1、2014-2015学年度山东省枣庄一中高三第一学期期末考试理科综合物理试题第I卷本卷共2 1小题，每小题6分，共1 26分。可能用到的相对原子质量：H-1; C-12; N-14; O-16; Na-23; Mg-24; Al- 27： Cl-355； Fe-56：二、选择题：本题共8小题，每题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。14一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（
2、 ）A1.8 W，5.410 2 W B3.6 W，0.108 W C0.6 W，1.810 2 W D6.48103 W，1.9410 2 W【答案】C【命题立意】本题旨在考查电功、电功率。【解析】由图中所提供的电池的容量为“3.6V，500mAh”，则通话时消耗的功率为待机时消耗的功率为故选：C15如图所示电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（ ） A电压表示数增大，电流表示数减少B电压表示数减少，电流表示数增大C两电表示数都增大 D两电表示数都减少【答案】A【命题立意】本题旨在考查闭合电路的欧姆定律。【解析】当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，接入电路的电阻增大，
3、与并联的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，增大，流过的电流增大，电流表的读数，则减小故BCD错误，A正确。故选：A【举一反三】电路动态变化分析是常见的题型，容易犯的错误是认为支路电阻增大，并联总电阻减小。本题中变阻器的电压、电流和电阻都是变化的，技巧是研究干路电流和另一支路电流变化情况来确定。16如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，在它的正上方B点，有带电液滴不断地从静止开始下落 （不计空气阻力），液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，设前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落的带电液滴对已下落液滴的影
4、响，则下列叙述中正确的是（ ）A第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，都能到达A球B当液滴下落到重力等于电场力位置时，开始做匀速运动C能够下落到A球的所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等D所有液滴下落过程中电场力做功相等【答案】C【命题立意】本题旨在考查功能关系。【解析】A、第一滴液滴只受重力做自由落体运动，以后液滴将受力向上的电场力作用而做变加速运动，随着球A液滴增多，带电量增大，空间产生的场强增强，以后液滴所受的电场力增大，这些液滴先加速后减速，就不一定能到达A球，故A错误；B、当液滴下落到重力等于电场力位置时，继续向下运动时电场力增大，电场力将大于重力，开始做减速运动，故B
5、错误；C、当液滴所受的电场力与重力相等时动能最大，则有：，是动能最大的位置到A的距离，由于A球的电荷量在不断增大，增大，所以第一滴液滴以后的液滴动能最大的位置将不断上移，合外力做功不等，则最大动能不相等，故C正确；D、由于所有液滴下落过程中所受的电场力不等，若能到达A球，根据功的公式可知，通过的位移相等，电场力做功不相等；若不能到达A球，液滴将返回到B点，电场力做功为零，即电场力做功相等，故D错误。故选：C【易错警示】本题关键要正确分析液滴的受力情况，从而判断其运动情况，知道液滴所受的电场力与重力平衡时动能最大，类似于小球掉在弹簧上的问题，要能进行动态分析。17如图所示，轻质弹簧的上端固定，下
6、端与物体A相连，物体B与物体A之间通过轻质不可伸长的细绳连接。开始时托住物体A，使A静止且弹簧处于原长，然后由静止释放A，从开始释放到物体A第一次速度最大的过程中，下列说法正确的有（ ）AA、B两物体的机械能总量守恒BB物体机械能的减少量一定等于A物体机械能的减少量C轻绳拉力对B物体做的功等于B物体机械能的变化DA物体所受合外力做的功等于A物体机械能的变化【答案】C【命题立意】本题旨在考查功能关系、动能和势能的相互转化。【解析】A、对AB系统，由于要克服弹簧的拉力做功，故机械能总量是减小的，故A错误； B、物体A与物体B速度相等，动能的变化量和重力势能的变化量均与质量成正比，两个物体的质量不一
7、定相等，故机械能的变化量不一定相等，故B错误；C、根据功能关系，除重力外其余力做功等于机械能的增加量，故轻绳拉力对B物体做的功等于B物体机械能的变化，故C正确；D、根据动能定理，A物体所受合外力做的功等于A物体动能的增加量，故D错误。故选：C18如图所示，两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，一端与电源连接。一质量为m的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，在安培力的作用下，金属棒以v0的速度向右匀速运动，通过改变磁感应强度的方向，可使流过导体棒的电流最小，此时磁感应强度的方向与竖直方向成（ ）A37o B30o C45oD60
8、o【答案】B【命题立意】本题旨在考查安培力。【解析】对导体棒受力分析： 解得当时，最小，故磁感应强度的方向与竖直方向为30。故：B19甲乙两汽车同时同地出发，甲车做匀速运动，乙车做初速度为零的匀加速直线运动，两车的位移与时间的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）At= l0s时，甲车追上乙车B乙车的加速度大小为lm/s2Ct=5s时，两车速度相同 Dt=l0s时，两车速度相同【答案】ABC【命题立意】本题旨在考查匀变速直线运动的图像、匀变速直线运动的位移与时间的关系。【解析】A、据图可知，在时，甲乙的位移相等，即甲追上乙，故A正确； B、由图可知，乙的加速度，故B正确； C、时，甲车速度，乙车
9、速度，故C正确； D、质点乙在10秒时的速度：，甲车速度，故D错误。故选：ABC20一带电荷量为+q、质量为m的带电粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量为-2q、质量为m的粒子仍以速率v0从O点射入该电场，运动到B点时速率为2v0。若忽略重力的影响，带电粒子从O到A和从O到B的运动过程中（ ）A在O、A、B三点中，B点电势最高B在O、A、B三点中，A点电势最高 C带电荷量为+q的粒子电势能的变化量大D两粒子的电势能变化量相等【答案】AD【命题立意】本题旨在考查电势能、电势。【解析】AB、+q由O到A，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，所以O点的电
10、势比A点的高； -q从O到B速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B点电势比O点高，所以B点最高，故A正确，B错误； CD、两个粒子的质量相等，动能的变化量大小相等，根据能量守恒定律可知两粒子的电势能变化量相等，故C错误，D正确。故选：AD21如图所示，两端与定值电阻相连的光滑平行金属导轨倾斜放置，其中R1=R2=2R，导轨电阻不计，导轨宽度为L，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。导体棒ab的电阻为R，垂直导轨放置，与导轨接触良好。释放后，导体棒ab沿导轨向下滑动，某时刻流过R2的电流为I，在此时刻（ ）A重力的功率为6I2RB金属杆ab消耗的热功率为4I2RC导体棒的速度大
11、小为D导体棒受到的安培力的大小为2BIL【答案】BD【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、电功、电功率、安培力。【解析】AB、据题：，流过的电流为，则流过ab棒的电流为金属杆ab消耗的热功率为：电路的总功率为：，由于导体棒不一定匀速运动，所以重力的功率不一定为，故A错误，B正确；C、金属杆ab产生的感应电动势为：由得：导体棒的速度大小为：，故C错误；D、导体棒受到的安培力的大小为：，故D正确。故选：BD三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个小题考生都必须做 答。第33题第40题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题22（8分）在一带有凹槽（保证
12、小球沿斜面做直线运动）的斜面底端安装一光电门，让一小球从凹槽中某位置由静止释放，调整光电门位置，使球心能通过光电门发射光束所在的直线，可研究其匀变速直线运动。实验过程如下：（1）首先用螺旋测微器测量小球的直径。如图所示，则小球直径d= cm。（2）让小球从凹槽上某位置由静止释放，并通过光电门。用刻度尺测量小球释放位置到光电门的距离x，光电门自动记录小球通过光电门的时间t，可计算小球通过光电门的瞬时速度表达式为v= 。（小球直径用d表示）（3）改变小球的释放位置重复（2），可得到多组距离x、速度v。现将多组x、v、v2对应记录在下面的表格中。次数123456距离x/m01002003004005
13、0060速度v/ms-1100142173201232244速度的平方v2/（ms-1）2100202299404538595（4）根据上表数据，在坐标纸上适当选取标度和横轴、纵轴对应的物理量，做出小球运动的线性关系图。（5）根据所做图象求得小球运动的加速度a=_ m/s2（保留两位小数）。【答案】（1）0.9349cm；（2）；（4）图见解析；（5）【命题立意】本题旨在考查测定匀变速直线运动的加速度.【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为9.0mm，可动刻度读数为0.0134.9mm=0.349mm，所以最终读数为9.349mm，即：0.9349cm；(2) 光电门自动记录小球通过光电门的
14、时间，即小球直径通过光电门的时间，依据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则小球经过光电门时的速度表达式为：；（4）如图所示：（5）根据运动学公式得：依据（3）表格中的数据， 最终算得：。23（7分）现有两相同的某型号多用表，一同学在研究性学习过程中想获得10V量程直流电压档的内阻和lk欧姆档的内部电源的电动势，已知lk欧姆档中央刻度线对应的数据为15。为完成实验，进行了如下操作：（1）将甲多用表档位旋钮拨到10V电压档，将乙多用表档位旋钮拨到lk欧姆档；（2）应将甲多用表的红表笔与乙多用表的 （填“红”或“黑”）表笔连接，在将另外两表笔连接；（3）在连接两多用表表笔之前应对乙多用表进行的操作为
15、 ：（4）两多用表连接后，两表读数分别为60V和30k，可知10V量程直流电压档的内阻为 k,1k欧姆档的内部电源的电动势为 V。【答案】（2）黑；（3）两表笔短接调零；（4）30，9【命题立意】本题旨在考查用多用电表测电阻。【解析】（2）甲多用电表选择电压档，应将甲多用表的红表笔与乙多用表的黑表笔连接，在将另两表笔连接；（3）由于乙的档位被拨了一次，故应该在测量前进行欧姆调零，方法是两表笔短接调零；（4）1k欧姆档中央刻度线对应的数据为15，则其中值电阻为15k，欧姆表中值电阻等于其内阻，则欧姆表内阻为15k；两多用表连接后，两表读数分别为6V和30k可知10V量程直流电压档的内阻为30k，
16、欧姆表内阻为15k、电压表内阻为30k，电压表示数为6V，则欧姆表电压两端为3V，1k欧姆档的内部电源的电动势为E=6+3=9V。故答案为：（2）黑；（3）两表笔短接调零；（4）30、9。24（14分）固定的倾角为37O的光滑斜面，长度为L=lm，斜面顶端放置可视为质点的小物体，质量为08kg，如图所示。当水平恒力较小时，物体可以沿斜面下滑，到达斜面底端时撤去水平恒力，物体在水平地面上滑行的距离为S。忽略物体转弯时的能量损失，研究发现S与F之间的关系如图所示。已知g=10m/s2，sin37o=06，cos37o=08，求：（1）物体与地面间的动摩擦因数；（2）当F=3N时，物体运动的总时间（
17、结果可以用根式表示）。【答案】（1）0.1；（2）【命题立意】本题旨在考查动能定理。【解析】（1）当F2 = 0N时，s = 60m ,由动能定理得： mgLsin mgs =0 = 01 （2）当F3 = 3N时，由牛顿第二定律 mgsin - F3 cos = ma1 由L= a1t12得 物体在斜面上的运动时间t1 = s 由v = a1t1 水平面上由牛顿第二定律mg = ma2 v = a2t2 可得t2 = s 物体运动的总时间为t = t1+ t2 = s 答：（1）物体与地面间的动摩擦因数0.1；（2）当F=3N时，物体运动的总时间。25（18分）如图所示，在边长为L的正方形区
18、域ABCD内，存在沿AD方向的匀强电场，质量均为m，带电量分别为+q和-q的两粒子，同时由A、C两点沿AB和CD方向以速率v0进入正方形区域，两粒子在区域的正中心相遇。若将区域中的电场换为垂直纸面向外的匀强磁场，两粒子同时由A、B两点沿平行于AB方向进入区域，速度大小仍为v0，两粒子也在区域的正中心相遇，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：（1）匀强电场的电场强度E；（2）匀强磁场的磁感应强度B;（3）若上述电场和磁场同时存在，两粒子先后由A点沿AC方向进入场区，速度大小仍为v0，要求粒子能够沿直线到达C点，正方形区域内需另加一平行于纸面的匀强电场，求的大小和方向（方向用与AB方向夹角的正
19、切值表示）。【答案】（1）匀；（2）；（3），方向：与AB夹角的正切值为【命题立意】本题旨在考查带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在匀强电场中的运动。【解析】（1）由题意知粒子在电场中做类平抛运动，沿初速度方向和电场力方向的位移大小均为，则：水平方向： = v 0t 竖直方向： = at2 qE = ma E = （2）由题意知粒子在磁场中做匀速圆周运动，半径为 r = 由牛顿第二定律得：qv0B = B = （3）粒子应做匀速直线运动，受力如图所示，其中= 45，设E与AB方向夹角为，由平衡条件得：qEsin = qE + qv0B sin qEcos = qv0B cos tan = 2
20、+1 E = 答：（1）匀强电场的电场强度E为；（2）匀强磁场的磁感应强度B为；（3）E的大小为，方向：与AB夹角的正切值为。（二）选考题33【物理选修3-3】（1 5分）（1）（6分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是A所有晶体沿各个方向的光学性质都相同B非晶体沿各个方向的物理性质都相同C在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性D物质是晶体还是非晶体，是绝对的，不可能相互转化E有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体【答案】BCE【命题立意】本题旨在考查晶体和非晶体。【解析】A：晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体是由许多杂乱无章的排列着的
21、小晶体组成的，多晶体和非晶体一样具有各向同性，故A错误；B：非晶体具有各向同性，故B正确；C：无论是单晶体还是多晶体晶体内部的分子按一定的规律排布即具有一定的规律性，空间上的周期性，故C正确；DE、物质是晶体还是非晶体，不是绝对的，在一定条件下可以相互转化，故D错误E正确。故选：BCE（2）（9分）如图所示，粗细均匀、导热性能良好、装有适量水银的U型管竖直放置，左端封闭一定质量的理想气体，气柱长l= 32cm，两管中水银面等高。现向右管中加入长l=9cm的水银柱（与右管内原有水银无空隙接触）。环境温度不变，大气压强P0= 75cmHg。求稳定后左管内气体的压强。【答案】80cmHg【命题立意】
22、本题旨在考查理想气体的状态方程【解析】初态两管水银面等高，封闭气体的压强 加入水银后，假设左侧水银面上升cm，则右侧水银面上升cm，此时左侧封闭气体压强为：P2=P0+（l - 2x） 由玻意耳定律有： 解得： x=2cm，x=72cm（舍） ）稳定后压强P2=P0+（l - 2x）=80cmHg答：稳定后左管内气体的压强80cmHg。34【物理选修3-4】（1 5分）（1）（6分）如图所示，a、b是水平绳上的两点，相距42厘米，一列正弦波沿绳传播，方向从a到b，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，则此波的波长可能是（ ） A1 68厘米 B56厘米 C42厘米 D33
23、6厘米 E24厘米【答案】BE【命题立意】本题旨在考查横波的图象、波长、频率和波速的关系。【解析】题中给出，每当a点经过平衡位置向上运动时，b点正好到达上方最大位移处，如图所示，则ab间距离为或或，得到通式：，由此可得到波长的可能值为：当时，得到，此为波长最大值；当时，故BE正确。故选：BE（2）（9分）直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，B=30o，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示。光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等。已知光在真空中的传播速度为c，BD=d，ASD=15o。求：I玻璃砖的折射率；IISD两点
24、间的距离。【答案】（）；（） d【命题立意】本题旨在考查光的折射定律。【解析】、由几何关系可知入射角i=45，折射角r=30，玻璃砖的折射率为： 可得： 、在玻璃砖中光速： 光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有： 可得 ： SD = d答：（）玻璃砖的折射率是；（）SD两点间的距离为d。35【物理选修3-5】（1 5分）（1）（6分）下列关于近代物理内容的说法正确的有（ ）A原子核发生一次衰交，原子核减少一个中子和一个质子B卢瑟福通过粒子散射实验提出原子核由质子和中子组成C一束光照射到某种金属上，没有发生光电效应现象，是因为这束光的频率较低D压力和温度不会影响到放射性元素的半衰期E波尔认为，
25、氢原子由高能量状态跃迁到低能量状态时，原子能量减少【答案】CDE【命题立意】本题旨在考查物理学史。【解析】A、原子核发生一次衰变时，其内部的一个中子转变为质子和电子，故A错误；B、卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，故B错误；C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的频率太小，故C正确；D、放射性元素的半衰期只与原子核本身因素有关，与外界环境因素无关，故D正确；E、波尔认为，氢原子由高能量状态跃迁到低能量状态时，原子能量减少，故E正确。故选：CDE（2）（9分）质量为m1的物体A以某一速度值由斜面底端冲上斜面，恰能到达斜面顶端，如图所示。将质量为m
26、2的物体B放置在斜面上某点，且处于静止状态，物体B到斜面顶端的距离为斜面长度的1/4，A物体再次以相同的初速度冲上斜面， A、B发生弹性碰撞后，艿物体刚好能够到达斜面顶端。两物体可视为质点，且二者与斜面间的动摩擦因数相同。求A、B两物体的质量比m1：m2。【答案】【命题立意】本题旨在考查动量守恒定律。【解析】两物体向上滑行时，根据牛顿第二定律得： 二者加速度相同，二者刚好能滑到斜面顶端，由，可知m1碰前的速度与m2碰后的速度相等，在碰撞过程中，设碰前m1的速度和碰后m2的速度为v，碰后m1的速度为v1规定A的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：根据能量守恒得：由以上两式可得：答：A、B两物体的质量比为。
