1、2014年甘肃省河西五市 1月部分普通高中高三第一次联考物理试卷与答案（带解析） 选择题 物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是（ ） A开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心学说 B法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律 C奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 D牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量 G 答案： D 试题分析：开普勒发现了行星运动三大定律，而提出日心说的是哥白尼，选项A错。法拉第发现了电磁感应现象但是总结出判断感应电流方向的规律的是楞次，而称为楞次定律，选项 B错
2、。奥斯特发现了电流周围存在磁场即电生磁，但是提出分子电流假说的安培，不是奥斯特，选项 C错。牛顿发现了万有引力定律，但测出万有引力常量的是卡文迪许，选项 D对。 考点：物理学史 如图所示，以直角三角形 AOC 为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B， A=60， AO=a在 O 点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子，粒子的比荷为 q/m， 发射速度大小都为 v0，且满足 v0= ，发射方向由图中的角度 表示对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是（ ） A粒子有可能打到 A 点 B以 =60飞入的粒子在磁场中运动时间最短 C以 30飞入的粒子在磁场中运动的时间
3、都相等 D在 AC 边界上只有一半区域有粒子射出 答案： AD 试题分析：粒子进入磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动 ，带入数据得 ，圆周运动的周期 ,负粒子在垂直纸面向里的匀强磁场中，都向上偏转。当 时，圆周运动的圆心在 A点，粒子从长为 2a de AC边的中点飞出，即 AC 边界有一半区域有粒子飞出。对应圆周运动弦长为 a，圆周运动圆心角为 ，随 逐渐增大，粒子出射位置逐渐向 A端靠近，弦长先变短后变长，对应的圆心角先变小后变大，运动时间先变短后变长，选项 C错 D对。当 时，粒子刚好从 A点射出，此时弦长与 的弦长相等，运动时间相等，都是最长时间，所以选项 A对 B错。 考点：带电粒
4、子在匀强磁场中的运动 如图，初速为零的电子经加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出时偏转位移为 d，若要使 d增大些，下列哪些措施是可行的（ ） A增大偏转电场极板间距离 B减小加速电压 U0 C增大偏转电压 U D改变偏转电场的场强方向 答案： BC 试题分析：初速度 0的电子经电场加速后根据动能定理有 ，即有，进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向 ，竖直方向两极板距离为 加速度 ，偏转位移 ，要使得偏转位移增大，可行的措施是减小偏转电场极板间距离，减小加速电压U0 或者增大偏转电压 U，对照选项 BC 对。 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 传送带以 v1的速度匀速运动，物体以 v2的速度
5、滑上传送带，物体速度方向与传送带运行方向相反，如图所示，已知传送带长度为 L，物体与传送带之间的动摩擦因数为 ，则以下判断正确的是：（ ） A当 v2、 、 L满足一定条件时，物体可以从 A端离开传送带，且物体在传送带上运动的时间与 v1无关 B当 v2、 、 L满足一定条件时，物体可以从 B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能大于 v1 C当 v2、 、 L满足一定条件时，物体可以从 B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能等于 v1 D当 v2、 、 L满足一定条件时，物体可以从 B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能小于 v1 答案： ACD 试题分析：物体滑上传送带后第
6、一阶段做匀减速直线运动，加速度 。若在速度减小到 0 之前到达 A 端将从 A 端离开传送带，此时则有 ，可见时间 t与传送带速度 无关。选项 A对。若第一阶段速度减小到 0仍没有到达 A端，则物体将反向向右做初速度 0的匀加速直线运动，加速度 ，当匀加速的速度等于 时还没有离开 B端，物体将做匀速直线，若匀加速的速度还没有达到 就到达 B段将会离开 B端，若刚到到 B端，速度刚好匀加速到则刚好离开，此时 ，对照选项 B错 CD对。 考点：匀变速直线运动 牛顿运动定律 如图所示，质量为 m 的小球套在竖起固定的光滑圆环上，在圆环的最高点有一个光滑小孔，一根轻绳的下端系着小球，上端穿过小孔用力拉
7、住，开始时绳与竖直方向夹角为 小球处于静止状态，现缓慢拉动轻绳，使小球沿光滑圆环上升一小段距离，则下列关系正确的是（ ） A绳与竖直方向的夹角为 时， F=2mgcos B小球沿光滑圆环上升过程中，轻绳拉力逐渐增大 C小球沿光滑圆环上升过程中，小球所爱支持力逐渐增大 D小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变 答案： AD 试题分析：对小球受力分析如下，拉力 F，重力 G和环的弹力 N。沿切线方向受力平衡有 ，整理得 ，即，选项 A对。小球沿光滑圆环上升过程中， 角变大，变小，选项 B错。半径方向有 ，整理得，即 ，即 ，所以小球沿光滑圆环上升过程中，小球所受支持力大小不变选项 C错
8、D对。 考点：共点力的平衡 如图所示，在半径为 R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为 B的匀强磁场，从 A点沿着 AO 方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为 q、质量为m、速率不同的粒子，不计粒子间的相互作用力和重力，关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是（ ） A这些粒子出射方向的反向延长 线不一定过 O 点 B速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 C这些粒子在磁场中的运动时间相同 D若粒子速率满足 v=qBR/m，则粒子出射方向与入射方向垂直 答案： D 试题分析：粒子从 A点进，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，从圆周上面的 B点出，设圆周运动圆心为 ，半径为 ，则
9、AB为公共弦长，弦的垂直平分线过圆心，既过 O 点又过 。根据几何关系 ,可得,所以粒子出磁场的速度沿圆形磁场的半径方向，出射方向的反向延长线一定过 O 点，选项 A 错。粒子圆周运动的圆心角设为 ，则有 ，粒子做圆周运动的 周期 ，根据洛伦兹力提供向心力即 得，速度越大的粒子，半径越大，那么转过的圆心角越小，运动时间，越短，选项 BC 错。若粒子速率满足 v=qBR/m，则圆周运动半径 ， ， ，转过圆心角 ，所以速度偏向角等于 ，即出射方向与入射方向垂直，选项 D对。 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动 构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面。自动充电式电动车就是很好的一例，电
10、动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接。当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以 500 J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图 所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图 所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ ） A 200 J B 250 J C 300 J D 500 J 答案： A 试题分析：第一次关闭自动充电装置，自由滑行时只有摩擦力做功，根据动能定理有 ，第二次启动充电装置后，滑行直至停下来的过程，动能一部分克服摩擦力做功，一
11、部分转化为电能， ，计算得,即充电 ，选项 A对。 考点：动能定理 功能关系 在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为 E、内电阻为 r， R1、R2为定值电阻， R3为滑动变阻器， C为电容器， A、 V为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头 P自 a端向 b端滑动的过程中 ,下列说法中正确的是 （ ） A电压表示数变小 B电流表示数变小 C电容器 C所带电荷量增多 D a点的电势降低 答案： D 试题分析：在滑动变阻器滑动头 P自 a端向 b端滑动的过程中 ,电阻 变小，并联电阻 变小，总电阻 变小，总电流 变大，电压表测量 电压 变大，选项 A错。并联电路电压减小，电容器电压等于
12、并联电压，所以电容器电荷量减少，选项 C错。通过 的电流 变小，根据干路电流等于各支路电流之和得通过 的电流即电流表示数 变大，选项 B错。由于电源负极接地即电势为 0，那么并联电压 ，电压减小，所以 a点的电势降低，选项 D对。 考点：动态电路 如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧， 两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等势线。 A、 B两点与两球球心连线位于同一直线上， C、 D两点关于直线 AB对称，则 （ ） A A点和 B点的电势相同 B C点和 D点的电场强度相同 C负电荷从 C点移至 D点，电势能增大 D正电荷从 A点移至 B点，电场力做正功 答案： D 试
13、题分析：虚线代表等势面，根据图像可判断 ACD在同一等势面上即，沿电场线的方向从高电势指向低电势，根据 B所处等势面，判断，所以 A点和 B点的电势不相同，选项 A错。根据对称性 ， C点和 D点的电场强度大小相同，但是电场强度是矢量，其方向沿电场线切线方向，根据图像判断， C点和 D点的电场强度方向不同，选项 B错。从 C点移至D点移动电荷，在同一个等势面上移动电荷电场力不做功，选项 C错。正电荷从 A点移至 B点，即正电荷从高电势移动到低电势，初末电势差 ，电场力做功 即电场力做正功，选项 D对。 考点：电场线和等势面 电场力做功 2013年 2月 15日中午 12时 30分左右，俄罗斯车
14、里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法，坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近 1万吨，进入地球大气层的速度约为 4万英里每小时，随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧，并在距离地面上空 12至 15英里处发生爆炸，产生大量碎片，假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变， 则（ ） A该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量 B该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量 C该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量 D该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量 答案： D 试题分析：该碎片在空中下落过程中，重力和空气阻力做功，根据动能定理，
15、重力和空气做功做的总功等于动能的增加量，选项 A错。由于阻力做负功，所以重力做的功大于动能的增加量，选项 B错。该碎片在陷入地下的过程中，除重力做功外仍有土壤阻力做负功，所以重力做功不等于动能改变量，选项 C 错。除重力和系统内的弹力外，其他力做功等于机械能变化量，碎片下落过程中即克服阻力做的功等于机械能的减少量选项 D对。 考点：动能定理 机械能守恒 如图所示， A、 B两球质量相等， A球用不能伸长的轻绳系于 O 点， B球用轻弹簧系于 O点， O 与 O点在同 一水平面上分别将 A、 B球拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到各自
16、悬点的正下方时两球恰好仍处在同一水平面上， 则( ) A两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等 B两球到达各自悬点的正下方时， A球动能较大 C两球到达各自悬点的正下方时， B球动能较大 D两球到达各自悬点的正下方时， A球损失的重力势能较多 答案： B 试题分析：两球初位置在同一水平面，末位置在同一水平面，即下降高度 L相同， A、 B两球质量相等，所以损失的重力势能 相同， 选项 D错。对A球，减少的重力势能全部转化为动能即 ，而 B球减少的重力势能一部分转化为动能，一部分转化为弹簧的弹性势能，即 ，两球到达各自悬点的正下方时， A球动能较大选项 B对。 考点：动能定理 功能关系 如图所
17、示， A为静止于地球赤道上的物体， B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星， C 为绕地球做圆周运动的卫星， P 为 B、 C 两卫星轨道的交点已知 A、 B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是 ( ) A物体 A和卫星 C具有相同大小的线速度 B物体 A和卫星 C具有相同大小的加速度 C卫星 B在 P点的加速 度与卫星 C在该点的加速度一定相同 D卫星 B在 P点的线速度与卫星 C在该点的线速度一定相同 答案： C 试题分析： A、 B、 C绕地心运动的周期相同，都在做圆周运动，所以角速度相同，线速度 ，由于卫星 C和物体 A的圆周运动半径不同，所以线速度不等，选项 A错。加速度
18、 ，同样由于轨道半径不同，加速度不同，选项 B错。卫星在同一点受到的万有引力 ，不论哪个轨道经过同一点加速度 都相同。所以加速度一定相同，选项 C对。对圆周运动有 ,而卫星 B在 P点为离心运动， ，所以线速度不同选项 D错。 考点：万有引力与航天 如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为 R、质量为 m的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于 时，才能停在碗上。那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为（ ） A B C D 答案： C 试题分析：蚂蚁在碗上面爬行，设半径和水平夹角为 ，沿切线方向受到重力分力 和静摩擦力 。蚂蚁要保持不滑动，就有 ，根据高度最小为 可判断 ，所以 ，对照
19、选项 C对。 考点：共点力的平衡 如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度 v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板 ad边时，木板开始作自由落体运动若木板开始运动时， c d边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是（ ） 答案： B 试题分析：以木板为参照物，小球在水平方向以速度 做匀速直线运动，竖直方向以加速度 ，初速度 0竖直向上运动，运动轨迹与平抛运动相同，只是上下颠倒，如图 B。选项 B对。 考点：平抛运动 实验题 （ 12分）为了较为精确测量某一定值电阻的阻值，兴趣小组先用多用电表进行粗测，后用伏安法精确测量现准备了以下器材： A.待测电阻 Rx B多用电表 C电流表 A1（量程
20、50mA、内电阻 r1=20） D电流表 A2（量程 100mA、内电阻约 5） E定值电阻 R0（ 80） F滑动变阻器 R（ 010 ） G电源：电动势 E=6V，内电阻较小 H导线、电键若干 （ 1）（ 4分）在用多用电表粗测时，该兴趣小组首先选用 “100”欧姆挡，此时欧姆表的指针位置如图甲所示，为了减小误差，多用电表的选择开关应换用 ；按操作规程再次测量该待测电阻的阻值，此时欧姆表的指针位置如图乙所示，其读数是 ； （ 2）请在答题纸的虚线框内画出能准确测量电阻 Rx的电路图（要求在电路图上标出元件符号）。（ 4分） （ 3）请根据设计的电路图写出 Rx的测量表达式 （ 4分） 答案
21、：（ 1）（ 4分） “10”欧姆挡； 180 2分； （ 2）如图（ 4分） （ 3）请根据设计的电路图写出 Rx的测量表达式 （ 4分） 试题分析：（ 1）根据图甲可判断，指针所指的电阻非常小，说明选择的倍率过大，应该换用小倍率即 “10”。换倍率后重新操作，读数根据图乙可得为 ，乘以倍率为最终结果即 。 （ 2）可供选择的器材中缺少电压表，所以选择一个电流表与定值电阻串联构成电压表，电流表 A1（量程 50mA、内电阻 r1=20）内阻确定，所以选择 A1 与定值电阻定值电阻 R0 组成电压表，为了精确测量减少误差，电流表 A2 测总电流，两个电流表之差就可以找到经过待测电阻的电流。为了
22、获得更多的数据，滑动变阻器选择分压式，而且滑动变阻器阻值小，也应该选择分压式。电路图见答案：。 （ 3）流过待测电阻的电流 ,待测电路两端的电压 ，根据欧姆定律，待测电阻的阻值 。 考点：实验电路的设计 分析 填空题 （ 4分，每空 2分）（ 1）用游标为 20分度的卡尺测量某金属丝的长度，由下图可知其长度为 mm； （ 2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为 mm； 答案：（ 1） 50.15 mm；（ 2） 4.700（ 4.698-4.700） 试题分析：（ 1）游标卡尺根据游标尺零刻度线左侧读出主尺上面毫米的整数部分即 ，游标尺第 3条刻度线与主尺对齐，而且游标尺为 20
23、分度，精确度，所以最终读数为 。 （ 2）螺旋测微器首先读出固定刻度上面半毫米的整数倍即 ，然后从可动刻度上面找到与固定刻度对齐的刻度线，并且估读一位为 ，其精确度为，那么最后读数为 。 考点：游标卡尺和螺旋测微器的读数 计算题 把一个质量为 0.5kg的小球，以 20m/s的初速度竖直向上抛出，运动过程中小球始终受到水平方向大小恒为 F=10N 的风力的作用， g=10m/s2,求 : （ 1) 小球上升的最大高度 H。 （ 2）小球在空中滞留的时间。 （ 3）小球落地点与抛出点之间的水平距离（设地面水平）。 答案：（ 1） （ 2） 160m 试题分析：（ 1）小球同时进行两个方向的运动，
24、竖直方向为竖直上抛，水平方向匀加速直线运动 由竖直上抛分运动 (1分 ) 得， (1分 ) (2) 设单程的时间为 t,由公式 (1分 ) 留空时间为 (1分 ) (3)水平方向的分运动为初速度为 0的匀加速运动 (2分 ) 水平距离 (2分 ) 考点：运动的合成 已知地球到太阳的距离约为 1.51011m，万有引力常量为 G=6.6710-11N、m2/kg2。试由常识通过计算求： （ 1）太阳的质量 M（保留一位有效数字） ; （ 2）已知火星绕太阳做圆周运动的周期为 1.9地球年，求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔 t。 答案：（ 1） （ 2） 2.1地球年 试题分析：（ 1）对
25、于地球绕太阳运动，万有引力提供向心力 - - - - - - -（ 1分） - - - - - - -（ 1分） 地球绕太阳运动周期 解得 （ 2分） （ 2）设地球绕太阳匀速圆周运动的周期为 T，火星绕太阳匀速圆周运动的周期为 根据圆周运动的规律，地球再一次与火星相距最近的条件是 （ 1分） （ 1分） （ 1分） 联立解得 （ 1分） 地球与火星相邻两次距离最近的时间间隔为 2.1地球年 考点：万有引力与航天 如图，半径 R=0.4m的圆盘水平放置，绕竖直轴 OO匀速转动，在圆心 O 正上方 h=0.8m高处固定一水平轨道 PQ，转轴和水平轨道交于 O点。一质量m=1kg的小车（可视为质点
26、），在 F=4N 的水平恒力作用下，从 O左侧 x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动，力作用一段距离后撤去，当小车运动到 O点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径 OA与 x轴重合。规定经过 O 点水平向右为 x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数 =0.2， g取 10m/s2。 （ 1）若小球刚好落到 A点，求小车运动到 O点的速度； （ 2）为使小球刚好落在 A点，圆盘转动的角速度应为多大？ （ 3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力 F作用的距离范围。 答案：（ 1） （ 2） 其中 k=1， 2， 3， （ 3）试题分析：（ 1）小球离开小车后，由于惯性，将以离开小车时的速度作平抛
27、运动 (1分 ) (1分 ) 小车运动到 O点的速度 (1分 ) （ 2）为使小球刚好落在 A点，则小球下落的时间为圆盘转动周期的整数倍，有 ， 其中 k=1， 2， 3， (1 分 ) 即 rad/s， 其中 k=1， 2， 3， (1 分 ) （ 3）小球若能落到圆盘上，其在 O点的速度范围是： 0 v1m/s，设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为 x1、 x2，对应到达 O点的速度分别为 0、1m/s 根据动能定理，有 (2分 ) 代入数据解得 根据动能定理，有 (2分 ) 代入数据解得 则水平拉力 F作用的距离范围 (1分 ) 考点：平抛运动 动能定理 在 xoy平面直角坐标系的第
28、 象限有射线 OA， OA与 x轴正方向夹角为30，如图所示， OA与 y轴所夹区域存在 y轴负方向的匀强电场，其它区域存在垂直坐标平面向外的匀强磁场；有一带正电粒子质量 m，电量 q，从 y轴上的 P点沿着 x轴正方向以大小为 v0的初速度射入电场，运动一段时间沿垂直于OA方向经过 Q 点进入磁场，经磁场偏转，过 y轴正半轴上的 M点再次垂直进入匀强电场。已知 OP = h，不计粒子的重力。 求粒子垂直射线 OA经过 Q 点的速度 vQ； 求匀强电场的电 场强度 E与匀强磁场的磁感应强度 B的比值； 粒子从 M点垂直进入电场后，如果适当改变电场强度，可以使粒子再次垂直OA进入磁场，再适当改变
29、磁场的强弱，可以使粒子再次从 y轴正方向上某点垂直进入电场；如此不断改变电场和磁场，会使粒子每次都能从 y轴正方向上某点垂直进入电场，再垂直 OA方向进入磁场 ，求粒子从 P点开始经多长时间能够运动到 O 点？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析： 设垂直 OA到达 Q 点的速度为 ，将速度分解为水平方向的 和竖直方向的 ，如图所示，则 ，（ 1分） （ 1分） 做出粒子在磁场 中的运动轨迹如图，根据几何知识可得出原点 O 即为轨迹圆的圆心， OQ为轨迹圆的半径，设为 R。 在电场中的运动，由类平抛的知识可得： ， ， 可求得 （ 1分） 在磁场中的运动，由圆周运动的知识可得： ，
30、。 （ 1分） 所以 （ 1分） 设粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径为 R1，在电场中运动的时间为 t11，在磁场中运动的时间为 t12，在电场、磁场中运动的总时间为 t1，则有 ， ， （ 1分） 又由 解得， （ 1分） 从而有 （ 1分） 由题意知，改变电场、磁场的强弱后，粒子重复前面的运动情况，又设粒子第二次在磁场中做圆周运动的半径为 R2，在电场中运动的时间为 t21，在磁场中运动的时间为 t22，在电场、磁场中运动的总时间为 t2，类似上面的求解，有 ， ， 又由 解得， ，将此结果代入上式可得 （ 1分） 类推可知，粒子第 n次在电场、磁场中运动的总时间 （ 1分） 所以粒子最终运动到 O 点的时间为 （ 1分） 考点：带电粒子在复合场中的运动
