1、2013届黑龙江省集贤县第一中学高三上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是 ( ) A奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象 B密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量 C库仑发现了磁场产生电流的条件和规律 D哥白尼提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律 答案： AB 试题分析：奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象密立根最早通过实验，比较准确的测定了电子的电量法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律卡文迪许在实验室测出了万有引力常量
2、 A、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，符合事实故 A正确 B、密立根最早通过油滴实验，比较准确的测定了电子的电量符合事实故 B正确 C、法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律，不是库仑故 C错误 D、是卡文迪许在实验室测出了万有引力常量，不是牛顿故 D错误 故选 AB. 考点：物理学史 点评：对于物理学家的贡绩要记牢，不能混淆，要与历史背景、实验原理和内容相结合进行记忆 如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为 L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B。一边长为 L、总电阻为 R的正方形导线框 abcd，从图示位置开始沿 x轴正方向以速度 v匀速穿过
3、磁场区域。取沿的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流 i随 bc边的位置坐标 x变化的图象正确的是 ( ) 答案： C 试题分析：分段确定线框有效的切割长度，分析线框中感应电动势的大小与位置坐标的关系线框的电阻一定，感应电流与感应电动势成正比 bC边的位置坐标 x在 L-2L过程，线框 bc边有效切线长度为 l=x-L，感应电动势为，感应电流 ，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿 a b c d a，为正值 x在 2L-3L过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿 a d c b a，为负值，线框 ad边有效切线长度为 l=x-2L，感应电动势为 ，感应电流，根据数学知识知道 C正确 故选 C
4、。 考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律 点评：本题关键确定线框有效切割长度与 x的关系，再结合数学知识选择图象 如图，一质量为 m的物块带正电 Q，开始时让它静止在倾角 =60的固定光滑斜面顶端，整个装置放在大小为 、方向水平向左的匀强电场中，斜面高为 H，释放物块后物块落地时的速度大小为（ ） A B C D 答案： A 试题分析：对物块进行受力分析，找出物块的运动轨迹运用动能定理或牛顿第二定律和运动学公式解决问题对物块进行受力分析，物块受重力和水平向左的电场力 电场力 ,重力和水平向左的电场力合力与水平方向夹角 =30,运用动能定理研究从开始到落地过程， ， 。 故选 C 考点：
5、动能定理的应用；电场强度 点评：了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题物体的运动是由所受到的力和初状态决定的这个题目容易认为物块沿着斜面下滑 一辆电动观光车蓄电池的电动势为 E，内阻不计，当空载的电动观光车在平直公路上以大小为 v的速度匀速行驶时，流过电动机的电流为 I，电动车的质量为 m，电动车受到的阻力是车重的 k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则 ( ) A电动机的内阻为 R= B电动机的内阻为 R= C如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变大 D如果电动机突然被卡住而停止转动，则电源消耗的功率将变小 答案： BC 试题分析
6、：电动车的功率可以利用功率的变形公式 P=Fv进行求解，因为题目已经知道了阻力的大小 电动机为非纯电阻用电器，不能直接用欧姆定律求内阻， A错误；当电动车匀速运动时，牵引力等于阻力，牵引力的功率为： ，则有： 得到：电动机的内阻为： ,B正确；如果电动机突然被卡住而停止转动，回路电流变大，则电源消耗的功率将变大， C正确 ,D错误。 故选： BC. 考点：电功率的计算；功的计算；电功的计算 点评：本题考查了电功、电功率的计算和功的计算，解决这类综合性题目要求有扎实的物理功底，还要有提取信息的能力，具体分析求解 如图所示，半径为 r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个 带电粒子（不
7、计重力），从 A点以速度 v0垂直磁场方向射入磁场中，并从 B点射出， AOB=1200，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（ ） A 2r/3v0 B 2 r/3v0 C r/3v0 D r/3v0 答案： D 试题分析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可求出圆心角和半径，则可求得粒子转过的弧长，由线速度的定义可求得运动的时间 由图可知，粒子转过的圆心角为 60， ，转过的弧长为； 则运动所用时间 ； 故选 D 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 点评：本题很多同学只想到了用周期来求时间，其实用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择 如图在真空中带电粒子 P1和 P2先后以相同的初速度
8、从 O点射入匀强电场 .它们的初速度垂直于电场强度方向，偏转之后分别打在 B、 C点，且 AB=BC， P1的带电量为 P2的 3倍，则 P1、 P2的质量之比 m1 m2为 ( ) A.3 2 B.2 3 C.4 3 D.3 4 答案： D 试题分析：带电粒子在电场中做类平抛运动，根据水平位移的关系求出时间关系，再根据竖直方向做匀加速直线运动求出加速度的关系，最后根据牛顿第二定律求出质量之比 P、 Q两粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动， AB=BC，则 ，根据 可知， ，竖直方向做匀加速直线运动，根据 可知 根据牛顿第二定律得 得： ，又因为 ，所以
9、 。 故答案：为： 3： 4,故选 D。 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 点评：本题主要考查了带电粒子在匀强电场中运动的规律，当粒子沿着与电场强度垂直的方向射入电场的运动是类平抛运动，根据类平抛运动的基本规律解题 如图，动物园的水平地面上放着一只质量为 M的笼子，笼内有一只质量为 m的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为 F1；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为 F2，关于 F1和 F2的大小，下列判断 中正确的是（ ） A F1 = F2 B F1(M + m)g， F2(M + m)g C F1+F2 =2(M + m)g D F1
10、-F2 =2(M + m)g 答案： B 试题分析：当猴子向上加速爬时，属于超重现象，以笼子和猴子整体为研究对象，有 F1（ M+m） g；当猴子加速下滑时，属于失重状态，有 F2（ M+m） g.故选 B 考点：牛顿第二定律、超重失重 点评：本题目考查了力的合成以及力的相互作用，需要学生先对物体进行 受力分析，然后利用所学知识灵活应用 如图所示，物体受到水平推力 F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力 F、物体速度 v随时间 t变化的规律如图所示。取 g= 10m/s2。则（ ） A前 2s内推力 F做功的平均功率 = 1.5 WB物体与水平面间的动摩擦因数 =
11、0.20 C第 2s内物体克服摩擦力做功 W= 2.0 J D物体的质量 m = 1.0 kg 答案： AC 试题分析：解决本题的关键是理解速度图象的斜率的含义：速度图象的斜率代表物体的加速度速度的正负代表物体运动的方向 在第一秒内物体没有运动，只在第二秒运动， F也只在第二秒做功， F的功为W=Fx=31J=3J，所以前 2S内推力 F做功的平均功率为 ，所以 A正确； 由速度时间图象可以知道在 2-3s的时间内，物体匀速运动，处于受力平衡状态，所以滑动摩擦力的大小为 2N，在 1-2s的时间内，物体做匀加速运动，直线的斜率代表加速度的大小，所以 ，由牛顿第二定律可得 F-f=ma，所以，由
12、 ，所以 ，所以 B错误；所以 D错误，第二秒内物体的位移是 ，摩擦力做的功W=fx=-21J=-2J，所以 C正确。 故选 AC 考点：功的计算；牛顿第二定律 点评：对于速度图象类的题目，主要是要理解斜率的含义：斜率代表物体的加速度 ；速度正负的含义：速度的正负代表物体运动的方向；速度图象与时间轴围成的面积的含义：面积代表物体的位移 已知地球质量为 M，半径为 R，自转周期为 T，地球同步卫星质量为 m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是 ( ) A卫星距地面的高度为 B卫星运行时受到的向心力大小为 C卫星的运行速度小于第一宇宙速度 D卫星运行的向心加速度小于地球附近的重力加速度
13、答案： CD 试题分析：同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量 万有引力提供向心力 解得 、 、 、 故 AB错误； 由于第一宇宙速度为 因而 C正确； 地表重力加速度为： 因而 D正确； 故选 CD 考点：万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度 点评：本题关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同 步 如图所示，物体 A放在固定的斜面 B上，在 A上施加一个竖直向下的恒力 F，下列说法中正确的有 A若 A原来是静止的，则施加力 F后， A仍保持静止 B若 A原来是静止的，则施加力 F后， A将加速下滑 C若 A原
14、来是加速下滑的，则施加力 F后， A的加速度不变 D若 A原来是加速下滑的，则施加力 F后， A的加速度将增大 答案： AD 试题分析：将 F分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向 F1和 F2，根据力的独立作用原理，单独研究 F的作用效果，当 F引起的动力增加大时，加速度增大，相反引起的阻力增大时，加速度减小 A、 B，设斜面倾角为 ，原来物体匀速下滑时，有 mgsin=mgcos，即 sin=cos，与物体的重力无关则施加竖直向下的力 F，物体仍匀速下滑故 A正确， B错误 C、 D、若物块 A原来加速下滑，有 mgsin mgcos，将 F分解，则 Fsin Fcos，动力的增加大于阻力的
15、增加，加速度变大故 C错误， D正确 故选 AD。 考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用 点评：本题根据物体的受力情况，运用牛顿定律分析物体的 运动情况可以单独研究 F的作用效果，也可以分两次用牛顿定律研究加速度，得到加速度的变化情况 如图所示，是 A、 B两质点从同一地点运动的 x-t图象，则下列说法错误的是（ ） A A质点以 20m/s的速度匀速运动 B B质点先沿正方向做直线运动，后沿负方向做直线运动 C B质点最初 4s做加速运动，后 4秒做减速运动 D A、 B两质点在 4s末相遇 答案： C 试题分析：图中是位移图象，其斜率等于物体的速度，根据数学知识求出速度由斜率的正负判断
16、质点的运动方向 A、由图象可知图中 A质点做匀速运动， ，故 A正确； B、 B图象是曲线，斜率表示速度， 前 4s速度为正，且越来越小，后 4s速度为负且速度越来越大，故 B正确， C错误； D、位移时间图象的交点表示两者相遇，故 D正确 本题选错误的 故选 C. 考点：匀变速直线运动的图像 点评：对于位移图象可直接读出质点的位移，位移 x=x1-x2由斜率等于物体的速度研究速度的大小和方向 北京时间 2010年 11月 22日 19点 30分 ,中国选手劳义在广州亚运会男子 100米决赛中以10秒 24的成绩获得冠军 .这是中国选手历史上首次获得亚运会男子百米冠军 !劳义之所以能够取得最佳
17、成绩，取决于他在 100米中的 ( ) A某时刻的瞬时速度大 B撞线时的瞬时速度大 C平均速度大 D起跑时的加速度大 答案： C 试题分析：直线运动规律专题分析： 100m比赛是在相同的位移内比时间，也就是比较平均速度解答：解： 100m比赛是在相同的位移内比时间，时间短的胜，即时间短的平均速度大故 C正确， A、 B、 D错误 故选 C 考点：平均速度 点评：解决本题的关键知道相同位移内比时间，实际上比较的是平均速度 实验题 （ 10分）为了测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压 表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由 A端向 B端逐渐滑
18、动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近 1.5 V且几乎不变，直到当滑片滑至临近 B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值，出现上述情况的原因是_改进方法是 _改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为 E _V，内阻 r _ . 答案：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分太短、换一个阻值较小的滑动变阻器、1.47 0.02、 2.35 0.1 试题分析：合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由 A端向 B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数为： ，接近 1
19、.5 V且几乎不变，所以回路电流 ，变化不大，直到当滑片滑至临近 B端时电压表的示数急剧变化，所以滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分太短，应换一个阻值较小的滑动变阻器。 路端电压： 可知，当 时，路端电压等于电源电动势： ；把 代人上式得到电源内阻： 。 考点：测定电源的电动势和内阻，滑动变阻器的限流接法 点评：理解实验原理是处理实验题的关键。 （ 6分）写出下面两图读数 答案： .050、 1.731-1.732 试题分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读 （ 1）游标卡尺，主尺读数为 10mm，游标读数为 0.0510mm=0.50mm，所以最终读数为 10.50mm=1
20、.050cm （ 2）螺旋测微器读数时，先以微分筒的端面为准线，读出固定套管下刻度线的分度值（只读出以毫米为单位的整数），再以固定套管上的水平横线作为读数准线，读出可动刻度上的分度值，读数时应估读到最小刻度的十分之一，即 0.001毫米如果微分筒的端面与固定刻度的下刻度线之间无上刻度线，测量结果即为下刻度线的数值加可动刻度的值；如微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线，测量结果应为下刻度线的数值加上 0.5毫米，再加上可动刻度的值 固定套管下 刻度线的分度值为 1mm，微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线，测量结果应为下刻度线的数值加上 0.5毫米，可动刻度的值为 23.20.01=0.23
21、2mm，所以读数为 1mm+0.5mm+0.232mm=1.732mm，因为牵扯到估读，所以答案：在1.731-1.732之间都可以 考点：游标卡尺的使用、螺旋测微器的使用 点评：解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读螺旋测微器的读数分两部分，要注意半毫米刻度线是否露出 计算题 （ 10分）如图，质量 m=2kg的物体静止于水平地面的 A处， A、 B间距 L=20m。用大小为 30N，沿水平方向的外力拉此物体，经 t0=2s拉至 B处。 (已知 cos370=0.8,sin370=0.6。取 g=10m/s2) (1)求物体与地面间的动摩擦因
22、数 ； (2)用大小为 30N，与水平方向成 37的力斜向上拉此物体，使物体从 A处由静止开始运动并能到达 B处，求该力作用的最短时间 t。 答案：（ 1） 0.5（ 2） 1.03s 试题分析：（ 1）根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小，在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小，进而可以求得摩擦因数的大小； （ 2）当力作用的时间最短时，物体应该是先加速运动，运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动，由运动 的规律可以求得时间的大小 （ 1）物体做匀加速运动 ，由牛顿第二定律 F-f=ma， f=30-210=10N 所以 即物体与地面间的动摩擦因数 为 0.5； （ 2）设
23、 F作用的最短时间为 t，小车先以大小为 a的加速度匀加速 t秒，撤去外力后，以大小为 a的加速度匀减速 t秒到达 B处，速度恰为 0， 由牛顿 定律 Fcos37-（ mg-Fsin37） =ma 由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有 at=at， ， 即该力作用的最短时间为 1.03s 考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的 速度与时间的关系；牛顿第二定律 点评：分析清楚物体的运动的过程，分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论 （ 12分）如图所示，质量为 的小球用长为 l 的轻质细线悬挂于 O点，与 O点处于同一水平线的 P点处有一根光滑的细钉 OP
24、= l /2，已知，在 A点给小球一个水平向左的初速度 v0，发现小球恰好能到达跟 P点在同一竖直线上的最高点 B，则 小球到达 B点时的速度是多大？ 若不计空气阻力，则给小球的初速度 v0应该多大？ 若 ，那么小球从点 到 的过程中克服空气阻力做功为多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析： （ 1）最高点 B临界情况是绳子的拉力等于零，重力提供圆周运动所需的向心力，根据牛顿第二定律求出小球到达 B点的速度 （ 2）取 A到 B过程为研究过程，运用动能定理求出初速度 （ 3）取 A到 B过程为研究过程，运用动能定理求出该过程中克服空气阻力所做的功 解：（ 1）根据 ，故小球到达
25、B点的速度为 （ 2）不计空气阻力，在 A到 B的过程中，只有重力做功，根据动能定理得 解得， ，故不计空气阻力，则初速度 v0为 （ 3）根据动能定理得： 解得 故小球从 A到 B的过程中克服空气阻力做功为 考点：动能定理的应用；机械能守恒定律 点评：运用动能定理解题关键确定好研究的过程，判断在该过程中有哪些力做功，然后列表达式求解 （ 14分）如图所示，竖直平面内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度 E12500 N/C，方向竖直向上；磁感应强度 B 103T，方向垂直纸面向外；有一质量 m110-2kg、电荷量 q 410-5C的带正电小球自 O点沿与水平线成 45角以 v0 4 m
26、/s的速度射入复合场中，之后小球恰好从 P点进入电场强度 E2 2500 N/C，方向水平向左的第二个匀强电场中不计空气阻力， g取 10 m/s2.求： (1)O点到 P点的距离 s1； (2)带电小球经过 P点的正下方 Q点时与 P点的距离 s2. 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：分析：（ 1）粒子在复合场中电场力和重力平衡，则只在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可知粒子的半径，由几何关系可得出两点间的距离； （ 2）粒子在电场中，由于重力和电场力的作用做类平抛运动，建立合适的坐标系，则可由运动的合成与分解求得两点间的距离 解：（ 1）带电小球在正交的匀强电场和匀强磁场中
27、受到重力 G=mg=0.1N； 电场力 F1=Eq=0.1N 即 G=F1，故小球在正交的电场由 A到 C做匀速圆周运动 根据牛顿第二定律可知 解得： 由几何关系得： ； （ 2）带电小球在 C点的速度大小仍为 v0=4m/s，方向与水平方向成 45 由于电场力 F2=Eq=0.1N 与重力大小相等，方向相互垂直， 则合力的大小为 ，方向与初速度垂直，故小球在第二个电场中作平抛运动 建立如图所示的坐标系，沿 y方向上，小球的加速度 ； 位移 x方向上有小球的位移 x=v0t 由几何关系可知： y=x 即 ， 解得： 由几何关系可知， Q到 P点的距离为 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；带电粒子在匀强电场中的运动 点评：本题考查带电粒子在复合场中的运动，要注意当粒子在复合场中做匀速圆周运动时，粒子受到的电场力与重力平衡
