1、2014届重庆市荣昌中学高三上期期末训练物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图，三根长度均为 的轻绳分别连接于 C、 D两点， A、 B两端被悬挂在水平天花板上，相距 .现在 C点上悬挂一个质量为 的重物，为使 CD绳保持水平，在 D点上可施加力的最小值为（ ） A. B. C. D. 答案： B 试题分析：要使 CD绳保持水平，先对 C点进行受力分析如图： 要使 C点平衡有： , ，由几何关系可知：，解得： ；再对 D点受力分析如上图 ,当 与 垂直时，力 有最小值，即 ，选项 A、 C、 D均错误。故选B. 考点：本题考查了共点力的平衡条件及其应用、图解法、受力分析 . (6 分 ) 如图
2、所示表示两列相干水波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，相邻实线与虚线间的距离为 0.2 m，波速为 1 m/s，在图示范围内可以认为这两列波的振幅均为 1cm， C点是相邻实线与虚线间的中点，则( ) A图示时刻 A、 B两点的竖直高度差为 2cm B图示时刻 C点正处于平衡位置且向水面上运动 C F点到两波源的路程差为零 D经 0.2s， A点的位移为零 答案： B 试题分析：图示时刻点 A、 B、 C、 D振动加强， A、 B间竖直 高度差，选项 A错误 .图示时刻点 C在平衡位置，根据波的传播方向与质点振动方向的关系知，点 C由平衡位置向上运动 ,选项 B正确 .图示时
3、刻点 E、F振动减弱，位移为零，到两波源的路程差为半波长的奇数倍 ,选项 C错误 .波长为 ， ,周期 ，经过时间 ,两列波的波谷传到 A点，则 A点处于波谷，位移为 -2cm,选项 D错误 .故选 B. 考点：本题考查了波的干涉、振动和波的关系 . （ 6分）如图为两分子系统的势能 与两分子间距离 的关系曲线下列说法正确的是 ( ) A当 大于 时，分子间的作用力表现为引力 B当 小于 时，分子间的作用力表现为斥力 C当 由 到 变化变化过程中，分子间的作用力先变大再变小 D在 由 变到 的过程中，分子间的作用力做负功 答案： B 试题分析：分子间距等于 时分子势能最小，即 .当 小于 时分
4、子力表现为斥力 , 当 大于 时分子力表现为引力，选项 A错误、选项 B正确 . 当 由 到变化变化过程中，分子力先是引力变大后变小，后是斥力变大，选项 C错误 . 在 由 变到 的过程中，分子斥力做正功分子势能减小， D错误 .故选 B. 考点：本题考查了分子力、分子势能、分子力做功 . 如图甲所示，物体受到水平推力 F的作用在粗糙水平面上做直线运动通过力传感器和速度传感器监测到推力 F、物体速度 v随时间 t变化的规律如图乙所示取 g 10 m/s2.则 ( ) A物体的质量 m 1.0 kg B物体与水平面间的动摩擦因数 0.20 C第 2秒内物体克服摩擦力做的功 W 1.8J D前 2
5、秒内推力 F做功的平均功率 1.5W 答案： D 试题分析：第 2s内，由 图象可知，加速度 ，由牛顿第二定律可知： ；第 3s内物体做匀速直线运动， ，解得：， ，选项 A、 B均错误 .第 2s内物体运动的位移为 ，摩擦力为 2N，故克服摩擦力做的功 ，选项 C错误 .前 2s内推力做功为，平均功率 ，选项 D正确 .故选 D. 考点：本题考查了受力分析、牛顿第二定律、功和功率、图象 . 如图所示，竖直放置的平行板电容器， A板接电源正极， B板接电源负极，在电容器中加一与电场方向垂直的、水平向里的匀强磁场。一批带正电的微粒从 A板中点小孔 C射入，射入的速度大小方向各不相同，考虑微粒所受
6、重力，微粒在平行板 A、 B间运动过程中 ( ) A所有微粒的动能都将增加 B所有微粒的机械能都将不变 C有的微粒可以做匀速圆周 运动 D有的微粒可能做匀速直线运动 答案： D 试题分析：带电微粒受到重力、洛伦兹力和电场力。若速度较大，则洛伦兹力向上且可能大于重力，此时将向上偏，洛伦兹力不做功，重力做负功，电场力做正功，则动能可能不变，可能减小，也可能增大，若速度较小，则洛伦兹力可能小于重力，微粒将向下偏，重力做正功，电场力做正功，动能一定增大，选项 A错误 .由于除重力以外的电场力对微粒做了功，机械能不守恒，故选项 B错误。因液滴重力与电场力不可能平衡，所以粒子不可能做匀速圆周运动，选项 C
7、错误。若洛伦兹力与重力、电场力三力平衡，粒子可能做匀速直线运动，选项 D正确 .故选 D. 考点：本题考查了带电微粒在复合场中的运动、能量守恒定律、运动的判断 . 未发射的卫星放在地球赤道上随地球自转时的线速度为 v1、加速度为 a1；发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为 v2、加速度为 a2；实施变轨后，使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动，运动的线速度为 v3、加速度为 a3.则 v1、 v2、 v3和 a1、 a2、 a3的大小关系是 ( ) A v2 v3 v1 a2 a3 a1 B v3 v2 v1 a2 a3 a1 C v2 v3 v1 a2 a1 a3 D v2 v3
8、v1 a3 a2 a1 答案： A 试题分析：卫星放在地球赤道上随地球自转时的角速度与同步卫星的角速度相等，由 可知 ；近地轨道卫星和同步卫星随地球公转，满足，则在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为 ，所以 v2 v3 v1.由万有引力定律和牛顿运动定律可知 ,则 a2 a3 a1，所以选项 A正确。故选 A. 考点：本题考查了万有引力定律及其应用、自转与公转 . 质量为 0.8kg的物体在一水平面上运动 ,如图所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力和不受水平拉力作用时的 图线 , g取 10m/s2。现有以下四种判断，其中正确的是 ( ) A a是物体受到水平拉力作用时的 -t图线 B 0
9、 4s内两物体位移相同 C物体与地面的动摩擦因数为 0.15 D物体受到的水平拉力为 0.6N 答案： C 试题分析：由 图象可知 b图象代表做匀加速直线运动， a图象代表做匀减速直线运动，则拉力不可能与速度方向相反，只能是拉力与速度方向相同，故 b图象是受拉力时的图象，选项 A 错误 .由 图象与坐标轴围成的面积代表位移，易得 4s内 ，选项 B错误 .由图象的斜率代表加速度，可知 b图象的加速度： ， a图象的加速度： ；由牛顿第二定律可得： ， ，解得： ， ,选项 C正确，选项 D错误 .故选 C. 考点：本题考查了匀变速直线运动的规律、 图象、牛顿第二定律 . 实验题 （ 6分）在做
10、 “研究平抛物体的运动 ”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹 A；将木板向远 离糟口方向平移距离 x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹 B；又将木板再向远离槽口方向平移距离 x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹 C。若测得木板每次移动距离均为x=10.00cm， A、 B间距离 y1=4.78cm， B、 C间距离 y2=14.58cm。重力加速度为. （ 1）根
11、据以上直接测量的物理量求得小球初速度为 v0= （用题中所给字母表示）。 （ 2）小球初速度的测量值为 m/s。（保留三位有效数字） 答案： (1） （ 3分）（ 2） 1.00（ 3分） 试题分析： (1)由题意知小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，水平位移相等，在经过 A、 B、 C位置时所经历的时间间隔 相等，在竖直方向做自由落体运动，由 ，有 ，可解得： . (2)将已知数据代入即可得 . 考点：本题考查了研究平抛物体的运动 . （ 12分）某兴趣小组在做 “测定金属丝的电阻率 ”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为 5 ，为了使测量结果尽量准确，从实验室找到以下供选择的器材： A电
12、池组 E(3V，内阻约 1) B电流表 A1(0 3A，内阻 0.0125) C电流表 A2(0 0.6A，内阻约 0.125) D电压表 V1(0 3V，内阻 4k) E电压表 V2(0 15V，内阻 15k) F滑动变阻器 R1(0 20，允许最大电流 1A) G滑动变阻器 R2(0 2000，允许最大电流 0.3A) H开关、导线若干 (1)实验时电压表选 ；电流表选 ；滑动变阻器选 (填字母代号 ) (2)若用螺旋测微器测得金属丝的直径 d的读数如图所示，则读数为 _ mm. (3)若用 L表示金属丝的长度， d表示直径，测得电阻为 R，请写出计算金属丝电阻率的表达式 _. (4)请设
13、计合理的测量电路，把电路图画在作图框中，在图中标明元件符号 答案：（ 1） D (1分 ), C（ 1分） , F（ 1分） (2)0.900（ 3分） ,(3) （ 3分） ,(4)电路如下图（ 3分） 试题分析： (1)由于电源电动势为 3 V，则电压表的量程选 3V，选 D；由可知电路中最大电流约为 0.5A，则电流表 0.6A的量程，选 C；滑动变阻器为了操作和控制方便，最大电阻不能太大，且滑动变阻器 R2最大电流只有0.3 A容易超过，故选 R1，选 F. （ 2）螺旋测微器读数为： 0.5mm+40.00.01mm=0.900mm （ 3）由电阻定律可知： ，而 ，解得： . （
14、4）由于 ，选电流表外接法，滑动变阻器选用限流式或分压式均可 . 考点：本题考查了伏安法测金属丝的电阻率。 计算题 （ 6分）一定量的气体内能增加了 . 若吸收了 的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？ 若气体对外界做了 的功，则是气体放热还是从外界吸热？放出或吸收的热量是多少？ 答案： 外界对气体做功 , 气体从外界吸热 , 试题分析：据题意： ，由热力学第一定律： 解得： ，即外界对气体做功，做功 . ,由热力 学第一定律： 解得： ，即气体从外界吸热，热量是 . 考点：本题考查了热力学第一定律 . （ 20分）一质量为 电荷量 的与外界绝缘物块 A（可视为质点
15、），置于光滑水平面上。 A与弹簧左端相连接，弹簧右端固定在竖直墙面上，整个空间中存在水平向右的匀强电场，场强 ，平衡时弹簧的压缩量为 .如图 O为弹簧原长时的位置，另一个质量也为 电量为 的绝缘带电物块 B（可视为质点），从 O 点左侧距离 O 为 处的 P点由静止释放，当它打在 A物块上时立即与 A一起向右运动，但不粘连，它们到达最右端后又向左运动，试求：物块 B向左运动达到最远点时距 O 点的距离？（ AB相撞在瞬间完成，电荷无转移，不计 AB间库仑力，弹簧始终在弹性限度内）。 答案： 试题分析：对 A受力分析 解得： （ 3分） 对 B由动能定理 : 解得： （ 3分） 对 B与 A的系
16、统 ,由动量守恒： 解得： （ 4分） A与 B分开时， B与 A之间的弹力为零： 对 A受力分析： 解得分开时： (伸长 ) （ 4分） 从 AB相遇到共速后到分开，由动能定理： 解得： 从分开到停下由 得 : （ 4分） 最远处为 （ 2分） 其他方法合理结果正确也可给分。 考点：本题考查了力的平衡、动能定理、动量守恒定律、牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律 . （ 16分）利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域 ACDG(AC 边足够长 )中存在垂直于纸面的匀强磁场， A处有一狭缝。离子源产生的离子，经静电场加速后穿
17、过狭缝沿垂直于 GA边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到 GA边，被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是 和 ，电荷量均为 .加速电场的电势差为 ，离子进入电场时的初速度可以忽略 .不计重力，也不考虑离子间的相互作用。 (1)求质量为 的离子进入磁场时的速率 ； (2)当磁感应强度的大小为 B时，求两种离子在 GA边落点的间距 . 答案： (1) （ 6分） (2) （ 10分） 试题分析： (1)加速电场对离子 做功 ,由动能定理： 解得： (2)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式： ，得 : ， 利用 式得离子在磁场中的轨道半径分别为： ， 两种离子在 GA上
18、落点的间距： 考点：本题考查了带电粒子在磁场中的运动、牛顿第二定律、动能定理、匀速圆周 运动 . （ 14分）如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量 m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力 F作用下，从 A点由静止开始运动，到达 B点时立即撤去拉力 F.此后，物体到达 C点时速度为零。每隔 0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求： （ 1）恒力 F的大小。（ 2）撤去外力 F的时刻。 答案：（ 1） （ 7分） (2) （ 7分） 试题分析：（ 1）加速阶段加速度 ,减速阶段加速度加速阶段中： 减速阶段中： 由上两式得： （ 2）撤力瞬间物体的速度最大： 解得：
19、考点：本题考查了匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律 . (6分 )光纤通信是 70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为 0.85的单色光上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为 1.06的单色光这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长 “眼睛 ”一样盯住目标根据以上信息，回答下列 问题： 在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？ 为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？ (已知光纤纤芯的折射率为 1.47) 答案： 1.56 若上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰 试题分析： 设信号频率为 ，真空中的波长为 ， ，光在纤芯中的频率仍为 ，波长为 ，则光在纤芯中的速度 ，又 解得： 若上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰 . 考点：本题考查了光的传播规律、波长和波速与频率的关系、波的干涉 .
