1、2014届山东省泰安市高三上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 某时刻，两车从同一地点、沿同一方向做直线运动，下列关于两车的位移 x、速度随时间 t变化的图象中能反映 时刻两车相遇的是 答案： BD 试题分析：在位移 时间图象中，相遇就是位移相等，两个图象相交， B正确， A错误，而在速度 时间图象中，相遇就是图象与时间轴围成的面积相等，因此 D正确， C错误。 考点： v t图象， x t图象 两个有界匀强磁场方向均垂直纸面，但方向相反，磁感应强 度大小均为 B，宽度分别为 L和 2L。有一边长为 L的正方形闭合线圈在外力作用下，向右匀速通过整个磁场，如图所示，用 i表示电路中的感
2、应电流， F表示外力， 表示线框受到的安培力， P表示线圈中的热功率，并以逆时针方向为感应电流正方向，向右为力的正方向，线圈在图示位置为位移起点，则下列图像中正确的是 答案： ACD 试题分析：当 ab边刚好进入长为 L的磁场时，穿过线圈垂直向外的磁通量在增大，根据楞次定律可得产生的感应电流方向为瞬时针，当 ab边进入长度为 2L的磁场到完全进入长度为 2L的磁场的过程中，由于线圈的速度不变，所以磁通量变化率为原来的 2倍，故产生的电流为原来的 2倍，因为垂直向外的磁通量在减小，故产生的感应电流方向为逆时针，所以为正，当线圈完全进入长度为 2L的磁场后，线圈中的磁通量不再发生变化，所以没有感应
3、电流产生，当 ab边将要穿过磁场时，穿过线圈的垂直向里的磁通量减小，所以会产生逆时针感应电流，故 A正确， 因为线圈是匀速通过，所以外力和安培力等大反向，设刚开始时安培力大小为 F，根据左手定则可知方向向左，故为负，所以外力方向向右，大小为 F，当 ab边进入长度为 2L的磁场到完全进入 长度为 2L的磁场的过程中， ab和 cd两个边切割磁感线，所以产生的安培力大小为 4F，方向向左，故外力的大小为 4F，方向向右，当线圈完全进入长度为 2L的磁场后，线圈中的磁通量不再发生变化，所以没有感应电流产生，安培力和外力都为零，当 ab边将要穿过磁场时， cd边切割磁感线，产生的安培力大小为 F，方
4、向向右，所以外力大小为 F，方向向左，故 B错误， C正确， 因为速度不变，所以电热全部转化为内能，故 ,设刚开始的一段时间内电流为 I，则该过程中电热为 P，当 ab边进入长度为 2L的磁场到完全进入长度为 2L的磁场的过程中，产生的电流为原来的 2倍，所以电热为 4P，当线圈完全进入长度为 2L的磁场后，电热为零，当 ab边将要穿过磁场时，产生的电流为 I，所以电热为 P，故 D正确， 考点：考查了导体切割磁感线运动， 在倾角为 的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块 A、 B，它们的质量分别为 、 ，弹簧劲度系数为 k， C为一固定挡板，系统处于静止状态现用一平行于斜面向上的恒力 F
5、拉物块 A使之向上运动，当物块 B刚要离开挡板 C时，物块 A运动的距离为 d，速度为 ，则此时 A拉力做功的瞬时功率为 B物块 B的质量满足 C物块 A的加速度为 D弹簧弹性势能的增量为 答案： CD 试题分析：初始系统处于静止，弹簧处于压缩状态，根据 A平衡得 ，出现恒力 F之后，当 B刚要离开挡板时，挡板对 B没有弹力，分析 B可得弹簧处于拉伸，弹力 。那么此过程中 A运动的距离为，所以答案： B中是错误的。物体 A的加速度 答案： C对。对 A分析根据动能定理 整理得答案： D正确。此时拉力 F的瞬时功率等于力和在力的方向上的速度乘积即 答案： A错。 考点：功功率 动能定理 如图所示
6、，平行金属板中带电质点 P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器 的滑片向 b端移动时 A电压表读数减小 B质点 P将向上运动 C电流表读数减小 D R3上消耗的功率增大 答案： A 试题分析：由图可知， 与滑动变阻器 串联后与并联后，再由串连接在电源两端；电容器与并联；当滑片向 b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故 C错误；因并联部分电压减小，而 中电压增大，故电压表示数减小，故
7、A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故 B错误；因两端的电压减小，由可知，上消耗的功率减小；故 D错误 . 考点：动态电路分析。 如图所示，一个表面光滑的斜面体 M固定在水平地面上，它的两个斜面与水平面的夹角分别为 、 ，且 的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接 A、 B两个小滑块，细绳与各自的斜面平行，不计绳与滑轮间的摩擦， A、 B恰好在同一高度处于静止状态剪断细绳后， A、 B滑至斜面底端则 A滑块 A的质量大于滑块 B的质量 B两滑块 到达斜面底端时的速度大小相等 C两滑块同时到达斜面底端 D两滑块到达斜面底端时，滑块 A
8、重力的瞬时功率较大 答案： AB 试题分析：据题意，细绳剪短前 A、 B物体处于静止状态，则有： 即，由于 ，所以 ，故 A正确；据机械能守恒定律：得 ，由于细绳剪短前两个物体处于同一高度，则滑到底端时两个物体速度大小相等但方向不同， B正确；由牛顿第二定律得：， ，则 ，物体的运动时间 ， v相同、 ，则 ，故 C错误；滑到低端时重力的功率为： ，由于 则 ，则 ，故 D错误； 考点：本题考查物体的平衡条件，功率、机械能守恒定律。 如图所示的匀强电场中，水平等距离的虚线表示其等势面，带电荷量粒子只在电场力作用下从 A点运动到 B点过程中，动能增加，若 A点电势为一 10V，下列关于粒子的运动
9、轨迹和 B点电势的说法中正确的是 A粒子沿轨迹 l运动， B点电势为零 B粒子沿轨迹 2运动， B点电势为 20V C粒子沿轨迹 1运动， B点电势为一 20V D粒子沿轨迹 2运动， B点电势为一 20V 答案： A 试题分析：粒子从 A点运动到 B点，动能增加，电场力做正功，电场力方向必定向上，又根据电场力将指向运动轨迹的内侧，所以粒子沿轨道 1运动根据动能定理得：，得 ，又 ，得，故 A正确 考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势；电势能 “儿童蹦极 ”中，拴在腰问左右两侧的是弹性橡皮绳。质量为 m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为 mg，若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明
10、此时的 A加速度为零 B加速度 a=g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下 C加速度 a=g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上 D加速度 a=g，方向竖直向下 答案： B 试题分析：小明静止时受到重力和两根橡皮条的拉力，处于平衡状态，如图所示： 由于 ，故两个拉力的合力一定在角平分线上，且在竖直线上，故两个拉力的夹角为 120，当右侧橡皮条拉力变为零时，左侧橡皮条拉力不变，重力也不变；由于三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故左侧橡皮条拉力与重力的合力与右侧橡皮条断开前的弹力反方向，大小等于 ，故加速度为 g，沿原断裂绳的方向斜向下；故选 B。 考点：本题考查了牛顿第二定律、力的
11、合成与分解。 如图所示，一理想变压器原线圈的匝数 匝，副线圈的匝数 匝，交流电源的电压 V， R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是 A交流电的频率为 100Hz B电压表的示数为 44V C电流表 A，的示数大于电流 表 A2的示数 D变压器的输入功率大于输出功率 答案： B 试题分析：交流电的周期 ， 故 A错误原线圈的电压 ，则 故 B正确原副线圈的电流比等于匝数之反比，因为 ，所以 ，即电流表 示数小于电流表 示数故 C错误；变压器的输入功率等于输出功率，故 D错误 考点：考查了交流电表达式 ，变压器工作原理的应用 两点电荷形成电场的电场线分布如图所示，若图中
12、A、 B两点处的场强大小分别为 EA、EB，电势分别为 、 ，则 A B C D 答案： C 试题分析：由电场线的分布情况可知， A处电场线比 B处电场线密，则 A点的场强大于 B点的场强，即 画出过 B点的等势线与 A所在的电场线交于 C点，则有 A点的电势高低 C点的电势，所以 A点的电势高低 B点的电势，即 C正确 考点：电场强度；电势 据报道，我国自主研制的 “嫦娥二号 ”探月飞行器环月飞行的高度距离月球表面100km， “嫦娥三号 ”探月飞行器落月制动前环月飞行的高度约为 15km，若它们环月运行时均可视为圆周运动，则 A “嫦娥三号 ”环月运行的周期比 “嫦娥二号 ”长 B “嫦娥
13、三号 ”环月运行的速度比 “嫦娥二号 ”大 C “嫦娥三号 ”环月运行时向心加速度比 “嫦娥二号 ”大 D “嫦娥三号 ”环月运行时角速度比 “嫦娥二号 ”小 答案： BC 试题分析：设月球的质量为 M，嫦娥卫星的质量为 m，轨道半径为 r由，得到 ，可知 “嫦娥二号 ”环月运行的周期比 “嫦娥一号 ”更小故 A错误由 ，得到 可知， “嫦娥二号 ”环月运行时的线速度比 “嫦娥一号 ”更大故 B正确由 可知， “嫦娥二号 ”环月运行时的向心加速度比 “嫦娥一号 ”更大故 C正确由 可知， “嫦娥二号 ”环月运行时的角速度比 “嫦娥一号 ”更大故 D错误 考点：考查了万 有引力的应用 如图，将两
14、个质量均为 m的小球 a、 b用细线相连悬挂于 O点，用力 F拉小球 a，使整个装置处于平衡状态，且悬线 与竖直方向的夹角为 ，则 F的最小值 A B C mg D 答案： C 试题分析：把两个小球看做一个整体，则整体受重力 2mg，绳子的拉力 T和拉力 F，根据三角形法则，当力 F与绳子垂直时，此时力 F最小，最小值为 mg，可见力 F的数值不能低于 mg， C正确。 考点：考查了力的合成与分解。 实验题 (8分 )某同学使用如图 A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值，已知小灯泡标有“2 5V， 1 25W”字样，备选滑动变阻器有二种规格， R1标有 “10 ， 2A”， R2标有“100
15、 ， 0 2A”现要求小灯泡两端电压从零开始，并能测量多组数据 (1)为使操作更为方便，滑动变阻器应选用 _(选填 “R1”或 “R2”) (2)在答题纸上将实物图补充完整 (3)图 B为根据实验数据做出的一条 I U图线，从图中求出小灯泡正常工作时的阻值大小为 _ (保留两位有效数字 )，考虑表对线路的影响，此阻值比小灯泡的实际阻值偏 _ (选填 “大 ”或 “小 ”) 答案：（ 1）（ 2） （ 3） 小 试题分析：（ 1）据题意，可以计算出灯 泡的电阻大概为：，要使灯泡电压从 0调起，滑动变阻器需要接触分压式，则滑动变阻器应选择； （ 2）如图所示： 滑动变阻器需要接成分压式，由于 的电
16、阻是个小电阻，电流表接触外接法。 （ 3）从图中我们可以找出当灯泡两端电压为 2.5V时对应的电流为 ，所以根据欧姆定律可得电灯泡正常工作时的电阻为 为，由于电流表外接，测量电流大于灯泡真实电流，据 可知电阻测量值偏小。 考点：本题考查灯泡电阻的测量。 (6分 )在测量某金属丝电阻率的实验中： (1)用螺旋测微器测量金属丝直径如图甲所示，由图可知其直径为 _mm (2)用多用电表粗测金属 丝的电阻，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图乙所示，由此读出阻值大小为 _为了使多用电表测量的结果更准确，应该将选择开关打到 _挡 答案：（ 1） 0.696mm （ 2） 试题分析：（ 1）由图甲所示螺旋
17、测微器可知，固定刻度示数为 0.5mm， 可动刻度所示为 19.60.01mm=0.196mm，螺旋测微器的示数为0.5mm+0.196mm=0.696mm (2)读数为 ，当使用多用电表欧姆档测量电阻时，如果指针偏转角度过小，说明电阻过大，应换高档测量，即换用 测量 考点 ：考查了螺旋测微器以及多用电表读数问题 计算题 (12分 )两足够长的平行光滑金属导轨，问距为 L倾斜放置，与水平面的夹角为 ，处于磁感应强度为 B方向垂直于导轨平面的匀强磁场中一质量为 m、长为 L、电阻为R1的导体棒 ab放在导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻 (1)如图甲，导轨上端接一个内阻为 r的直流电源，
18、导体棒能恰好静止，求电源的电动势 (2)如图乙，导轨上端接一个阻值为 R：的定值电阻，让导体棒由静止开始下滑加速过程中的速度为 v时，导体棒的加速度是多少 答案：（ 1） （ 2） 试题分析： (1) 回路中的电流为 导体棒受到的安培力为 对导体棒受力分析知 联立上面三式解得： (2)当 ab杆速度为 v时，感应电动势 E=BLv，此时电路中电流 （ 1分） 导体棒 ab受到安培力 根据牛顿运动定律，有 考点：导体切割磁感线时的感应电动势，闭合电路欧姆定律，牛顿第二定律 (14分 )如图所示，物块 A和长木板 B的质量均为 lkg， A与 B之间、 B与地面之间的动摩擦因数分别为 0.5和 0
19、.2，开始时 A静止在 B的左端， B停在水平地面上某时刻起给 A施加一大小为 l0N，方向与水平成 斜向上的拉力 F， 0.5s后撤去 F，最终 A恰好停在 B的右端（ =0.6， ） (1)通过计算说明前 0.5s内木板 B是否运动 (2) 0.5s末物块 A的速度 (3)木板 B的长度 答案：（ 1） B没有运动（ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）前 0.5s对 A分析有： ，可得：木板与地面间的最大静摩擦力 ，由于 ，所以 B没有运动 （ 2）根据公式可得： 代入数据可得 （ 3）撤去外力 F后，对 A有： ， 对 B有： ， 当 A到达 B右端时，二者速度相同，之后二者共同减速至静
20、止，不再相对运动，各过程中 AB的位移 根据几何关系可得 B板的长度为 考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的综合应用，难度较大 (16分 )如图所示，直角坐标系 xoy的第一象 限内有场强为 E方向沿 x轴负向的匀强电场，第二象限内有方向沿 y轴负向的匀强电场，在 的区域内有方向垂直坐标平面的匀强磁场一质量为 m、电荷量为 q的正粒子 (不计重力 )，从 P( )点由静止开始运动， 通过第二象限后经 点再进入 y0区域，并恰好经过坐标原点 O.求 (1)第二象限内匀强电场的场强 (2)y0区域内匀强磁场的磁感应强度 B (3)粒子从 P到 0经历的时间 答案： (1) (2) (3) 试题分析： (1)粒子在第一象限内做匀加速直线运动 所以根据动能定理可得： 在第二象限内做匀变速曲线运动，即类平抛运动，故有： , 整理可得 (2)设粒子经过 Q点时速度 与负向的夹角为 ，则根据动能定理可得，故 粒子在 区域内做匀速圆周运动，所以根据几何知识可得： 根据牛顿第二定律可得： 整理可得： (3)粒子在各区域内的运动时间分别满足： 从 P到 O的时间 ， 解得： 考点：考查了带电粒子在电磁场中运动规律的综合应用，动能定理的综合应用
