1、2013届辽宁省某重点中学高三上期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，在绳下端挂一物体，用力 F拉物体使悬线偏离竖直方向 的夹角，且保持其平衡 .保持 角不变，当拉力 F有极小值时， F与水平方向的夹角应是 ( ) A 0 BC D 2 答案： C 试题分析：物体处于平衡状态，合力为零，重力和拉力的合力与细绳的张力 T等大反向，如图所示，可以知道当拉力 F有极小值时， F与水平方向的夹角 应等于 ， C正确。 考点：本题考查了力的平衡和力的极值问题。 （ 6分）下列说法正确的是 。（选对一个给 3分，选对两个给 4分，选对 3个给 6分。每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） A
2、汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的 B卢瑟福用 粒子轰击氮原子核，发现了质子，实现了人类第一次原子核的人工转变 C氡的半衰期为 3.8天，若取 4个氡原子核，经 7. 6天后就一定剩下一个原子核 D 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的 E玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 答案： ABD 试题分析：汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，从而揭示了原子是可分的，有复杂的结构， A正确；卢瑟福发现了质子，是通过 粒子轰击氮原子核，实现了人类第一次原子核的人工转变， B正确；半衰期是对大量原子核的一个统计规律，对于少量的原子不成立， C
3、错误； 衰变所释放的电子是原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子而产生的， D正确；爱因斯坦提出了光的量子化，玻尔建立玻尔理论成功解释了氢原子发光的现象， E错误。 考点：本题考查了物理学史和半衰期的知识 如图所示，小球从 A点以初速度 v0沿粗糙斜面向上运动，到达最高点 B后返回 A， C为 AB的中点。下列说法中正确的是 ( ) A小球从 A出发到返回 A的过程中，位移为零，外力做功为零 B小球从 A上升到 C与从 C上升到 B的过程，减少的动能相等 C小球从 A上升到 C与从 C上升到 B的过程，速度的变化率相等 D小球从 A上升到 C与从 C上升到 B的过程，损失的机械能相等 答案
4、： BCD 试题分析：小球从 A出发到返回 A的过程中，位移为零，重力不做功，摩擦力做了功，合力做负功，动能减少， A错误， C为 AB的中点小球从 A上升到 C与从 C上升到 B的过程重力做功相同，摩擦力做功相同，所以合力做功相同，动能变化相同，机械能损失的相同， BD正确；小球从 A上升到 C与从 C上升到 B的过程，加速度不变，所以速度的变化率相等， C正确。 考点：本题考查了动能定理得应用 如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面，当 ab棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为 ，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为 （但灯泡还在额定功率范围内）
5、，下列措施正确的是（ ） A换一个电阻为原来一半的灯泡 B把磁感应强度增为原来的 2倍 C换一根质量为原来的 倍的金属棒 D把导轨间的距离增大为原来的 倍 答案： C 试题分析：当 ab棒下滑到稳定状态时，受力平衡，有 ,灯泡的功率为： ，可见 C正确， ABD错误。 考点：本题考查了电磁感应定律和电学知识的综合 如图所示为一正弦交变电压随时间变化的图像，由图可知（ ） A交流电的周期为 2s B用电压表测量该交流电压时，读数为 311V C交变电压的有效值为 220V D将它加在电容器上时，电容器的耐压值小于等于 311V 答案： C 试题分析：由图可知交流电的周期为 2 ， A错误；用电压
6、表测量该交流电压时，测得的是有效值，不是最大值， B错误；交变电压的有效值为,C正确；若将它加在电容器上时，电容器的耐压值应该大于311V， D错误。 考点：本题考查了关于交流电图象的问题 如图所示，固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（ ） A穿过线框的磁通量保持不变 B线框中感应电流方向保持不变 C线框所受安掊力的合力为零 D线框的机械能不断增大 答案： B 试题分析：根据通电直导线产生的电场可知，力导 线越远，场强越弱，所以穿过线框的磁通量不断减小， A错误；由楞次定律可以判断线框中的感应电流方向始终是不变的，
7、B正确；线框上边所处的磁场强，受到的安培力大，合力不为零， C错误；安培力阻碍了线框的运动，所以机械能不断减小， D错误。 考点：本题考查了楞次定律等知识 某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由 a点运动到 b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是（ ） A如果图中虚线是电场线，电子在 a点动能较大 B如果图中虚线是等势面，电子在 b点动能较小 C不论图中虚线是电场线还是等势面， a点的场强都大于 b点的场强 D不论图中虚线是电场线还是等势面， a点的电势都高于 b点的电势 答案： AC 试题分析：如果图中虚线是电场线，可
8、以判得在电子从 a运动 b的过程中，电场力做负功，动能减少，电子在 a点动能较大， A正确；如果图中虚线是等势面，电子受到的力与等势面垂直且指向曲线凹的一侧，在 b点动能较小，电子从 a运动 b的过程中，电场力做正功，动能增大，电子在 a点动能较小， B错误；不论图中虚线是电场线还是等势面，线密的地方场强大， a点的场强大于 b点的场强， C正确， D错误。 考点：本题考查了带电粒子在电场中的功能关系 如图所示， a为地球赤道上的物体， b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星， c为地球同步卫星关于 a、 b、 c做匀速圆周运动的说法中正确的是（ ） A角速度的大小关系为 a=c b B向
9、心加速度的大小关系为 aa ab ac C线速度的大小关系为 va vb vc D周期关系为 Ta=Tc Tb 答案： D 试题分析： a、 c角速度相等，根据 a=2r判断向心加速度大小，根据 v=r判断线速度大小； b、 c都是卫星，根据万有引力提供向心力判断加速度和线速度大小 A、 a、 c角速度相等，即 a=c，而 rb rc，根据 = 可知： c b，所以a=c b，故 A错误； B、由 a=2r，得： aa aC，故 B错误； C、 AC 比较，角速度相等，由 v=r，可知 a c，故 C错误； D、卫星 C为同步卫星，所以 Ta=Tc，根据 T= 及 c b，可知 Tc Tb，所
10、以Ta=Tc Tb，故 D正确； 故选 D 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 点评：本题涉及到两种物理模型，即 AC 转动的周期相等， BC 同为卫星，其动力学原理相同，要两两分开比较，最后再统一比较 如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由 M点移动到 N 点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是 ( ) A乙的电势能先增大后减小 B甲对地面的压力先增大后减小 C甲受到地面的摩擦力不变 D甲受到地面的摩擦力先增大后减小 答案： B 试题分析：乙运动的轨迹正好
11、在等势面上，电势能不变， A错误；甲乙之间的电场力大小不变，方向有斜向右下方逐渐变到斜向左下方，对甲应用平衡条件知：甲对地面的压力先增大后减小， B正确 ;甲受到地面的摩擦力先减小后增大 ,CD错误。 考点：本题考查了点电荷的等势面和平衡条件的知识 一物体自 t=0时开始做直线运动，其速度 -时间图像如图所示。下列选项正确的是（ ） A在 0 6s内，物体离出发点最远为 30m B在 0 6s内，物体经过的路程为 40m C在 0 4s内，物体的平均速率为 7.5m/s D 5 6s内，物体所受的合外力做负功 答案： BC 试题分析：根据图像可知， 0 5s内物体运动方向不变， 5s后反向运动
12、， 5s时离出发点最远， A错误；位移等于 v-t图像的面积， 4s的位移为 30m，平均速率为 7.5m/s , C 正确 ;5s的位移为 +35m，最后一秒的位移为 -5m,总路程为 40m， B正确；根据动能定理可以知道 5 6s 内，物体动能增加，所受的合外力做正功，D错误。 考点：本题考查了速度图像的分析。 如图所示，放在水平地面上的物体 M上叠放物体 m，两者间有一条处于压缩状态的弹簧，整个装置相对地面静止 .则 M、 m的受力情况是 ( ) m受到向右的摩擦力 M受到 m对它向左的摩擦力 地面对 M的摩擦力向右 地面对 M无摩擦力作用 A B C D 答案： C 试题分析；对 m
13、受力分析，水平方向受到向左的弹簧弹力力和 M的摩擦力，由平衡条件可知， m受到向右的摩擦力，大小等于推力，根据力的相互性可知 M受到 m对它向左的摩擦力，大小等于弹簧的弹力，因而地面对 M无摩擦力作用，C 正确。 考点：本题考查了平衡条件和整体法和隔离法分析物体受力问题。 实验题 如图所示是螺旋测微器和游标卡尺测量工件长度时的情形。螺旋测微器读数为 _ _mm。游标卡尺读数为 _ _mm。 答案：（ 1） 6 723mm（ 6 7226 725）、 30 35 试题分析：螺旋测微器读数为 ;游标卡尺读数为 考点：本题考查了螺旋测微器 游标卡尺的读数问题 为了测定电流表 A1的内阻，采用如图所示
14、的电路其中： A1是待测电流表，量程为 300 A，内阻约为 100 ； A2是标准电流表，量程是 200 A； R1是电阻箱，阻值范围是 0 999.9 ； R2是滑动变阻器； R3是保护电阻； E是电池组，电动势为 4 V，内阻不计 S1是单刀单掷开关， S2是单刀双掷开关 （ 1）根据电路图，请在实物图中画出连线，将器材连接成实验电路 （ 2）连好电路，将 S2扳到 a处，闭合 S1，调节滑动变阻器 R2使 A2的读数是150 A；然后将开关 S2扳到 b处，保持 R2不变，调节电阻箱 R1，使 A2的读数仍为 150 A。若此时电阻箱 R1各旋钮的位置如图所示，电阻箱 R1的阻值是_，
15、则待测电流表 A1的内阻 Rg _ 答案：（ 1） （ 2） .86.3、 86.3 试题分析：（ 1）实物连接如下图所示： （ 2）电阻箱的读数为 86.3，本实验采 用了等效替代法测电阻的法，干路中电流不变，总电阻就不变，所以待测电阻也为 86.3. 考点：本题考查了等效替代法测电阻 计算题 （ 8分）如图所示，有一光滑的半径可变的 1/4圆形轨道处于竖直平面内，圆心 O 点离地高度为 H.现调节轨道半径，让一可视为质点的小球 a从与 O 点等高的轨道最高点由静止沿轨道下落，使小球离开轨道后运动的水平位移 S 最大，求小球脱离轨道最低点时的速度大小。 答案： 试题分析：设圆形轨道的半径为
16、r时小球抛出后运动的水平位移 S最大 ，对小球在圆轨道上运动应用机械能守恒： 解得： 以后小球做平抛运动，水平方向有： 竖直方向有： 联立可得： ， 由数学知识知当 r=(H-r)时 s有最大值，此时 2r=H,将此关系代人 得：考点：本题考查了平抛运动的规律和机械能守恒 （ 10分）在消防演习中，消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下，经一段时间落地为了获得演习中的一些数据，以提高训练质量，研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接，用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况已知某队员在一次演习中的收集的数据如图所示， (1)求该消 防队员在
17、下滑过程中的最大速度和落地速度各是多少？（ g取 10m/s2) (2)消防队员在下滑过程总位移？ 答案： (1)4m/s,1m/s (2)5.75m 试题分析：（ 1）该队员先在 t1=1s时间内以 a1匀加速下滑 然后在 t2=1.5s时间内以 a2匀减速下滑 第 1s由牛顿第二定律得： mg-F1=ma1 所以 a1= =4m/s2 最大速度 vm=a1t1 代入数据解得： vm=4m/s 后 1.5s由牛顿第二定律得： F2-mg=ma2 a2= =2m/s2 队员落地时的速度 v=vm-a2t2 代入数据解得： v=1m/s (2) 防队员在下滑过程总位移 : 考点：本题考查了匀变速
18、直线运动的规律 （ 15分）如图所示，位于竖直平面内的坐标系 xoy，在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B=0. 5T，还有沿 x轴负方向的匀强电场，场强大小为 E= 2N/C。在其第一象限空间有沿 y轴负方向的、场强大小也为 E的匀强电场，并在 y h=0.4m的区域有磁感应强度也为 B的垂直于纸面向里的匀强磁场一个带电荷量为 q的油滴从图中第三象限的 P点得到一初速度，恰好能沿 PO作匀速直线运动（ PO与 x轴负方向的夹角为 =45），并从原点 O 进入第一象限已知重力加速度 g=10m/s2，问： （ 1）油滴在第一象限运动时受到的重力、电场力
19、、洛伦兹力三力的大小之比，并指出油滴带何种电荷； （ 2）油滴在 P点得到的初速度大小； （ 3）油滴在第一象限运动的时间以及油滴离开第一象限处的坐标值 答案：（ 1）负电荷， ；（ 2） （ 3） 0.82s,（ 4.0m , 0） 试题分析：（ 1）分析油滴受力可以判知要使油滴做匀速直线运动，油滴应带负电。受力如图： 由平衡条件和几何关系得 （ 2）油滴在垂直直线方向上应用平 衡条件得： ， 所以 （ 3）进入第一象限，由于重力等于电场力，在电场中做匀速直线运动，在混合场中做匀速圆周运动，路径如上图，由 O 到 A匀速运动的位移为 :运动时间为： 联立解得： 进入混合场后圆周运动的周期为：
20、 由 A运动到 C的时间为 由运动的对称性可知从 C到 N 的时间为 在第一象限内运动的总时间为 油滴在磁场中做匀速圆周运动： 图中 ON的长度及离开第一象限的 X坐标： 联立得： x=4.0m 所以油滴离开第一象限时的坐标为（ 4.0m , 0） 考点：本题考查了带电粒子在混合场中的运动 质量为 M的小车置于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的 1/4圆弧和光滑平面组成，圆弧半径为 R，车的右端固定有一不计质量的弹簧。现有一质量为 m的滑块 (视为质点 )从圆弧最高处无初速下滑，如图所示，与弹簧相接触并压缩弹簧。 求：（ 1）弹簧具有最大的弹性势能； （ 2）当滑块与弹簧分离时小车的速度。 答案： mgR ； 试题分析：（ 1） m 的滑块从圆弧最高处无初速下滑，至压缩弹簧到最短的过程，m、 M 组成的系统水平方向动量守恒，所以此时 m、 M的速度为零，根据机械能守恒定律有： （ 2)有弹簧压缩最短到两者分离的过程系统动量 守恒有： , 系统机械能守恒有： , 联立可得 考点：本题考查了动量守恒定律和机械能守恒定律。
