1、湖北武昌区2014届高三上学期期末学业质量调研物理试 题14两个质点A、B放在同一水平面上,由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动,其运动的v-t图象如图所示。对A、B运动情况的分析,下列结论正确的是 AA、B加速时的加速度大小之比为2:1,A、B减速时的加速度大小之比为1:1B在t=3t0时刻,A、B相距最远C在t=5t0时刻,A、B相距最远D在t=6t0时刻,A、B相遇15将两个质量均为所的小球a、b用细线相连后,再用细线悬挂于O点,如图所示。用力F拉小球b,使两个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保持=30,则F的最小值为 16如图所示,地球半径为R,a是地球赤道上
2、的一栋建筑, b是与地心的距离为nR的地球同步卫星,c是在赤道平面内作匀速圆周运动、与地心距离为素破的卫星。某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示),经过48 h,a、b、c的大致位置是图乙中的17将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上(如图所示)。O点为该正方形对角线的交点,直线段AB通过O点且垂直于该正方形,OAOB,以下对A、B两点的电势和场强的判断,正确的是AA点场强小于B点场强BA点场强大于B点场强CA点电势等于B点电势DA点电势高于B点电势18小船横渡一条两岸平行的河流,船本身提供的速度(即静水速度)大小不变、船身方 向垂直于河岸,水流速度与河岸平行,已知小船的运动轨迹
3、如图所示,则A越接近河岸水流速度越小B越接近河岸水流速度越大C无论水流速度是否变化,这种渡河方式耗时最短D该船渡河的时间会受水流速度变化的影响19如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1,原线圈接在频率为50Hz的正弦交流电源上,串接的电流表为理想电流表,副线圈接入“220 V 60 W”灯泡一只,此时灯泡正常发光。则A电流表的示数为 B电流表的示数为C电源的输出功率为60 WD副线圈中交变电流的频率为5Hz20质量m=2kg、初速度v0=8m/s的物体沿着粗糙的水平面向右运动,物体与地面之间的动摩擦因数= 01,同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用,水平向右为拉力
4、的正方向。则以下结论正确的是(取g= 10m/s2)A0s1 s内,物体的加速度大小为2m/s2B1s2 s内,物体的加速度大小为2 m/s2C0s1s内,物体的位移为7mD0s2s内,物体的总位移为11m21如图,两根相距l=04 m、电阻不计的光滑金属导轨在同一水平面内平行放置,两导轨左端与阻值R= 0.15的电阻相连。导轨xO的一侧存在沿+x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直(即竖直向下),磁感应强度B=05+05x(T)。一根质量m= 01kg、电阻r=0.05 的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在水平外力作用下从x=0处沿导轨向右作直线运动,运动过程中回路电流恒为2A。以
5、下判断正确的是 A金属棒在x= 3m处的速度为0.5m/s B金属棒在x=3 m:处的速度为0.75 m/s C金属棒从x=0运动到x=3m过程中克服安培力做的功为16 J D金属棒从x=0运动到x=3 m过程中克服安培力做的功为30 J第II卷(共1 74分)三、本卷包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为毖考题,每个试题考生都应作答。第33题第40题为选考题,考生根据要求作答。须用黑色签字笔在答题卡上规定的区域书写作答,在试题卷上作答无效。(一)必考题(共11题,计129分)22(6分) 为了验证机械能守恒定律,某同学使用如图所示的气垫导轨装置进行实验。其中G1、G2为两个光电门,它们
6、与数字计时器相连,当滑行器M通过G1、G2光电门时,光束被滑行器M上的挡光片遮挡的时间t1、t2都可以被测量并记录,滑行器连同挡光片的总质量为坛挡光片宽度为D,两光电门中心间的距离为文,牵引砝码的质量为胁,细绳不可伸长且其质量可以忽略,重力加速度为g。该同学想在水平的气垫导轨上,只利用以上仪器,在滑行器通过G1、G2光电门的过程中验证机械能守。随定律,请回答下列问题。 (1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺母,使气垫导轨水平。请在以下空白处填写实验要求。在不增加其他测量器材的情况下,调水平的步骤是:取下牵引砝码m,接通气垫导轨装置的电源,调节导轨下面的螺母,若滑行器M放在气垫导轨上的任意位置都
7、能保持静止,或者轻推滑行器毖M分别通过光电门G1、G2的时间 ,则导轨水平。 (2)当气垫导轨调水平后,在接下来的实验操作中,以下操作合理的是( ) A,挡光片的宽度D应尽可能选较小的 B选用的牵引砝码的质量m应远小于滑行器的总质量M C龙了减小实验误差,光电门G1、G2的间距x应该尽可能大一些 D用来牵引滑行器M的细绳可以与导轨不平行 (3)在每次实验中,若表达式 用M、g、m、t1、t2、D、x表示)在误差允许的范围内成立,则机械能守恒定律成立。23(9分) 一位同学想将一个量程约为SV(有清晰刻度但没有示数)、内,电阻约为10 k的的伏特表Vx改装成一个量程为15 V的伏特表量可以使用的
8、实验器材如 A电源(电动势约15 V,内电阻小于2) B标准电压表砜(量程为15 V,内电阻约30 k) C电阻箱(阻值范围0999919) D电阻箱(阻值范围0999999) E滑动变阻器(阻值为020) F滑动变阻器(阻值为020 k) G电键S和导线若干 为了正确改装,需要测量出伏特表Vx的量程和内电阻,该同学的实验操作过程为: (1)将实验仪器按图甲所示电路连接,电阻箱R1应选 ,滑动变阻器R0应选 (用仪器前的字母序号表示); (2)将电阻箱R1阻值调至最大,将滑动变阻器的滑片P移至滑动变阻器的接近右端处,闭合电键S;接着调节电阻箱R1直至伏特表Vx满偏,记录此时电阻箱的阻值R和标准
9、电压表V0的示数U; (3)向左移动滑片P至滑动变阻器的另一位置,再次调节电阻箱尺l直至伏特表Vx满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电压表V0的示数; (4)重复步骤(3)35次; (5)该同学将实验中记录的各组电阻箱的阻值R和标准电压表V0的示数U的数据在UR图中正确地描好点(如图乙),请你在图中完成UR图线。 (6)根据图线可以求得伏特表Vx的量程为 V,内阻为 。 将伏特表Vx与一个阻值为 的电阻串联就可以组成量程为15V的伏特表。24(1 4分) 在风洞实验室里,一根足够长的均匀直细杆与水平成= 37固定,质量为m =1kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O,如图甲所示。开启送风装置,有水
10、平内右的恒定风力F作用于小球上,在t1=2 s时刻风停止。小球沿细杆运动的部分vt图象如图乙所示,取g=10m/s2,sm37= 06,cos37= 08,忽略浮力。求: (1)小球在02s内的加速度a1和25s内的加速度a2; (2)小球与细杆间的动摩擦因数和水平风力F的大小。25(1 8分) 如图所示,在xOy平面内,紧挨着的三个“柳叶”形有界区域内(含边界上)有磁感应强度为B的匀强磁场,它们的边界都是半径为a的圆,每个圆的端点处的切线要么与x轴平行、要么与y轴平行。区域的下端恰在O点,区域在A点平顺连接、区域在C点平顺连接。大量质量均为肌电荷量均为q的带正电的粒子依次从坐标原点O以相同的
11、速率、各种不同的方向射入第一象限内(含沿x轴、y轴方向),它们只要在磁场中运动,轨道半径就都为口a在y-a的区域,存在场强为E的沿-x方向的匀强电场。整个装置在真空中,不计粒子重力、不计粒子之间的相互作用。(1)粒子从O点出射时的速率v0;(2)这群粒子中,从O点射出至运动到x轴上的最长时间;(3)这群粒子到达少轴上的区域范围。33【物理选修3-3】(1 5分) (1)(6分)下列说法正确的是( )(填入正确选项前的字母选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分每选错一个扣3分,最低得分为0分) A在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴呈球形,这是液体表面张力作用的结果 B布
12、朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子的运动 C对气体而言,尽管大量分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率是按一定的规律分布的 D一定质量的理想气体,在等温膨胀的过程中,对外界做功,但内能不变 E在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 (2)(9分)如图,导热性能极好的气缸,高为L=lm,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S= 100 cm2、质量为m=10kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为t= 27、大气压为p0=ll05Pa时,气柱高度为l=09 m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g= 10 m/s2求:(i)如果气体温度保持不变,将活塞
13、缓慢拉至气缸顶端,在顶端处,竖直拉力F多大?(ii)如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,外界温度为多少摄氏度?34【物理选修3-4】(1 5分) (1)(6分)一列简谐横波,在t=06s时刻的图像如下图甲所示,波上A质点的振动图像如图乙所示,则以下说法正确的是( )(填入正确选项前的字母选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分每选错一个扣3分,最低得分为0分)A这列波沿x轴正方向传播B这列波的波速是m/sC从t=0.6 s开始,质点P比质点Q晚04 s回到平衡位置D从t=0.6 s开始,紧接着的t=0.6 s时间内,A质点通过的路程是4mE若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10 m
14、的障碍物,不能发生明显衍射现象 (2)(9分)如图所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面,B= 90,A= 30E为BC边的中点,BC=三。一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖,进入玻璃砖后,在BC边上的E点被反射,EF是该反射光线,一且EF恰与AC平行。求: (i)玻璃砖的折射率; (ii)该光束从射入玻璃砖开始计时,经BC边上的E点反射后,到紧接着的一次射出玻璃砖所需的时间。35【物理一选修3-5】(15分) (l)(6分)一个静止的铀核(原子质量为2320372 u)放出一个粒子(原子质量为40026 u)后衰变成钍核Th(原子质量为2280287 u)。u为原子质量单位。该核
15、衰变反应方程式为: ;该反应中的质量亏损为: 。 (2)(9分)如图所示,质量为2聊的平板小车在光滑水平面上以速度v向右匀速直线运动,将质量为m、可视为质虑的木块无初速放到平板小车右端,已知木块与平板小车间动摩擦因数为,小车足够长,重力加速度为go从木块放到小车上直至木块相对小车静止的过程中,求: (i)经历的时间t; (ii)小车在水平面上移动的距离。参考答案题号1415161718192021答案DBDCACACBDAD22(1)(在误差允许的范围内)相等(1分)(2)AC(2分)R /1K46105101520081214U / V(3) (3分)23(1)D(1分);E(1分)(5)图
16、线如图 (1分)(6)4.5 (2分)9000(.0) (2分);21000(.0) (2分)24(14分)(1)取沿杆向上为正方向,由图象可知:在02 s内:(方向沿杆向上) (2分) 在25 s内:(“”表示方向沿杆向下)(2分)(2)有风力时的上升过程,由受力分析和牛顿第二定律有: (3分) 停风后的上升阶段,有: (3分)由解得: = 0.5 (2分)代入得: F = 50 N (2分)25(18分)(1)(1)由得(3分)(2)这些粒子中,从O沿+y轴方向射入磁场的粒子,从O到C耗时最长由得 (4分)(3)这些粒子经过区域偏转后方向都变成与 +x轴平行;接着匀速直线进入区域,经过区域
17、偏转又都通过C点;ayxEACOv0v0v0v02a3a-aa从C点进入区域,经过区域偏转,离开区域时,所有粒子都变成与y轴平行(即垂直进入电场)(2分)对于从x = 2a进入电场的粒子,在x方向的分运动有: 解得 (2分)则该粒子运动到y轴上的坐标为(2分)对于从x = 3a进入电场的粒子,在x方向的分运动有: 解得 (2分)则该粒子运动到y轴上的坐标为(2分)这群粒子运动到y轴上的区间为(1分)33【物理选修33】(15分)(1)ACD (6分)(2)(i)设起始状态气缸内气体压强为p1,当活塞缓慢拉至气缸顶端,设气缸内气体压强为p2由玻意耳定律得: (2分)在起始状态对活塞由受力平衡得:
18、 (1分)对活塞由受力平衡得: (1分)解得 F = 110N(1分)(ii)由盖-吕萨克定律得:(2分)其中:解得 60.3 (2分)34【物理选修34】(15分)(1)ABD (6分)(2)(i)作出光路图,光线在AC面上的入射角为60,折射角为30,则折射率ABEFC6030GH (3分)(ii)作出光束经BC面反射后的光路图,因为发生全反射的临界角为,即C 30,所以光线在在F点发生全反射,在E、H点不能发生全反射。即该光束经一次反射后,到紧接着的一次射出玻璃砖发生在H点,则本题所求时间为(2分)(2分)联立解得 (2分)35【物理选修35】(15分)(1)(3分) 0.0059 u (3分) (2)(i)木块相对小车静止时,二者有共同速度v1,在题设过程中由动量守恒定律得: 解得 (3分)在题设过程中对木块,由动量定理得: 解得 (3分)(ii)在题设过程中小车向右运动的距离 (3分)高考资源网版权所有!投稿可联系QQ:1084591801