1、2014届湖南省 “五市十校 ”高三第一次联合检测（ 12月）物理试卷与答案（带解析） 选择题 修建房屋时，常用如图所示的装置提运建筑材料，当人向右运动的过程中，建筑材料 A被缓缓提起，此过程中，设人对地面的压力为 FN，人受到地面的摩擦力 Ff，人拉绳的力为 F，则下列说法中正确的是（） A FN、 Ff和 F都增大 B FN、 Ff增大， F不变 C FN、 Ff和 F都减小 D FN增大， Ff减小， F不变 答案： B 试题分析 :因为建筑材料 A被缓慢提起，则 A处于平衡状态，拉力等于 A的重力，所以拉力 F不变，人受重力、支持力、拉力和摩擦力处于平衡，设绳子与水平方向的夹角为 ，根
2、据共点力平衡，在水平方向上有： Fcos=Ff，在竖直方向上有： FN+Fsin=mg，因为 在减小，所以 Ff增大， FN增大故 B正确， A、C、 D错误 考点： 共点力作用下的平衡 如图所示， MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为 E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为 R， AB为圆水平直径的两个端点， AC 为1/4圆弧。一个质量为 m电荷量为 -q的带电小球，从 A点正上方高为 H处由静止释放，并从 A点沿切线进入半圆轨道。不 计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是 A小球一定能从 B点离开轨道 B小球在 AC 部分可能做匀速圆周运动
3、 C若小球能从 B点离开，上升的高度一定小于 H D小球到达 C点的速度可能为零 答案： BC 试题分析 :由于题中没有给出 H与 R、 E的关系，所以小球不一定能从 B点离开轨道，故 A错误；若重力大小等于电场力，小球在 AC 部分做匀速圆周运动，故 B正确；由于小球在 AC 部分运动时电场力做负功，所以若小球能从 B点离开，上升的高度一定小于 H，故 C正确；若小球到达 C点的速度为零，则电场力大于重力，则小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达 C点的速度不可能为零故 D错误 考点：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；向心力 如图所示，实线表示某电场的电场线，过 O 点的虚线 MN
4、与电场线垂直，两个相同的带负电的粒子 P、 Q 分别从 A、 B两点以相同的初速度开始运动，速度方向垂直于 MN，且都能从 MN 左侧经过 O 点。设粒子 P、 Q 在 A、 B两点的加速度大小分别为 a1和 a2，电势能分别为 Ep1和 Ep2，以过 O点时的速度大小分别为 v1和 v2，到达 O 点经过的时间分别为 t1和 t2。粒子的重力不计 ，则（）答案： BCD 试题分析 :电场线越密，场强越大，粒子受到的电场力越大，加速度越大所以a1 a2故 A错误；过 A点画出等势面，根据沿着电场线方向电势降低，所以A点电势大于 B点电势，由于带负电，所以 Ep1 Ep2故 B正确；粒子 P、
5、Q 在A、 B两点分别到 0点有 AO 点间的电势差大于 BO 点间的电势差，所以粒子P的动能减小量大于粒子 Q 的动能减小量，所以 v1 v2故 C正确；带负电的粒子 Q 从 B运动到 O 沿水平方向分运动的加速度小于带负电的粒子 P从 A运动到 O 的加速度， P、 Q 水平方向位移相同，做减速运动，所 以 t1 t2，故 D正确 考点：电场线；电势能 如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径 r=0.4m，最低点处有一小球（半径比 r小很多），现给小球以水平向右的初速度 v0，则要使小球不脱离圆轨道运动， v0应当满足 (g=10m/s )（） A B C D 答案： CD
6、 试题分析 :要使小球不脱离轨道运动， 1、越过最高点 2、不越过四分之一圆周。最高点的临界情况： mg= 得 v= =2m/s，由机械能守恒定律， mg(2r)=- ，解得 v0= ； 若不通过四分之一圆周，根据机械能守恒定律有： mgr= 解得 v0=； 所以 或 ，故 CD正确， AB错误 考点：向心力；牛顿第二定律；机械能守恒定律 如图所示，质量 20kg的小物块（可视为质点）以速度 4m/s水平向右进入转送带，传送带向左传动、速率为 3m/s，两皮带轮轴心间的距离是 9m，已知小物块与传送带间的动摩擦因数为 0.1。对此，下列说法中正确是（） A物体将从传送带的左边离开 B特体将从传
7、送带的右边离开 C物块离开传送带的速度为 3m/s D传送带对物块先做负功、后一直做正功直至落下传送 带 答案： AC 试题分析：牛顿第二定律试题分析 :已知，物体的初速度 v=4m/s，传送带的速度为 v0=3m/s。 物体刚开始在水平方向上受到向左的滑动摩擦力作用，向右做匀减速直线运动，设向右滑行的最远距离为 L，由动能定理： -mgL=0- ，解得 L=8mm2。开始时 m1恰在右端碗口水平直径 A处， m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当 m1由静止释放运动到圆心 O 的正下方 B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失。 (1)求小球 m2
8、沿斜面上升的最大距离 s；（ 2）若已知细绳断开后 m1沿碗的内侧上升的最大高度为 R/2，求 m1/m2。 答案： (1) ；（ 2） 试题分析 :（ 1）设重力加速度为 g，小球 m1到达最低点 B时 m1、 m2速度大小分别为 v1、 v2， 别为 v1、 v2，由运动合成与分解得 对 m1、 m2系统由功能关系得 设细绳断后 m2沿斜面上升的距离为 s，对 m2由机械能守恒定律得 小球 m2沿斜面上升的最大距离 联立得 （）对 m1 由机械能守恒定律得： 联立 得 考点：机械能守恒定律；运动的合成和分解 如图所示，竖直固定放置的光滑绝缘杆上 O 点套有一个质量为 m、带电量为 -q的小
9、环。在杆的左侧固定一个带电量为 +Q 的点电荷，杆上 a、 b两点与 Q正好构成等边三角形。已知 Oa之间距离为 h1， ab之间距离为 h2，静电常量为 k。现使小环从图示位置的 O 点由静止释放，若通过 a点的速率为 。 试求： （ 1）小环运动到 a点时对杆的压力大小及方向；（ 2）小环通过 b点的速率。 答案：（ 1） ，方向水平向左。；（ 2） 试题分析 : （ 1）由库仑定律可得，小环运动到 a点时所受库仑力为 ，方向由 a指向 Q。 设 r为 Q 到 a点的距离，依题意 ，所以 。 杆对小环的支持力 ，方向水平向右。 由牛顿第三定律可知，小环对杆的压力大小 ，方向水平向左。 （
10、2）小环从 a运动到 b的运动过程，根据动能定理 由于 Qa=Qb，所以 可得 考点：库仑定律；电势能；动能定理的应用 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在 Oxy平面的 ABCD区域内，存在两个场强大小均为 E的匀强电场 和 ，两电场的边界均是边长为 L的正方形 (不计电子所受重力 ) (1)在该区域 AB边的中点处由静止释放电子，求电子在 ABCD区域内运动经历的时间和电子离开 ABCD区域的位置； (2)在电场 区域内适当位置由静 止释放电子，电子恰能从 ABCD区域左下角 D处离开，求所有释放点的位置。 答案：（ 1） t=2 ，电子离开时的位移坐标为 x 2L，
11、y= ；（ 2）这些位置在双曲线 y 位于区 I的部分上 试题分析 : 电子在区域 I中做初速度为零的匀加速直线运动， 根据动能定理可得： eEL mv2 离开区域 I时的速度为 v 电子通过区域 I的时间为 t1 电子在区域 中匀速运动，通过时用时间为 t3 进入区域 时电子做类平抛运动，假设电子能穿过 CD边，则： 电子在区域运动时间 t3 t2 在沿 y轴方向上根据牛顿第二定律可得： eE ma y轴方向上运动的位移为 y at22 ，显然假设成立。 电子在 ABCD区域内运动经历时间为 t t1 t2 t3 2 电子离开时的位移坐标为 x 2L， y y 假设释放的位置坐标为（ x,y） 在区域 I中有： eEL mv 2 在区域 中有： t 所以 y at2 所以这些位置在双曲线 y 位于区 I的部分上 考点： 带电粒子在匀强电场中的运动
