1、2013届辽宁省朝阳县柳城高级中学高三上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 关于物理学研究方法，下列叙述中正确的是（ ） A伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法 B用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法 C在探究求合力方法的实验中使用了控制变量的方法 D法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验的方法 答案： B 试题分析：伽利略利用斜面实验研究自由落体运动时，采用的是建立理想实验模型的方法故 A错误点电荷是理想化的模型，采用的是建立理想化物理模型的方法故 B正确在探究求合力方法的实验中使用了等效替代法，故 C错误法拉第在研究电磁感应现象时，对所做的实验进行归纳总结，
2、得出结论采用的是归纳法故 D错误 考点：考查了对物理学史的理解 点评：高中物理学习的过程中会遇到许多物理分析方法，这些方法对学习物理有很大的帮助故在理解概念和规律的同时，注意物理方法的积累 如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为 2a，磁感应强度的大小为 B。一边长为 a、电阻为 4R的 正方形均匀导线框 ABCD从图示位置开始沿水平向右方向以速度 v匀速穿过磁场区域，在下图中线框 A、 B两端电压 UAB与线框移动距离 的关系图象正确的是（ ） 答案： D 试题分析： AB开始切割磁感线，产生 的电动势，电路中 AB边相当于电源，所以路端电压为 ， BC 错误，当线圈完全进入磁场后，线
3、圈中无感应电流产生，所以此时相当于断路情况， AB两端的电压等于，故 A错误， D正确， 考点：考查了导体切割磁感线运动 点评：磁感应与图象结合的题目，应注意一些关键位置，找出转折点，可以采用排除法地行分析判断 如图所示，带正电的物块 A放在足够长的不带电小车 B上，两者均保持静止，处在垂直纸面向里的匀强磁场中，在 t=0时用 水平恒力 F向右拉小车 B，t=t1时 A相对 B开始滑动， t=t2以后 B作匀加速直线运动，已知地面光滑、 AB间粗糙， A带电荷量保持不变，则关于 A、 B的 图象，下图大致正确的是（ ） A B C D 答案： C 试题分析：在 t=t1之前物体 A与小车共同做
4、匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得： F=（ m+M） a，所以小车与物块的速度随时间均匀增大； 对物块 A根据牛顿第二定律有： f=ma即静摩擦力提供其加速度，根据左手定则判断出物块A所受洛伦兹力方向竖直向上，物块所受的洛伦兹力 qvB逐渐增 大，由于物体A竖直方向受力平衡，所以 A与 B之间的压力减小，即它们间的最大静摩擦力减小，当两物体 A、 B 之间的最大静摩擦力不能提供物块 A 原来的加速度 a 时，A、 B发生相对滑动 当物块 A与小车 B之间的最大静摩擦力不能提供物块 A原来的加速度 a时，物块与小车发生了相对滑动，此时物块 A受到向右的滑动摩擦力 f1=FN虽然小于刚才的静摩擦
5、力，但是滑动摩擦力的方向仍然向右，物块 A仍然加速运动，物块所受向上的洛伦兹力 qvB逐渐增大，由于物体 A竖直方向受力平衡，物块 A与小车 B之间的压力减小，所以向右的滑动摩擦力也减小，即物块 A的加速度在减 小，直到 t2时刻加速度减小到零，最后做匀速直线运动，在速度 -时间图象中物块 A的斜率逐渐减小到零；故 AD错误 当物块与小车发生了相对滑动，小车受到物块施加的向左的滑动摩擦力一直减小，由于水平恒力 F是定值，所以小车受到向右的合力一直增大，即小车的加速度逐渐增大，在速度 -时间图象中，小车的图象斜率从 t1时刻开始增大，直到t2时刻，两物体间无摩擦力时，小车水平方向受到的合力 F保
6、持不变，即小车做匀加速直线运动，故 B错误， C正确 故选： C 考点：考查了牛顿第二定律的应用 点评：对于这类问题正确受力分析结合牛顿第二定 律判断物体的加速度变化，再结合运动学关系式判断物体的速度变化情况 如图所示的电路中，闭合开关 S，灯泡 L1和 L2均正常发光，由于某种原因灯 L2灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列结论正确的是（ ） A电流表读数变大，电压表读数变小 B灯泡 L1变亮 C电容器 C上电荷量减小 D电源的的输出功率可能变大 答案： D 试题分析：灯 L2灯丝突然烧断，电路总电阻增大，所以电路总电流减小，路端电压增大，即电压表示数增大，电流表示数减小， A错误，通
7、过 L1在干路，所以通过 L1的电流减小，故变暗， B错 误， L1两端电压减小，所以 R两端电压增大，所以电容器两端的电压增大，根据公式 可得，电容器上的电荷量增大， C 错误，根据公式 ，因为不知道电源内阻和外电路电阻的关系，所以电源的输出功率可能增大，也可能减小， D正确， 考点：考查了电路的动态分析 点评：做此类型的题目需要根据部分电路变化推到整体变化，再由整体变化推导另外部分变化， 如图所示，一个电量为 -Q 的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的 O 点另一个电学量为 +q及质量为 m的点电荷乙，从 A点以初速度 v0沿它们的连线向甲运动，运动到 B点时的速度为 v，且为运动过程中速度
8、最小值。已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为 ， AB间距离为 L0，静电力常量为 k，则下列说法正确的是（ ） A点电荷乙从 A点运动到 B点的过程中，加速度逐渐减小 B OB间的距离为 C点电荷乙越过 B点向左运动，其电势能仍增多 D在点电荷甲形成的电场中， AB间电势差 答案： ABD 试题分析：滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球在运动到 B点之前，有 ，因此物体做加速度逐渐减小的减速运动，故 A正确；当速度最小时有： ，所以解得： ，B正确，在小球向左运动过程中电场力一直做正功，因此电势能一直减小，故C错误；点电荷从 A运动 B过程中，根据动能定理有：，解得以解
9、得 AB间电势差， D正确， 考点：本题在借助库仑力的基础知识，考查了力与运动、牛顿第二定理、动能定理等基础知识的综合应用， 点评：正确分析物体受力特点，明确力和运动的关系，在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中 M点以相同速度飞出a、 b 两个带电粒子，仅在 电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（ ） A a一定带正电， b一定带负电 B a的速度将减小， b的速度将增加 C a的加速度将减小， b的加速度将增加 D两个粒子的电势能都减小 答案： CD 试题
10、分析：因电场方向未知，所以 a、 b所带电荷的电性无法确定； A错误 ;电场力对两粒子都做正功，粒子电势能减小，动能增大，速度增大； D 正确 B 错误；由电场线越密场强越大可知 a受电场力减小，由牛顿第二定律知加速度减小，同理 b受电场力增大，加速度增大； C正确 故选 CD 考点：对电场线的理解和应用 点 评：中等 难度。分析带电粒子在电场中运动轨迹问题时，应明确： (1)做曲线运动的粒子所受合外力方向指向曲线凹侧。 (2)速度方向沿轨迹的切线方向根据电场线的分布情况，由牛顿第二定律判断出粒子加速度，速度的变 化情况：根据功能关系或能量的转化与守恒定律求出粒子的能量变化情况 欧盟和我国合作
11、的 “伽利略 ”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的 30颗轨道卫星组成，每个轨道平面上等间距部署 10颗卫星，从而实现高精度的导航定位 .现假设 “伽利略 ”系统中每颗卫星均绕地心 O 做匀速圆周运动，轨道半径为 ，一个轨道平面上某时刻 10颗卫星所在位置分布如图所示其中卫星 1和卫星 3分别位于轨道上的 A、 B两位置若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为 g，地球半径为 R，不计卫星间的相互作用力则以下判断中正确的是（ ） A这 10颗卫星的加速度大小相等，均为 B卫星 1向后喷气就一定能追上卫星 2 C卫星 1由位置 A运动到位置 B所需的时间为 D卫星 1由位置 A
12、运动到位置 B的过程中万有引力做功不为零 答案： AC 试题分析：根据万有引力提供向心力可得由公式 得 ，再根据黄金替代公式 ,带入可得 ， A正确，卫星在原 轨道上向后喷气，速度增大，万有引力不够提供向心力，会做离心运动，离开原轨道所以不会追上故 B错误，根据万有引力提供向心力，由公式 得，所以时间 ， C正确，卫星 1由位置 A运动到位置 B 的过程中万有引力和速度方向总是垂直的，所以做功为零， D 错误， 考点：考查了对同步卫星的理解 点评：本题是卫星类型的问题，常常建立这样的模型：环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动，由中心天体的万有引力提供向心力 质量为 10kg的物体，在变力 F作用下
13、沿 x轴做直线运动，力随坐标 x的变化情况如图所示物体在 x 0处，速度为 1m/s，一切摩擦不计，则物体运动到 x 16m处时，速度大小为（ ） A m/s B 3m/s C 4m/s D m/s 答案： B 试题分析：在前 4m的过程中， F做功为 ,在 4-8m的过程中，因为 F是均匀减小的，所以可以用 代替 F，故做功为 ,8-12m内 F=0，不做功， 12-16m过程中， F做负功， ,所以根据动能定理可得 ，解得 v=3m/s， B正确， 考点：考查了动能定理的应用 点评：因为过程中力是变化的，所以可将整个过程分几个小过程用动能定理求解 开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径
14、AB水平，一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（ ） A物块运动过程中加速度始终为零 B物块所受合外力大小不变，方向在变 C在滑到最低点 C以前，物块所受重力的瞬时功率越来越大 D在滑到最低点 C以前，物块所受摩擦力大小不变 答案： B 试题分析：物块下滑过程速率保持不变，做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零故 A 错误物块做匀速圆周运动，所受的合外力的大小不变，方向在变，故 B正确物块下滑过程速率保持不变，速度与竖直方向的夹角变大，故速度在竖直方向上的分量变小，所以物块所受重力的瞬时功率越来越小故 C错误
15、随着物块向下滑动，所受圆弧的弹力增大，滑动摩擦力增大故 D错误 考点：本题其实就是匀速圆周运动问题，考查对其基本物理量的理解能力， 点评：物块 下滑时速率不变，则物块做匀速圆周运动，加速度不等于零，合外力不等于零合外力提供向心力，大小不变，向心加速度大小不变物块下滑过程速率保持不 变，速度与竖直方向的夹角变大，故速度在竖直方向上的分量变小，所以物块所受重力的瞬时功率越来 越小随着物块向下滑动，所受圆弧的弹力增大，滑动摩擦力 增大 如图所示，一轻绳通过一光滑定滑轮，两端各系一质量分别为 m1和 m2的物体， m1放在地面上，当 m2的质量发生变化时， m1的加速度 a的大小与 m2的关系大体如图
16、中的（ ） 答案： D 试题分析：对 受力分析可得，受到重力，绳子的拉力，地面的支持力，当时， 受到的支持力为零，系统才开始运动， 系统开始做加速运动， B错误 两物体的加速度相等，所以对 有 ， 对 有 ，两式联立可得 ，故，随着 的增大， a在减小， D正确， AC 错误 考点：考查了牛顿第二定律的应用 点评：做本题的关键是对隔离法和整体法的熟练应用 在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度 v做匀速直线运动，俯视图如图所示，某时刻它们同时受到与 v方向垂直的相同水平恒力 F的作用，经过相同时间后（ ） A两物体的位移相同 B恒力 F对两物体所做的功相同 C两物体
17、的速度变化率相同 D两物体的动能变化量相同 答案： BCD 试题分析：甲做匀变速直线运动，乙做匀变速曲线运动，合外力相等，所以加速度相等，故经过相等的时间后 可得速度变化率相等， C正确，甲的位移等于在竖直方向上发生的位移，乙的位移等于水平方向上匀速直线运动位移和竖直方向上的匀加速直线运动的位移的矢量和，故两者位移不同， A错误，根据公式 可得， F相同，在 F方向上发生的位移相同，所以做功相同，B正确， F做功相同，根据动能定理可得，动能变化量相等， D正确， 考点：考查了运动的合成 点评：做本题的关键是理解两个物体的运动性质， 如图所示为甲、乙两物体从同一地点沿直线向同一方向运动的 v t
18、图象，则正确的叙述为（ ） A甲、乙两物体在 4s末相距最远 B甲、乙两物体在 5s末相遇 C前 4s内甲物体总在乙的前面 D甲、乙两物体在 2.5s末相距最远 答案： BCD 试题分析：根据图线可知，甲物体做初速度为 8m/s的匀减速直线运动，乙物体作初速度为零的匀加速直线运动， 5s 末相遇，甲、乙两物体在 2.5s 末相距最远，前 4s内甲物体总在乙的前面， A错误， BCD正确； 考点：本题考查的是对速度时间图的认识， 点评： v-t图像的斜率表示物体运动的加速度，面积表示物体的位移 实验题 (1）在 “验证机械能守恒定律 ”实验中，打出的纸带如下图所示，其中 1、 2、3、 4、 5
19、为相邻点。设重锤质量为 m，交变电源周期为 T，则打第 4点时重锤的动能可以表示为 _。 （ 2）为了求起点 0到第 4点重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度 g的值，这个 g值应该是 _（填选项的序号即可） A取当地的实际 g值 B根据打出的纸带，用 S = gT2求出 C近似取 10m/s2即可 D以上说法均不对 答案：（ 1） 或 （ 2）（ A） 试题分析：（ 1）做匀变速直线运动的物体一段过程中的中间时刻速度等于该段过程中的平均速度，所以 ,故此点具有的动能为（ 2）实验的目的是验证机械能守恒，所以求解重力势能变化需要的 g应取当地的实际 g值如果采用 求解，那么求出来的只是运动的
20、加速度故选A 考点：考查了 “验证机械能守恒定律 ”实验 点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度 采用 “伏安法 ”测电阻，无论是 “安培表外接 ”还是 “安培表内接 ”都会出现系统误差，为此某同学采用如右图所示电路测定待测电阻 Rx的阻值。实验器材如下： 电池组 E， 电动势为 4 5 V，内阻很小； 电压表 V，量程 3 V，内阻约 3 k； 电流表 A，量程 2 mA，内阻约 50； 滑动变阻器 R，阻值范围 0 20； Rx是待测电阻，阻值约 3k；
21、开关 S1、 S2，导线若干。 请根据电路图，将实验器材连接成实验电路（图中部分电路已连接）。 闭合开关前，先将滑动变阻器的滑动端置于电路图中的 端（填 a或 b），然后闭合开关 S1、 S2，适当调节滑动变阻器 R，记下电流表和电压表的示数 I1、U1；再断开开关 S2，记下电流表和电压表示数为 I2、 U2。则被测电阻 Rx= （用电表的示数表示）； 你认为上述实验能否消除系统误差： （填 “能 或 “不能 ”）。 答案： （ 4分）见图 （ 2分） a端； （ 3分） （ 2分）能 试题分析： 见下图 为了保护电路，在闭合开关前滑动变阻器应处于 a端； 该实验避免了电压表的分流，所以可以
22、避免系统误差， 考点：考查了创新实验 点评：做本题的关键是理解如何消除实验系统误差的 计算题 两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距 1m，导轨左端连一个 R=1.8的电阻，一根金属棒 ab的质量为 0.2kg，电阻为 0.2，横跨在导轨上并与导轨垂直，整个装置在竖直向上且 B=0.5T的匀强磁场中，如图 14示，已知 ab与导轨间的动摩擦因数 =0.5。用水平恒力 F=2N 拉动 ab，使 ab在导轨上平动，若不计导轨电阻， g=10m/s2，求： （ 1）棒速达 4m/s时，棒的加速度多大？ （ 2）棒达到最大速度时，棒两端的电压多大及最大速度？ 答案：） 2.5m/s2 (2)Vmax=
23、8m/s； U=3.6v 试题分析：（ 1）导体棒的速度为 4m/s时，产生的感应电动势为 ， 电路中的产生的电流为 , 导体棒受到的安培力为 所以根据牛顿第二定律可得 ，联立上述式子可得 （ 2）当三力合力为零时，导体棒的加速度为零，速度达到最大，故，即 ,所以 ，解得 ，因为 ，所以导体棒两端的电压为 考点：考查了带有电路的电磁感应问题 点评：做此类型的题目，需要先进行受力分析，然后结合闭合回路欧姆定律分析解题 如图所示，真空中有以（ r， 0）为圆心，半径为 r的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，在 y= r的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度
24、为 E，从 O 点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸 面内，且质子在磁场中的偏转半径也为 r，已知质子的电荷量为 q，质量为 m，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力。求： （ 1）质子射入磁场时速度的大小； （ 2）沿 x轴正方向射入磁场的质子，到达 y轴所需的时间； （ 3）与 x 轴正方向成 30o角（如图中所示）射入的质子，到达 y 轴的位置坐标。 答案：（ 1） （ 2） （ 3）（ 0， ） 试题分析：（ 1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有 （ 2分） 得（ 1分） （ 2）质子沿 x轴正向射入磁场后经 圆弧后以速度 v垂直于电场方向进入电场，在磁场中运动周期 在磁场中运动的时间 （ 2分） 进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动 r后到达 y轴，因此有 （ 1分） 所求时间为 （ 1分） （ 3）质子在磁场中转过 120o角后从 P点垂直于电场线进入电场，如图所示。 P点距 y轴的距离 （ 2分）其中 （ 2分） 得质子到达 y轴所需时间为 （ 1分） 在 y方向质子做匀速直线运动，因此有 （ 1分）质子到达 y轴的位置坐标为（ 0， ）（ 1分） 考点：考查了粒子在电磁场中的运动 点评：处理方法不同：电场中粒子做类平抛运动，运用运动的合成与分解在磁场中做匀速圆周运动，画轨迹，用牛顿定律和圆周运动知识处理
