1、2014届江西省吉安市白鹭洲中学高三上学期期中考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 一半径为 r的带正电实心金属导体球，如果以无穷远点为电势的零点，那么在如图所示的 4个图中，能正确表示导体球的电场强度随距离的变化和导体球的电势随距离的变化的是（图中横坐标 d表示某点到球心的距离，纵坐标表示场强或电势的大小）（ ） A图甲表示场强大小随距离变化的关系，图乙表示电势大小随距离变化关系 B图乙表示场强大小随距离变化的关系，图丙表示电势大小随距离变化关系 C图丙表示场强大小随距离变化的关系，图丁表示电势大小随距离变化关系 D图丁表示场强大小随距离变化的关系，图甲表示电势大小随距离变化关系 答案： B
2、 试题分析：据题意，导体球内部合场强处处为 0，则该点与球心距离在 0-r内，场强为 0；当该点与球心距离大于 r，则据 可知，距离增加，场强减小，故乙图正确；由于导体内部合场强为 0，则导体球内部电势差处处为 0，即导体球内部电势处处相等；当距离大于 r时，距离增加电势减小，故丙图正确，所以应该选择 B选项。 考点：本题考查电场强度与电势。 有一带负电的粒子，其带电量 q= 210-3C。如图所示，在场强 E=200 N/C的匀强电场中的 P点静止释放 ,靠近电场极板 B有一挡板 S,小球与挡板 S的距离 h=5cm，与 A板距离 H=45 cm，重力作用不计。在电场力作用下小球向左运动，与
3、挡板 S相碰后电量减少到碰前的 k倍 ,已知 k=5/6 ,而碰后小球的速度大小不变 . (1)设匀强电场中挡板 S所在位置处电势为零 ,则电场中 P点的电势为多少 小球在 P点时的电势能为多少 (电势能用 Ep 表示 ) (2)小球从 P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功 (3)小球经过多少次碰撞后 ,才能抵达 A板 (取 lg1.2=0.08) 答案：（ 1） 0.02 J （ 2） 13 试题分析： (1)SP之间的电势差为： USP=Eh=S-P P=S-Eh=0 V -200510-2 V=-10 V（ 2分） 小球在 P点的电势能为 Ep=qP=-210-3(-1
4、0) J=0.02 J（ 2分） (2)对小球从 P点出发第一次回到最右端的过程应用动能定理得 W 电 =Ek1-Ek0=0-0=0（ 2分） (3)设碰撞 n次后小球到达 A板 ,动能定理得 qEh-knqE(h+H)=Ekn-Ek0（ 2分） 小球到达 A板的条件是 :Ekn0解得 n12.5, （ 1分） 即小球经过 13次碰撞后才能抵达 A板（ 1分） 考点：本题考查电势能、动能定理 如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上， A、 B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）。现用水平向右的力 F作用于物体 B上，将物体 B缓慢拉高一定的距离，此过
5、程中斜面体与物体 A仍然保持静止。在此过程中则下列说法正确的是（ ） A水平力 F一定变大 B斜面体所受地面的支持力可能变大 C地面对斜面体的摩擦力一定变大 D物体 A所受斜面体的摩擦力一定变大 答案： AC 试题分析：据题意，设悬挂 B物体的细绳与竖直方向夹角为 ，对 B物体受力分析，拉力大小有： ， B物体被拉高过程中夹角 变大，则拉力 F也变大，故 A选项正确；细绳拉力为： ，拉力 T变大，此拉力作用在物体 A上，当 时，拉力增加则 A物体摩擦力也增加，当时，拉力增加则摩擦力先减小后增加，故 D选项错误；通过整体法对整体受力分析，整体受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力，水平向右的拉力和
6、水平向左的摩擦力，当水平拉力 F增大，据平衡条件水平向左的摩擦力也变大， C选项正确；水平拉力 变大对竖直方向的力没有影响，故支持力不变， B选项错误； 考点：本题考查物体平衡条件和整体法及隔离法的应用。 如图所示为吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为 F1、吊床对该人的作用力为 F2，则下列说法错误的是（ ） A坐着比躺着时 F1大 B躺着比坐着时 F1大 C坐着比躺着时 F2大 D躺着比坐着时 F2大 答案： BCD 试题分析：据题意，吊床对人的作用力 F2与人的重力为平衡力，而人坐着或者躺着重力不变，则 F2不变，故 C
7、、 D选项错误；据力的分解，合力一定时，两个分力夹角越大则分力大小越大，而两种情况下人的重力不变，即两绳的合力不变，人躺着两绳的夹角更小，则躺着比坐着 F1更小， A选项正确， B选项错误。据题意应该选择 B、 C、 D选项。 考点：本题考查力的分解与合成。 如图所示，电源 E的内阻不计，其中 A为理想电流表， V1、 V2为理想电压表， R1、 R2、 R3为定值电阻开始时 S是断开的，当闭合开关 S时，各电表的示数变化情况正确的是 ( ) A电压表 V1的示数变小 B电压表 V2的示数变小 C电流表 A的示数变大 D电流表 A的示数变小 答案： BC 试题分析：据题意，当电键闭合后，电阻
8、R2、 R3并联，则总电阻减小，干路电流增加，电流表示数变大， C选项正确 D选项错误；由于不计电源内阻，则有,即电压表 V1的示数不变， A选项错误；并联部分电阻减小，则据：由于电流增加， R1上的电压增加而 V2示数减小，故 B选项正确。 考点：本题考查电路分析。 叠放在一起的 A、 B两物体在水平力 F的作用下，沿水平面以某一速度匀速运动，现突然将作用在 B上的力 F改为作用在 A上，并保持大小和方向不变，如图所示，则关于 A、 B的运动状态可能为 ( ) A一起匀速运动 B一起加速运动 C A加速， B减速 D A加速， B匀速 答案： AC 试题分析：据题意，拉力 F作用在 B上时做
9、匀速运动，则有： ；此时把F作用在 A上，如果 ，则 A物体做匀加速直线运动， A、 B发生相对滑动， A物体作用在 B物体上的摩擦力有： ，则 B物体做减速运动；如果 ，则 A、 B相对静止，且 A、 B整体有： ，则 A、 B一起匀速运动。故选项 A、 C正确。 考点：本题考查整体法与隔离法的应用及物体平衡和牛顿第二定律。 如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是 40 W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的 总功率最大不应超过 ( ) A 40 W B 60 W C 80 W D 120 W 答案： B 试题分析：据题意，三个灯泡完全相同，则电阻 R相同，额定电流为 I，如图所示的连
10、接方式，灯泡 L3电流为 I，其额定功率为 ，灯泡 L1和 L2并联，由于电阻和电压相同，电流也相同，为了不损坏灯泡，最大电流只能是 ，则，故三个灯泡消耗最大功率为： 60w， B选项正确。 考点：本题考查电路连接方式和功率的计算。 如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第 3、 4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为 37。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第 1、 2块石块间的作用力和第 1、 3块石块间的作用力的大小之比为（ ） A B C D 答案： C 试题分析： 据题意，由于 4物块都处于静止状态，则每一物块的合力都为 0 ，对物块 1受力分析，如上图所示，
11、据力的合成法，则有：， ，故两者之比为： ，所以 C选项正确。 考点：本题考查物体的平衡条件。 物体在合外力作用下由静止开始作直线运动，经过时间 t速度为 v，若合外力的功率恒定，则在这段时间内的位移 s为（ ） 答案： D 试题分析：据题意，物体在合外力作用下运动，且作用力功率恒定，则据：可知物体速度增加则牵引力减小，据 可得物体做加速度减小的加速运动，在上图中物体的速度 -时间图像是图线 1，而图线 2的位移大小为：，则据图线与时间轴围成的面积大小等于位移大小，图线 1对应的位移大于图线 2的位移，则 D选项正确。 考点：本题考查机车启动方式和速度 -时间图像。 如图所示，在水平板左端有一
12、固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为 m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为 。现将板的右端缓慢 抬起使板与水平面间的夹角为 ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小 F随夹角 的变化关系可能是图中的（ ） 答案： C 试题分析：据题意，当将板右端抬高后，对物块受力分析，有：，即要使滑块受到弹力，需要满足 ，即，此时滑块被抬高的角度为： ；当 时，弹力为：，故 C选项正确。 考点：本题考查受力分析、物体的平衡。 地球赤道地面上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为 F1，向心加速度为 a1，线速度为 v1，角速度为 1；绕地球表面
13、附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为 F2 ，向心加速度为 a2，线速度为 v2，角速度为 2；地球同步卫星所受的向心力为 F3 ，向心加速度为 a3，线速度为 v3 ，角速度为 3；地球表面重力加速度为 g ，第一宇宙速度为 v ，假设三者质量相等，则下列结论正确的是 （ ） A F1 F2 F3 B a1 a2 g a3 C v1 v2 v v3 D 1 3 2 答案： D 试题分析：据题意，由于周期相同，地球赤道角速度 1与地球同步卫星角速度3大小相等，即 ，据 得 ，则环绕天体半径越大则角速度越小，故 ，则 D选项正确；据 得 ，即半径越大则环绕速度越小，故 ，由于 则据
14、 可知，半径越大则线速度越小，则 故 C选项错误；由于 ，则据 可知，角速度相等时半径大的加速度较大，则有： ，据 得 ，即半径越大则加速度越小，故 ，则 B选项错误；由于地球与同步卫星周期相等，则有： ，又据 可知环绕半径越大则万有引力越小，则 故 A选项错误。 考点：本题考查对万有引力定律的应用。 实验题 用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下： A待测电阻 Rx（大约 100） B直流毫安表 A1（量程 0 10mA，内阻约为 100） C直流毫安表 A2（量程 0 40mA，内阻约为 40） D直流电压表 V1（量程 0 3V，内阻约为 5k） E直流电压表 V2（量程
15、0 15V，内阻约为 15k） F直流电源（输出电压 4V，内阻计） G滑动变阻器 R1（阻值范围 0 50，允许最大电流 1A） H滑动变阻器 R2（阻值范围 0 10k，允许最大电流 1A） I开关一个、导线若干 根据器材的规格和实验要求，为使结果更加准确，要求电压和电流的变化范围尽可能大。 (1)直流毫安表应选 ，直流电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（填序号 A、 B、C ） (2)在方框内画出实验电路图。（ 3）测量结果误差为： _（填 “偏大 ”或“偏小 ”） 答案： (1) C ； D ； G(2)（分压、外接）如图（ 3）偏小 试题分析：（ 1）电源电动势为 E=4v，电阻上的最
16、大电流为： ，故电流表应选择 C；为了测量精确，据电表指针应在刻度的一般至三分之二之间，电压表应选择 D；要使待测电阻电压变化范围大，只有让滑动变阻器接成分压式才可以实现，则应选择总电阻较小的 G。（ 2）滑动变阻器接成分压式，据 ，则电流表应接成外接法；（ 3）电流表外接，使测量电流大于真实电流，而电压是待测电 阻的真实电压，则使测量值小于真实值。 考点：本题考查电阻的测量。 在验证机械能守恒定律的实验中，质量为 1kg的重锤下落，通过打点计时器在纸带上记录运动过程，打点计时器所接电源为 6 V、 50Hz的交变电源，纸带打点如下图所示 纸带上 O 点为重锤自由下落时的打点起点 (O、 A间
17、点未画出 )，选取的计数点 A、B、 C、 D依次间隔一个点 (图中未画出 )，各计数点与 O 点距离如图所示，单位为 mm，重力加速度为 9.8m/s2，则：（计算结果保留三位有效数字） (1)打点计时器打下 B点时，重锤速度 vB _，重锤动能 EkB _. (2)从开始下落算起，打点计时器记录 B点时，重锤势能减少量为 _ (3)由 (1)(2)中数据可知，由重锤下落过程说明 _误差原因可能是： _ 答案： (1)1.18m/s； 0.690 J (2)0.692 J (3)机械能守恒；摩擦阻力等 试题分析：（ 1）做匀变速直线运动的物体，在 t时间内的平均速度等于 时刻的瞬时速度，设相
18、邻计数点之间时间间隔为： ，则有：，重锤动能为：；（ 2）从开始下落到记录 B点时，重锤减少的重力势能为： 。 （ 3）重锤下落过程中，在忽略摩擦力做功情况下，机械能守恒；动能变化小于重力势能变化，时由于摩擦力做功。 考点：本题考查机械能守恒定律的验证。 计算题 如图，一条长为 L的细线上端固定，下端拴一个质量为 m的带电为 q的小球，将它置于一方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时小球在 A点静止释放，当细线离开竖直位置偏角 =60时，小球速度为 0。 (1)求 : 小球带电性质 电场强度 E (2)要小球恰好完成竖直圆周运动，求 A点释放小球时应有初速度 vA(可含根式 ) 答案：（
19、1）正电 （ 2） 试题分析： (1) 小球带正电 (1分 ) 动能定理： 0 =EqLsin-mg L (1-cos)(2分 ) E = (2分 )(2)等效重力 = ， 与竖直夹角 30 (1分 ) 恰好过等效最高点： m = (1分 ) mv2- mvA2=- ( cos30) （ 2分） vA= （ 1分） 考点：本题考查动能定理，圆周运动。 如图，竖直放置的大圆环圆心为 O，半径为 R，质量为 m的小球 A套在大圆环上，有一足够长的细轻绳拴在 A上，另一端跨过固定在大圆环最高点 C处的一个小滑轮后吊着一个小球 B，不计滑轮半径和质量、不计绳子的质量，不计一切摩擦，绳子不可伸长平衡时弦
20、 CA所对的圆心角 =30。 求 :（ 1）小球 B质量 mB （ 2）若 mB=m，将小球 A从圆心 O 的等高点 D静止释放后小球 A、 B轨道稍微错开互不影响，求小球 A的最大速度 vAM。 (可含根式 ) 答案：（ 1） m （ 2） 试题分析： (1)绳子拉力 T=mB g= mg(3分 ) mB = m(2分 ) (2)A到达最低点时为最大速度 vAM 此时 vB=0(1分 )动能定理 : mvAM2=mgR-mg(2R- R) (2分 ) vAM= (2分 ) 考点：本题考查物体的平衡条件和动能定理。 如图所示，质量为 m的汽车以恒定功率 P从 A点由静止出发，先沿着长度为 S1
21、，倾角为 的斜面运动到 B点（其受到的阻力为车重 k1倍），随后沿着长度为 S2的水平面运动到 D 点（其受到的阻力为车重 k2倍）。若 S1和 S2足够长，汽车在 AB、 BD段最后均可达到匀速行驶。求： （ 1）汽车在 AB段和 BD段分别耗时为多少？达到匀速时，其速度 V1和 V2分别为多大？ （ 2）汽车发动机在过 B点后，为了省油，至少还需工作多久才能到达 D点。 （ 3）若汽车可先沿着长度为 S2的水平面运动（其受到的阻 力为车重 k2倍），随后沿着长度为 S1，倾角为 的斜面运动到 D 点（其受到的阻力为车重 k1倍）。若 k1=k2=k，请问与原路径相比，哪个更省时，为什么？
22、答案：（ 1） （ 2） （ 3）因为 所以汽车沿原路径耗时更多 试题分析： (1)机车以恒定功率启动过程中，在 AB间匀速 (1分 ) 据动能定理得： (1分 ) （ 1分） BD间匀速 （ 1分） （ 1分） （ 1分） (2)若以 为初速汽车滑行能达到 D点，则汽车发动机在 段工作时间为 t=0(1分 ). 若不能 ,设至少还需工作时间 t,恰好到达 D. 动能定理 : （ 1分） （ 3）两个路径克服阻力做功相同 . 动能定理 : （ 1分） 可知汽车到达 点，末速度越大，汽车发动机工作时间越长。 汽车沿原路径到达 点，最后车速为 ，而汽车沿新路径到 点，末速度为 。 因为 所以汽车沿原路径耗时更多。 （ 1分） 考点：本题考查机车启动方式、动能定理。
