1、2014届陕西西安长安区第一中学高三上第一次模拟考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 物体 A、 B在同一直线上做匀变速直线运动，它们的 v-t图象如图所示，则( ) A物体 A、 B运动方向一定相反 B物体 A、 B在 0 4 s内的位移相同 C物体 A、 B在 t 4 s时的速度相同 D物体 A的加速度比物体 B的加速度大 答案： C 试题分析：两个物体的速度都为正值，运动方向相同， A 错误；在 vt 图象中，图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此在 0 4 s内， B的位移比 A的位移大， B错误；在 Vt 图象中，两个图象的交点等就速度相等，因此 C正确，在 vt 图象中，图象的
2、斜率的绝对值表示加速度大小，因此 B的加速度比 A的加速度大， D错误 考点： vt 图象 如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域 abcd， e是 ad的中点， f是 cd的中点，如果在 a点沿对角线方向以速度 v射入一带负电的带电粒子 (带电粒子重力不计 )，恰好从 e点射出，则 ( ) A如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从 d点射出 B如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从 f点射出 C如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从 d点射出 D只改变粒子的速度使其分别从 e、 d、 f点射出时，从 e点射出所用时间最短 答案： A 试题分析：由于速度与半径垂直，因此圆心一定在
3、 a 点正下方，从 e 点射出时，圆心角恰好为 900，如图所示，根据 若速度增为原来的 2倍，则轨道半径也增为原来的 2倍，圆心角不变，对应的弦也增为原来的 2倍，亿好从 d点射出， A 正确；如果粒子的速度增大为原来的三倍，轨道半径也变为原来的 3 倍，从图中看出，出射点从 f点靠下， B错误；如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，根据 得，轨道半径变成原来的一半，从 ae的中点射出， C 错误 ；根据粒子运动的周期 知，粒子运动周期与速度无关，从 e和 d点射出的粒子，转过的圆心角都是 900，运动时间都是 ，运动时间相同， D错误。 考点：带电粒子在磁场中的运动，牛顿第二
4、定律，向心力 如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为 1 2，副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为 220 V，额定功率为 22 W；原线圈电路中接有电压表和电流表现闭合开关，灯泡正常发光若用 U和 I分别表示此时电压表和电流表的读数，则 ( ) A U 110 V， I 0.05 A B U 110 V， I 0.2A C U 110 V， I 0.2 A D U 110 V， I 0.2 A 答案： B 试题分析：灯正常发光时，加在灯两端的电压为 220V，流过灯的电流 I=0.1A，根据 ，可知电压表读数 ，根据 ，可得电流表示数，因此 B正确。 考点：变压器 在光滑的水平面内有一沿 x
5、轴的静电场，其电势 随 x坐标值的变化图线如图所示。一质量为 m，带电量为 q的带正电小球（可视为质点）从 O点以初速度 v0沿 x轴正向移动。下列叙述正确的是（ ） A若小球能运动到 x1处，则该过程小球所受电场力逐渐增大 B带电小球从 x1运动到 x3的过程中，电势能先减小后增大 C若该小球能运动到 x4处，则初速度 v0至少为 D若 v0为 ，带电粒子在运动过程中的最大速度为 答案： D 试题分析：在 0x 1段，电势均匀增加，因此电场强度保持不变，故小球受电场力保持不变， A错误；从 x1到 x3电势越来越低，由于小球带正电荷，因此小球的电势能越来越小， B错误；从 0x 1，当初速度
6、最小时，到达 x1处速度恰好等于零，根据动能定理， ，可知初速度 ，只要能越过 x1位置就一定能到达 x4处，因此 C错误；到达 x4处动能最大，在从 0x4运动过程中，根据动能定理， ，将初速度为 ，代入得 ， D正确。 考点：电势，电势能，电场力做功 如图所示，在竖直方向的磁感应强度为 B的匀强磁场中，金属框架 ABCD固定在水平面内， AB与 CD平行且足够长， BC与 CD间的夹角为 (90)，不计金属框架的电阻 光滑导体棒 EF(垂直于 CD)在外力作用下以垂直于自身的速度 v向右匀速运动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小 I
7、与时间 t、消耗的电功率 P与导体棒水平移动的距离 x变化规律的图象中正确的是 ( ) A. B. C. D. 答案： AD 试题分析：在 CB上运动时，设金属棒的速度为 v，则运动过程中有效切割长度为： L=vttan，设金属棒横截面积为 s，电阻率为 ，则回路中电阻为：，所以回路中的电流为： I= ，为定值当导体棒运动到AB杆时也为定值，因此 A、正确， B错误；设导体棒在到达 B之前运动的距离为 x，则有：电动势为： E=BLv= ，电阻为： ，功率为：P= ，故开始功率与 运动的距离成正比，当通过 B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，故功率不变， D正确， C错误 考点：法拉第电
8、磁感应定律，闭合电路欧姆定律，电磁感应的 图象 如图所示电路中，电源电动势为 E，电源内阻为 r，串联的固定电阻为 R2，滑动变阻器的总电阻为 R1，电阻大小关系为 R1 R2 r，则在滑动触头从 a端移动到 b端的过程中，下列描述中正确的是 ( ) A电路中的总电流先增大后减小 B电路的路端电压先增大后减小 C电源的输出功率先增大后减小 D滑动变阻器 R1上消耗的功率先减小后增大 答案： BD 试题分析：当滑动变阻器从 ab 移动时 R1 作为并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：电流是先减小后增大， A 错误；路端电压 U=E-Ir，因为电 流先减小后增大，所以路端电压先增
9、大后减小， B正确；当电源内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，滑动变阻器在两端时，外电阻恰好等于内电阻，此时输出功率最大，因此电源的输出功率先减小后增大， C错误；当滑片在 a端或者 b端的时候 R1被短路，此时 R1消耗的功率为零，因此 R1输出功率是先增大后减小， D错误； 考点：闭合电路欧姆定律 水平面上 A、 B、 C三点固定着三个电荷量均为 Q的正点电荷，将另一质量为 m的带正电的小球 (可视为点电荷 )放置在 O点， OABC恰构成一棱长为 L的正四面体，如图所示。已知静电力常量为 k,重力加速度为 g，为使小球能静止在 O点，小球所带的电荷量为（ ） 答案： A 试题分析：设
10、正四面积侧棱与竖直方向夹角为 ，根据几何关系可知，当小球静止在 O点时库仑定律及平衡条件， ，因此， ， A正确 考点：共点力的平衡，库仑定律 如图所示，两个质量相同的小球 A和 B，分别用细线悬在等高的 O1、 O2两点， A球的悬线比 B球的悬线长，把两球的悬线拉到水平后将小球无初速度的释放，则经过最低点时 (以悬点所在水平面为零势能面 )，下列说法正确的是（ ） A A球的速度大于 B球的速度 B悬线对 A球的拉力大于对 B球的拉力 C A球的向心加速度等于 B球的向心加速度 D A球的机械能大于 B球的机械能 答案： AC 试题分析：由于下降过程中机械能守恒，初状态机械能相等，因此经过
11、最低点时机械能仍相等， D错误；根据机械能守恒定律， ，可知到达最低点时的速度 ， A的摆线长，因此 A球到达最低点的速度大， A正确；而向力加速度 ，将 代入得 ，可知向心力速度相等， C正确；而在最低点时 ，即悬线的拉力 ，因此 A、 B两球悬线的拉力相等， B错误。 考点：圆周运动向心力，机械能守恒定律的应用 “天宫一号 ”被长征二号火箭发 射后，准确进入预定轨道，如图所示， “天宫一号 ”在轨道 1上运行 4周后，在 Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号 ”沿椭圆轨道 2运行到达 P点，开启发动机再次加速，进入轨道 3绕地球做圆周运动。 “天宫一号 ”在图示轨道 1、 2
12、、 3上正常运行时，下列说法正确的是 ( ) A “天宫一号 ”在轨道 3上的速率大于在轨道 1上的速率 B “天宫一号 ”在轨道 3上的角速度大于在轨道 1上的角速度 C “天宫一号 ”在轨道 1上经过 Q点的加速度大于它在轨道 2上经过 Q点的加速度 D “天宫一号 ”在轨道 2上经过 P点的加速度等于它在轨道 3上经过 P点的加速度 答案： D 试题分析：根据 ，得 ，可知轨道半径越大，线速率越小，A错误；根据 ，得 可知轨道半径越大，角速率越小， B错误；根据 ，可知经同位置加速度相同， C错误， D正确。 考点：万有引力与航天 一物体在以 xOy为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为
13、 x=-2t2-4t，y=3t2+6t（式中的物理量单位均为国际单位）。关于物体的运动，下列说法正确的是（ ） A物体在 x轴方向上做匀减速直线运动 B物体在 y轴方向上做匀加速直线运动 C物体运动的轨迹是一条直线 D物体运动的轨迹是一条曲线 答案： BC 试题分析：由于 x=-2t2-4t可知，在 x方向上做初速度为 ，加速度为，由于加速度方向与速度方向相同，因此在 x轴方向上匀加速直线运动， A错误；由于 y=3t2+6t可知在 y轴方向上做初速度为 ，加速度为 ，由于加速度方向与速度方向相同，因此在 y轴方向上匀加速直线运动， B正确；根据矢量的和合成，合速度的方向与合加速度方向相同，因
14、此物体做匀加速度直线运动，运动的轨迹是一条直线， C正确， D错误。 考点：运动的合成与分解 如图所示，一个物体由静止开始，从 A点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的 C1、 C2、 C3处。下列说法正确的是 ( ) A物体在 C1、 C2、 C3处的动能相等 B物体在 C1、 C2、 C3处的速度相等 C物体在 C1、 C2、 C3处重力的瞬时功率相等 D物体沿三个斜面下滑的时间相等 答案： A 试题分析：根据动能定理， 可知物体到达 C1、 C2、 C3处的动能相等，A 正确；而到达三处时虽然速度大小 V 相等，但速度方向不同，因此速度不等，B错误，重力功率 ，其中 为速度与
15、竖走访向来夹角，因为三个速度方向与竖直方向夹角不同，因此重力的功率不同， C错误；三个物体和平均速率相同，但运动的路程不同，因此运动时间不相等， D错误。 考点： 如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体 A、 B， A悬挂起来， B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、 B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为 ，则物体 A、 B质量之比 mA mB等于 ( ) A cos 1 B 1 cos C tan 1 D 1 sin 答案： B 试题分析：对 A分析可知，绳子拉力 T=mAg ，再对 B进行受力分析可知联立得； ，因此， ， B正确 考点：共点力平衡 实验题 （ 7分）欲
16、用伏安法测定一段阻值约为 5 左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A电池组（ 3 V，内阻 1 ） B电流表（ 0 3 A，内阻 0.0125 ） C电流表（ 0 0.6 A，内阻 0.125 ） D电压表（ 0 3 V，内阻 3 k ） E电压表（ 0 15 V，内阻 15 k ） F滑动变阻器（ 0 20 ，额定电流 1 A） G滑动变阻器（ 0 200 ，额定电流 0.3 A） H开关、导线 （ 1）上述器材中应选用的是 _；（填写各器材的字母代号） （ 2）实验电路应采用电流表 _接法；（填 “内 ”或 “外 ”） （ 3）为使通过待测金属导线的电流能在 0
17、0.5 A范围内改变 ,请按要求在虚线框内画出测量待测金属导线电阻 Rx的电路原理图 . 答案：（ 1） （ 2分） （ 2）外（ 2分） （ 3）电路如图 （ 3分） 试题分析： A、 F这是必选的器材，由于电源电压主为 3V，因此电压表选量程为 3V的电压主表 D，待测电阻一约 5 ，因此回路电流不会超过 0.6A，因此电流表选量程为 0.6A的电流表 F，由于电流表从 0 0.5 A范围内调节，因此滑动变阻器采用分压式接法，选用滑动变阻器 F调节起来比较方便；连接时由于待测电阻一值较小，因此电流表采用外接法误差较小，连接电路如图所示。 考点：伏安法测电阻 （ 1）下图甲螺旋测微器的读数为
18、 mm；图乙中游标卡尺的读数是 cm （ 2）用如图实验装置验证 m1、 m2组成的系统机械能守恒。 m2从高处由静止开始下落， m1上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸 带： 0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有 4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知 m1= 50g 、 m2=150g ，则（结果均保留两位有效数字） 在纸带上打下记数点 5时的速度 v = m/s； 在打下点 “0”到点 “5”过程中 ,系统动能的增量 EK = J， 系统势能的减少量 EP = J（计算时 g取 10 m
19、/s2）。 由此得出的结论 :_ _。 若某同学作出 v2/2h 图像如图，则当地的重力加速度 g = m/s2。 答案：（ 1） 5.670 （ 1分） 1.050 （ 1分） （ 2）、 2.4（ 1分） 0.58（ 1分） 0.60（ 1分） 在误差允许的范围内， m1、 m2组成的系统机械能守恒（ 1分） 9.7 （ 2分） 试题分析：（ 1）螺旋测微器读数： 5+0.5+17.0 0.01=5.670mm；游标卡尺读数：10+0.05 10=10.50mm=1.050cm （ 2） 打点 5时速度为点 46 段的平均速度，即： 动能增量为： 势能减小量： 由此可得出结论：在误差允许的
20、范围内， m1、 m2组成的系统机械能守恒 对本实验粒用动能定理得： ，可知，图象的斜率， 代入数据得， g=9.7 考点：机械能守恒定律 计算题 （ 10分）目前我国动车组在广泛使用。假设动车轨道为直线，动车制动时的阻力为重力的 0.1倍。（ g=10m/s2） （ 1）如果动车司机发现前方 450m 处有故障车已经停车，要使动车不发生追尾，则动车运行速度不能超过多少？（不考虑司机的反应时间） （ 2）如果动车运行的速度为 252km/h，当动车司机前方 2464m处有故障车已经停车，经反应后制动减速，为了确保列车不发生追尾，问动车司机反应时间不得超过多少？ 答案：（ 1） 30m/s ；（
21、 2） 0.2s 试题分析：（ 1）动车所受阻力 f=kmg，减速的加速度 a=f/m=1m/s2（ 2分） v2=2ax，可得 v=30m/s （ 2分） （ 2） v=252km/h=70m/s 设反应时间为 t，反应时间内位移为 s1，减速位移为 s2 s= s1+s2=2464 m （ 1分） s1=vt （ 2分） 2as2=v2 （ 2分） 可得 t=0.2s （ 1分） 考点牛顿第二定律，匀变速直线运动规律 （ 12分）如图所示，传送带长 6 m，与水平方向的夹角 ，以 5 m/s的恒定速度向上运动。一个质量为 2 kg的物块（可视为质点），沿平行于传送带方 向以 10 m/s的
22、速度滑上传送带，已知物块与传送带之间的动摩擦因数=0.5， sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2。求： （ 1）物块刚滑上传送带时的加速度大小； （ 2）物块到达传送带顶端时的速度大小； （ 3）整个过程中，摩擦力对物块所做的功。 答案：（ 1） ；（ 2） ；（ 3） -12 J 试题分析：（ 1）物块刚滑上传送带时，物块的加速度大小为 a1,由牛顿第二定律 (2分 ) 解得 (1分 ) （ 2）设物块速度减为 5m/s所用时间为 t1, 则 解得 (1分 ) 通过的位移： m 6 m (1分 ) 因 ，此后物块继续减速度上滑，加速度大小为 则 解得 （ 1分） 设物
23、块到达最高点的速度为 ，则 （ 1分） （ 1分） 解得 （ 1分） （ 3）从开始到最高点，由动能定理得 (2分 ) 解得 W=-12 J (1分 ) （用其它方法解得正确，同样给分） 考点牛顿第二定律，匀变速直线运动规律， (11分 )如图所示，在 xOy直角坐标系中，第 象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第 象限内分布着方向沿 y轴负方向的匀强电场初速度为零、带电荷量为 q、质量为 m的粒子经过电压为 U的电场加速后，从 x轴上的A点垂直 x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过 y轴上的 P点且垂直 y轴进入电场区域，在电场中偏转并击中 x轴上的 C点已知 OA OC d.求电场强度 E
24、和磁感应强度 B的大小 (粒子的重力不计 ) 答案： 试题分析：设带电粒子经电压为 U的电场加速后速度为 v, qU mv2 (2分 ) 带电粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律： qBv (2分 ) 依题意可知： r d (1分 ) 联立 可解得： B (1分 ) 带电粒子在电场中偏转，做类平抛运动，设经时间 t从 P点到达 C点，由 d vt (2分 ) d t2 (2分 ) 联立 可解得： E (1分 ) 考点：动能定理，牛顿第二定律，平抛运动 （ 14分）如图所示，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为 l，轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场
25、，磁感应强度大小为 B，方向垂直于导轨平面向上电阻相同、质量均为 m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上，甲金属杆恰好处在磁场的上边界处，甲、乙相距也为 l在静止释放两金属杆的同时，对甲施加一沿导轨平面且垂直于甲金属杆的外力，使甲在沿导轨向下 的运动过程中始终以加速度 a=gsin做匀加速直线运动，金属杆乙进入磁场时立即做匀速运动 (1)求金属杆的电阻 R； (2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中，金属杆乙中所产生的焦耳热为 Q，求外力 F在此过程中所做的功 答案： 试题分析： 在乙尚未进入磁场中的过程中，甲、乙的加速度相同，设乙刚进入磁场时的速度 v v2=2ax (1分 ) v= (1分 ) 乙刚进入磁场时，对乙由根据平衡条件得 (2分 ) (1分 ) (2)设乙从释放到刚进入磁场过程中做匀加速直线运动所需要的时间为 tl l= (1分 ) (1分 ) 设乙从进入磁场过程至刚离开磁场的过程中做匀速直线运动所需要的时间为 t2 l=vt2 (1分 ) (1分 ) 设乙离开磁场时，甲的速度 v v=(gsin )(tl+t2)= (1分 ) 设甲从开始释放至乙离开磁场的过程中的位移为 x (1分 ) 根据能量转化和守恒定律得： (2分 ) (1分 ) 考点：匀变速直线运动规律，安培力，电磁感应
