速，根据对称性仍经过 后减速到0在经过 后匀加速进入磁场，与第一次进入磁场的速度相同，此时，磁场刚好反向，粒子开始运动半个周期 即 沿MN方向向左偏移 进入电场，仍经过 后减速到 0在经过后匀加速进入磁场，与第一次进入磁场的速度相同此刻 ，此后与之前相同开始循环，运动轨迹图如下 时刻电荷与第一次通过 MN的位置 距离 (3)从粒子第一次通过 MN开始计时，粒子即为周期性运动，运动周期每一个周期沿 MN向 N偏转的距离为 那么 即经过 15个周期进入磁场时距离 N点还有 0.08m. 最后 即运动不够半个圆周，运动轨迹如下图 据图判断 解得 ，所以最后的运动时间 那么从从 O点出发运动到挡板所需的时间 考点：带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动
