1、2014届北京市名校联盟高三物理试卷与答案（带解析） 选择题 下列一说法中正确的是（） A物体做自由落体运动时不受任何外力作用 B高速公路旁限速牌上的数字是指平均速度 C物体做直线运动时，速度变化量大其加速度一定大 D研究人造地球卫星运行的轨道时，可将人造地球卫星视为质点 答案： D 试题分析：物体只在重力作用下从静止开始的运动为自由落体运动，选项 A 错。高速公路旁限速牌上的数字指的是瞬时速度，而不是平均速度，选项 B错。加速度表示速度变化的快慢，大小等于速度变化量与时间的比值，物体做直线运动时，速度变化量大其加速度不一定大，选项 C错。研究人造地球卫星运行的轨道时，卫星的大小形状与轨道半径
2、相比可以忽略不计，可以把卫星看做质点。选项 D对。 考点：物理学基本概念 在平行板间加上如图所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t 0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，下列选项图中，能定性描述粒子运动的速度图象的是 ( ) 答案： A 试题分析：粒子在电场中收到电场力作用， ，加速度 ，在 ，电压恒定，粒 子做匀加速直线运动，速度时间图像为一条倾斜的直线，选项 CD错。 ，电压大小不变，方向反向，即加速度大小不变方向反向，开始匀减速，且加速度与之前大小相等，经过相同的时间即 速度减小为 0，此后再次开始周期向运动，重复 的运动，选项 A对 B错。 考点：带电粒子
3、在匀强电场中的运动 如图所示，在光滑水平面上有一质量为 M 的木块，木块与轻弹簧水平相连，弹簧的另一端连在竖直墙上，木块处于静止状态一质量为 m的子弹以水平速度 v0击中木块，并嵌在其中，木块压缩弹簧后在水平面做往复运动木块自被子弹击中前到第一次回到原来位置的过程 中，木块受到的合外力的冲量大小为( ) A B 2Mv0 CD 2mv0 答案： A 试题分析：子弹击中木块并嵌在其中，该过程动量守恒，即 ，即击中后木块速度为 ，此后只有弹簧弹力做功，子弹木块和弹簧组成系统机械能守恒，当第一次回到平衡位置时，速度仍然等于 v，根据动量定理，合外力冲量等于动量变化量即 ，选项 A对。 考点：机械能守
4、恒 动量守恒 动量定理 如图所示，在 x 轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B。在 xOy平面内，从原点 O 处沿与 x轴正方向成 角 (0ab B在槽上 a、 b两球都做变加速直线运动，但总有 aaab C a、 b两球沿槽运动的时间分别为 ta、 、 tb则 ta tb D a,b两球沿斜面运动的最大竖直高度分别为 ha、 hb，则 hahb 答案： B 试题分析： a和 b沿斜面下滑过程，随速度增大，洛伦兹力逐渐增大，但洛伦兹力方向都是垂直斜面向上，当 ，小球将不会离开斜面，沿斜面方向，只有重力沿斜面向下的分力，对 a球，加速度 ，对 b球，则有，离开斜面之前，他们都将保
5、持逐渐的加速度不变做匀加速直线运动，且 ，即 ，选项 A对 B错。当 时，小球将会离开斜面，对 a球， ，速度 ，运动时间，同理，小球 b 在斜面运动时间 ，根据 ，选项 C对。小球 a沿斜面下滑的位移 ，下滑的竖直高度，同理对 b球，下滑的竖直高度，根据 ，可得 ，选项 D对。 考点：匀变速直线运动 洛伦兹力 如 图所示，一个顶角为 90o的斜面体 M置于水平地面上，它的底面粗糙，两斜面光滑，两个斜面与水平面的夹角分别为 、 ，且 节。将质量相等的 A、 B两个小滑块同时从斜面上同一高度处静止释放，在两滑块滑至斜面底端的过程中， M始终保持静止。则（ ） A.两滑块滑至斜面底端所用的时间相同
6、 B.两滑块滑至斜面底端时重力的瞬时功率相同 C.两滑块均在斜面上下滑时地面对斜而体无摩擦力 D.地面对斜面体的支持力等于三个物体的总重力 答案： C 试题分析：滑块静止释放的高度设为 ，斜面倾角 ，则沿斜面下滑的位移，沿斜面下滑的加速度 ，则有 ，运动时间，可见时间与倾角有关，选项 A错。根据动能定理有即滑动斜面低端的速度 ，滑到斜面低端时重力的功率，倾角不同，功率不同，选项 B错。斜面受到 A的压力垂直斜面向下大小为 ， B对斜面的压力 ，而且，而且两个压力互相垂直，他们的合力竖直向下大小为 ，所以两滑块均在斜面上下滑时地面对斜而体无摩擦力，选项 C对。对斜面体受力分析，除自身重力外还有两
7、个压力的合力竖直向下大小为 ，所以地面对斜面体的支持力等于斜面体重力和一个滑块的重力，选项 D错。 考点：共点力的平衡 功率 动能 定理 “旋转秋千 ”是游乐园里常见的游乐项目，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看质点， “旋转秋千 ”可简化为如图所示的模型。其中，处于水平面内的圆形转盘，半径为 r，可绕穿过其中心的竖直轴转动。让转盘由静止开始逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起以角速度 做匀速圆周运动，此时绳子与竖直方向的夹角为 。已知绳长为 L且不可伸长，质点的质量为 m，不计空气阻力及绳重。则下列说法中正确的是
8、（ ） A质点的重力越大，绳子与竖直方向的夹角 越 小 B质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力 C转盘转动的角速度 与夹角 的关系为 = D质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，绳子对质点做的功为答案： C 试题分析：稳定后，质点绕轴做匀速圆周运动，自身重力和悬线拉力的合力即悬线拉力在水平方向的分力提供向心力，选项 B错。角速度一定，根据几何关系可得圆周运动半径 ，重力和绳子拉力的合力即，方程两边约去质量，即 与重力无关选项 A错。求得角速度 选项 C 对。质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，有重力和绳子拉力做功，根据动能定理有，整理得，选项 D错。 考点：圆周运动 动能定理 实验题 某
9、同学用如图所示的电路测量一个约为 200 的电阻 R0的阻值实验室备有电源（电动势为 6 0V），电流表 A（量程 50mA）另有电压表 V1（量程5V）和电压表 V2（量程 15V）， 滑动变阻器 R1（阻值 010 ）和滑动变阻器R2（阻值 01k ），供选择使用 （ 1）电压表应选择 （填 “V1”或 “V2”），滑动变阻器应选择 （填 “R1”或 “R2”） （ 2）闭合电键，电流表无示数，电压表有示数经检查发现，有一个接线柱没接入电路中，则这个接线柱是 A滑动变阻器左侧电阻丝接线柱 B电流表正接线柱 C电压表正接线柱 D电键右侧接线柱 答案：（ 1） V1 R1 （ 2） B 试题分
10、析： (1)电压表 “V2”量程过大，实验时读数大部分不到量程三分之一，所以舍去 “V2”选择 “V1”。根据电路实物图判断滑动变阻器为分压式，所以滑动变阻器选择阻值小的 R1。 （ 2）电流表没有示数，说明待测电阻处于断路，而电压表有示数，说明电压表和滑动变阻器是并联接触良好的，所以电压表正负接线柱都没有问题。而电键接线柱若没有接入电路，则整个电路都是断路，电压表没有示数，选项 D错。滑动变阻器左侧电阻丝接线柱若没有接入电路，则电源会通过待测电阻，电流表有示数，所以没有接入电路的接线柱就是电流表正接线柱，选项 B对。 考点：伏安法测电阻实验探究 分析 为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如
11、图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为 d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力 F大小等于力传感器的示数让滑块从光电门 1由静止释放，记下滑到光电门 2的时间 t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作 5次，得到下列表格中 5组数据 （ 1）若测得两光电门之间距离为 d=0 5m，运动时间 t=0 5s，则 a= m/s2； （ 2）依据表中数据在坐标纸上画出 a-F图象 （ 3）由图象可得滑块质量 m= kg，滑块和轨道间的动摩擦因数 = g=10m s2） 答案：（ 1） 4.0 （ 2）图像如下 （ 3） 试题分析：（ 1）滑块在两个光电门之间从静止开始
12、做匀加速直线运动，带入距离和时间得加速度 。 （ 2）描点作图，注意根据牛顿第二定律合力即 ，所以 是一条倾斜的直线。而且由于摩擦力，所以不过原点。 （ 3）根据牛顿第二定律可得 ，即 图像斜率表示，整理得 ，当加速度等于 0时，则 有，整理得 。 考点：探究加速度和力的关系 计算题 如图所示，质量为 m的小球悬挂在长为 L的细线下端，将它拉至与竖直方向成 =60的位置后自由释放当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为 2m的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的 已知木块与地面的动摩擦因素 = ，重力加速度取 g求： （ 1）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小 （ 2）木块在水
13、平地面上滑行的距离 答案：（ 1） （ 2） 试题分析：（ 1）设小球摆至最低点时的速度为 v，依动能定理有：设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为 T，有： 代入数据，解得： （ 2）设小球与木块碰撞后，小球的速度为 v1，木块的速度为 v2，设水平向右为正方向，依动量守恒定律有： 依题意知： 设木块在水平地面上滑行的距离为 s，依动能定理有： 联立并代入数据，解得 考点：动能定理 动量守恒定律 如图所示，在光滑绝缘的水平面内，对角线 AC 将边长为 L的正方形分成ABC和 ADC 两个区域， ABC区域有垂直于水平面的匀强磁场， ADC 区域有平行于 DC 并由 C指向 D的匀强电场质量为 m、
14、带电量为 +q的粒子从 A点沿AB方向以 v的速度射入磁场区域，从对角线 AC 的中点 O 进入电场区域 （ 1）判断磁场的方向并求出磁感应强度 B的大小 （ 2）讨论电场强度 E在不同取值时，带电粒子在电场中运动的时间 t 答案：（ 1） ，方向垂直纸面向里 （ 2）（ i）当 时，（ ii）当 时， 试题分析：（ 1）根据左手定则，可以判断磁场方向垂直纸面向里。 设带电粒子在磁场中运动的半径为 r，有： 依题意， 联立，解得： （ 2）粒子进入电场的速度沿竖直方向，在电场中做类平抛运动，竖直方向匀速直线运动，水平方向匀加速直线运动 设带电粒子恰好从 D点离开电场时对应的电场强度为 E0，则
15、有竖直方向：水平方向 得： 讨论：（ i）当 时，粒子从 DC 边离开电场，此时粒子在电场中运动的时间为 （ ii）当 时，粒子从 AD 边离开电场，此时粒子在电场中运动的时间为 t2，有： 得： 考点：带电粒子在电场磁场中的运动 如图所示装置中，区域 I和 中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为 E和 ； 区域内有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为 B。一质量为 m、带电量为 q的带负电粒子（不计重力）从左边界 O 点正上方的 M点以速度 V0水平射人电场，经水平分界线 OP上的 A点与 OP成 600角射入 区域的磁场，并垂直竖直边界 CD进入 区域的匀强电场中。求： (1)粒子在 区域匀强磁场中运动的轨道半径 (2)O、 M间的距离 (3)粒子从 M点出发到第二次通过 CD边界所经历的时间 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析： (1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过 A点时速度为 v， 由类平抛规律知 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 所以 . (2)设粒子在电场中运动时间为 ，加速度为 a。 则有 即 O、 M两点间的距离为 (3)设粒子在 区域磁场中运动时间为 则由几何关系知 设粒子在 区域电场中运行时间为 ， 则 粒子从 M点出发到第二次通过 CD边界所用时间为： 考点：带电粒子在电场磁场中的运动
