1、2014届浙江省温州市十校联合体高三上学期期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示，将一个质量为 m的球固定在弹性杆 AB的上端，今用测力计沿水平方向缓慢拉球，使杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中， AB杆对球的弹力方向为（ ） A始终水平向左 B始终竖直向上 C斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大 D斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大 答案： C 试题分析：小球受到重力 G、拉力 F、弹力 N，受力如图所示，弹力 N 与 F和G的合力相平衡，斜向左上方，当拉力增大时，弹力与竖直方向夹角增大， C正确。 考点：本题考查受力分析和物体平衡。 如图甲所示，正六边形导线框 abc
2、def放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度 B随时间 t的变化关系如图乙所示。 t=0时刻，磁感应强度 B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正。则下面关于感应电流 I和 cd所受安培力 F随时间 t变化的图象正确的是（ ） 答案： AC 试题分析：由楞次定律和法拉第电磁感应定律可得 0-2s时间内感应电 流沿逆时针方向，电流大小为恒定， cd边受到的安培力方向向右，由 F=BIl知，电流恒定，磁感应强度均匀减小，则安培力均匀减小； 2-3s感应电流沿逆时针方向，安培力向左，随磁感应强度均匀增大； 3-4s内感应电流沿顺
3、时针方向， cd边受到的安培力向右，随磁感应强度均匀减小； 4-6s内感应电流沿顺时针方向， cd边受到安培力向左，随磁感应强度均匀增大， A和 C正确。 考点：本题考查电磁感应图像。 如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为 n:1，原线圈接电压为u=U0sint的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为 R。当输入端接通电源后，电动机带动一质量为 m 的重物匀速上升，此时电流表的示数为 I，重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ） A电动机两端电压为 IR B原线圈中的电流为 nI C电动机消耗的电功率为 D重物匀速上升的速度为 答案： CD 试题分析：变压
4、器原线圈输入电压为 ，副线圈输出电压为 ， A错误；根据变压器原副线圈电流关系得，原线圈中电流为 ， B错误；电动机消耗电功率为 C正确；电动机输出功率为 mgv，线圈发热功率为 I+r,电动机消耗电功率等于输出机械功率与线圈热功率之和，可得重物上升速度为， D正确。 考点：本题考查变压器和功能关系。 某同学阅读了 “火星的现在、地球的未来 ”一文，摘录了以下资料： 太阳几十亿年来一直不断地在通过发光、发热释放能量，质量在缓慢地减小。 金星和火星是地球的两位近邻，金星位于地球圆轨道的内侧，火星位于地球圆轨道的外侧。 由于火星与地球的自转周期几乎相同，自转轴与公转轨道平面的倾角也几乎相同，所以火
5、星上也有四季变化。 根据该同学摘录的资料和有关天体运动规律，可推断（ ） A太阳对地球的引力在缓慢减小 B日地距离在不断地减小 C金星的公转周期超过一年 D火星上平均每个季节持续的时间大于 3个月 答案： AD 试题分析：太阳的质量减小，则太阳对地球的万有引力减小， A正确；太阳对地球的引力减小，地球做离心运动，日地距离不断增大， B错误；金星离太阳较近，公转周期比地球公转周期小，因此其公转周期小于一年 ,C错误；火星离太阳较远，公转周期大于地球公转周期，其公转周期大于 12个月，每个季节持续时间大于 3个月， D正确。 考点：本题考查万有引力定律应用。 北京时间 2011年 3月 11日 1
6、3时 46分日本仙台以东地区发生里氏 9.0级强烈地震，震源深度 24km，地震随后引发 10m高海啸，形成强大的波浪，向前推进，将沿海地带一一淹没，并于美国当地时间 3月 11日凌晨 3时左右，抵达5700多公里以外的夏威夷群岛，造成至少 3亿美元财产损失。海啸在海洋的传播速度大约每小时 500到 600km，是地震波传播速度的 1/25左右。下列说法中正确的是（ ） A海啸波是电磁波 B美国夏威夷发生的海啸是日本发生的地震，并将该处的海水传到了美国夏威夷而引起的 C可以利用地震波传播速度与海啸传播速度的差别 造成的时间差进行海啸预警 D海啸波沿 -x轴方向传播，图中 a点经 1/4周期时将
7、到达 10m高的波峰处 答案： C 试题分析：海啸波时机械波， A错误；机械波传递的是振动形式，介质不随波迁移， B 错误；利用地震波和海啸波传播的速度差可以进行海啸预警， C 正确；海啸波沿 x轴负向传播，该时刻 a点沿 y轴负向运动，经 1/4周期将 10m的波谷处， D错误。 考点：本题考查机械波的传播和质点的振动。 我国第一条商业运营的 “上海磁悬浮 ”列车已于 2003年 10月 1日正式运营。据报导，上海磁浮线全长 33000m，全程行驶约 7min30s，列车的最高速度为120m/s。如图所示，为列车达到最高时速前的速度图线 OABC，这段位移为14700m，则列车在 BC 段的
8、加速度为（ ） A 0.4m/s2 B 0.5m/s2 C 0.6m/s2 D 0.7m/s2 答案： B 试题分析：设速度为 60m/s运动时间为 t， v-t图像面积大小表示位移大小，由图像面积可得 t=35s， BC 段加速运动时间为 120s，加速度为 a=0.5m/s2， B正确。 考点：本题考考查运动图像与加速度概念。 一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是（ ） 答案： B 试题分析：紫光的折射率大于红光，复合光从左边界面进入玻璃时紫光偏折大些，且向底边偏折， B正确。 考点：本题考查光的折射定律和色
9、散。 实验题 （ 10分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器 A、 B，滑块 P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器 A、 B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压 U随时间 t变化的图象。 实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的 t1 t2（选填 “ ”、 “=”或 “ ”）时，说明气垫导轨已经水平。 用游标卡尺测遮光条宽度 d，测量结果如图丙所示，则 d = mm。
10、 滑块 P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码 Q 相连，钩码 Q 的质量为 m。将滑块 P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若 t1、t2和 d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出 和 （写出物理量的名称及符号）。 若上述物理量间满足关系式 ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。 答案：（ 1） t1=t2（ 2分）（ 2） 5.0mm （ 2分）（ 3） 滑块质量 M，两光电门间距为 L （各 2分） （ 4） mgL= （ 2分） 试题分析：滑块匀速运动时，遮光条遮光时间相等，表面气垫导轨已经调水平。游标卡尺读数为 5.00mm。验证
11、滑块和砝码组成系统机械能守 恒定律，许需测量滑块质量 M，两光电门间距为 L。滑块通过两光电门时的速度分别为 和 ，系统重力势能减少量等于动能增加量，则表面机械能守恒，有关系式mgL= 。 考点：本题考查光电门测量速度与验证机械能守恒定律实验。 （ 10分）两位同学在实验室利用如图（ a）所示的电路测定定值电阻 R0以及电源的电动势 E和内电阻 r，调节滑动变阻器的滑动触头 P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表 A和电压表 V1 的测量数据，另一同学记录的是电流表 A和电压表 V2的测量数据，并根据数据分别描绘了如图（ b）所示的两条U-I直线，回答下列问题： （ 1）该同学首先用多用电表
12、粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为 _V； （ 2）根据甲乙两同学描绘的直线，可知甲同学是根据电压表 （填 “V1”或 “V2”）和电流表 A的数据描绘的图线，可以测得 （填写物理量符号 R0 或 E和 r），计算结果为 ； （ 3）甲、乙图线的交点表示滑动变阻器滑动触头恰好位于 （填：最左端、最右端或中间）。 答案：（ 1） 1.50 （ 2） V1 E和 r 电源电动势 E=1.5V和电源内阻 r=1.0（ 3）最左端 （每空 2分） 试题分析：测量电压量程为 2.5V，每小格读数为 0.05V，电压读数为 1.50V。甲同学描绘电源的路端电压与电流关系，电
13、压为 V1 示数，根据图线可以求电源的电动势和内阻，图线与纵轴截距大小为电动势，数值为 1.50V，图线斜率大小为电源内阻，大小为 1.0。甲乙图线的焦点表示两电压表读数相同，则滑动变阻器阻值为零，滑片应位于左端。 考点：本题考查测量电源内阻和伏安法测电阻实验。 计算题 （ 16分）固定光滑斜面与地面成一定倾角，一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动，拉力 F和物体速度 v随时间的变化规律如图所示，取 重力加速度 g=10m/s2求物体的质量及斜面与地面间的夹角 答案： =300 试题分析：解：由图可得， 0 2 内物体的加速度为 （ 4分） 由牛顿第二定律可得： （ 4分） 2s后有： （
14、 4分） 联立 ，并将 代入解得： （ 4分） 考点：本题考查牛顿定律应用。 （ 20分）如图所示，竖直平面内的直角坐标系中， X轴上方有一个圆形有界匀强磁场（图中未画出）， x轴下方分布有斜向左上与 Y轴方向夹角 =45的匀强电场；在 x轴上放置有一挡板，长 0.16m,板的中心与 O 点重合。今有一带正电粒子从 y轴上某点 P 以初速度 v0=40m/s 与 y轴负向成 45角射入第一象限，经过圆形有界磁场时恰好偏转 90，并从 A点进入下方电场，如图所示。已知A点坐标（ 0.4m， 0），匀强磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小 B= T，粒子的荷质比 C/kg，不计粒子的重力。问： （ 1
15、）带电粒子在圆形磁场中运动时，轨迹半径多大？ （ 2）圆形磁场区域的最小面积为多少？ （ 3）为使粒子出电场时不打在挡板上，电场强度应满足什么要求？ 答案：（ 1） 0.2m （ 2） 0.02 （ 3） E 10N/C 或 E 6.67N/C。 试题分析： （ 1）设带电粒子在磁场中偏转，轨迹半径为 r。 由 得 （ 2分） 代入解得 （ 2分） （ 2）由几何关系得圆形磁场的最小半径 R对应： 2R= （ 3分），则圆形磁场区域的最小面积 S= = （ 3分） （ 3）粒子进电场后做类平抛运动，出电场时位移为 L， 有 ， （ 2分） （ 2分） ， （ 2分） 代入解得 （ 2分） 若出
16、电场时不打在档板上，则 L 0.32m或 L 0.48m， 代入解得 E 10N/C 或 E 6.67N/C。 （ 2分） 考点：本题考查带电粒子在电场磁场中运动。 （ 22分） 如图（ a）所示，倾角 30（的光滑固定斜杆底端固定一电量为Q 210-4C的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与 Q 未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图像如图（ b）所示，其中线 1为重力势能随位移变化图像，线 2为动能随位移变化图像。（ g 10m/s2，静电力恒量 K=9109N m2/C2）则 : （ 1）描述小球向上运动过程中的速度与加速度的大小变化情况； （
17、 2）求小球的质量 m和电量 q； （ 3）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差 U； （ 4）在图（ b）中画出小球的电势能（ 随位移 s变化的图线。（取杆上离底端3m处为电势零点） 答案：（ 1）先沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零。（ 2） m 4kg 1.1110-5C （ 3）4.2106V （ 4）如图所示 试题分析： 解：（ 1）先沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零。 （ 2分） （ 2）由线 1可得 EP mgh mgssin， （ 2分） 斜率 k 20 mgsin30（ （ 2分） ， 所以 m 4kg （ 1分） 当达到最大速度时带电小球受力平衡 mgsin kqQ/s02， （ 2分） 由线 2可得 s0 1m， （ 2分） 得 q mgs02sin/kQ 1.1110-5C （ 2分） （ 3）由线 2可得当带电小球运动至 1m处动能最大为 27J。 （ 2分） 根据动能定理 WG W 电 （ Ek -mgh qU Ekm-0 （ 2分） 代入数据得 U 4.2106V （ 2分） （ 4）右图中线 3即为小球电势能 随位移 s变化的图线 （ 3分） 考点：本题考查带电体在电场中运动和功能关系。
