14东城高三上期末物理

1东城区2013—2014学年度第一学期期末教学统一检测高三物理2014.01本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共120分。考试时长100分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。第Ⅰ卷（选择题，共48分）一．单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项正确。)1．已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力大小为F。若只将它们之间的距离变为2r，则它们之间的万有引力大小为A．4FB．2FC．41FD．21F2．人站在电梯中随电梯一起运动。下列过程中人处于超重状态的是A．电梯加速上升B．电梯加速下降C．电梯匀速上升D．电梯匀速下降3．如图所示，在粗糙水平地面上放一质量为M的斜面，质量为m的木块沿斜面匀速下滑，此过程中斜面保持静止，则A．地面对斜面有水平向右的摩擦力B．地面对斜面有水平向左的摩擦力C．地面对斜面的支持力等于（M+m）gD．地面对斜面的支持力小于（M+m）g4．正点电荷的电场线如图所示，a、b是电场中的两点。下列说法中正确的是A．a点的电场强度一定等于b点的电场强度B．a点的电场强度一定大于b点的电场强度C．a点的电势一定小于b点的电势D．a点的电势一定等于b点的电势5．我国家庭照明电路用的交流电的电压瞬时值随时间变化的规律为u=311sin100πtV，关于此交流电下列说法中正确的是A.电压的最大值是311VB.电压的有效值是311VC.交流电的频率为100HzD.交流电的周期为100s6．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表的示数减小，电流表的示数增大C．电压表与电流表的示数都增大D．电压表与电流表的示数都减小mMabb27．一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则A．这列波沿x轴负方向传播B．质点a此时动能最大，加速度最小C．再经过一个周期，质点P运动到x=6m处D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置8．质量为m的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响物体下落的加速度为g54，在物体下落高度为h的过程中，下列说法正确的是A．物体的动能增加了mgh54B．物体的机械能减少了mgh54C．物体克服阻力所做的功为mgh54D．物体的重力势能减少了mgh549．如图所示，小车静止在光滑水平地面上，小车的上表面由光滑的斜面AB和粗糙的平面BC组成（它们在B处由极短的光滑圆弧平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。一个小滑块（可视为质点）从A点由静止开始下滑，经B至C点的过程中，传感器记录到的力F随时间t变化的关系如下面四图表示，其中可能正确的是10．为了测量蹦床运动员从蹦床上跃起的高度，探究小组设计了如下的方法：他们在蹦床的弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录运动员在运动过程中对弹性网的压力，来推测运动员跃起的高度。右图为某段时间内蹦床运动员的压力—时间图象。运动员在空中仅在竖直方向上运动，且可视为质点，则可估算出运动员在这段时间内跃起的最大高度为（g取10m/s2）A．1.5mB．1.8mC．5.0mD．7.2m11．如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和匀强电场E，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直。在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是A．小球做匀变速曲线运动B．小球的电势能保持不变C．洛伦兹力对小球做正功D．小球的动能增量等于其电势能和重力势能减少量的总和0F/Nt/s1.12.33.84.96.9tF0AtF0BtF0CtF0DABEm+qNMPbx/m1y/cm04-423456aA力传感器CB312.如图甲所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B。一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正以速度v匀速穿过磁场区域，在乙图中给出的线框E、F两端的电压UEF与线框移动距离x的关系的图象正确的是第Ⅱ卷（填空题、计算题，共72分）二．填空题（每小题6分，共18分）13．一小球从水平台面边缘以速度v水平飞出，落到水平地面上需要时间为t，落地点距台面边缘的水平距离为s。若使小球以速度2v仍从同一位置水平飞出，落到水平地面上需要时间为；落地点距台面边缘的水平距离为。14．如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R。金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V。由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为m/s；通过电阻R的电流方向为（填“aRc”或“cRa”）。15．如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）三．计算题（本题共5小题，共54分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）RcvMNlabBdvdAlAACADAdAvABA甲FyB2aEDCxoBUEF3aa2aOx4Bav43BavA3aa2aOxBav4BavUEF乙UEFCx3aa2aO-43Bav4BavUEF3aa2aOxBavD4Bav43Bav416．（10分）如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上。在水平恒力F作用下，速度由v1增大到v2的过程中，发生的位移为s。已知物体与水平桌面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。（1）分别求出水平恒力F和摩擦力所做的功；（2）若此过程中合外力所做的功用W合表示，物体动能的增量用ΔEk表示，证明W合=ΔEk。17．（10分）据人民网报道，北京时间2013年12月6日17时53分，嫦娥三号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道。探测器环月运行轨道可视为圆轨道。已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G。求：（1）探测器绕月运行的速度的大小；（2）探测器绕月运行的加速度的大小；（3）月球的质量。18.（10分）有一种质谱仪的工作原理图如图所示。静电分析器是四分之一圆弧的管腔，内有沿圆弧半径方向指向圆心O1的电场，且与圆心O1等距各点的电场强度大小相等。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。而后离子由P点射入磁分析器中，最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出，并进入收集器。已知加速电场的电压为U，磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B。（1）请判断磁分析器中磁场的方向；（2）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（3）求磁分析器中Q点与圆心O2的距离d。FBv1Av2BFBs519．（12分）如图所示，有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上，现有质量均为m=1kg的小物块A和B（均可视为质点），由车上P处分别以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右运动，最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车。已知两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1，取g=10m/s2。求：（1）小车的长度L；（2）A在小车上滑动的过程中产生的热量；（3）从A、B开始运动计时，经5s小车离原位置的距离。20．（12分）在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场，以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系。一质量为m、电荷量为+q的微粒从点P（33l，0）由静止释放后沿直线PQ运动。当微粒到达点Q（0，-l）的瞬间，撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度的大小32mgBql，该磁场有理想的下边界，其他方向范围无限大。已知重力加速度为g。求：（1）匀强电场的场强E的大小；（2）撤去电场加上磁场的瞬间，微粒所受合外力的大小和方向；（3）欲使微粒不从磁场下边界穿出，该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?东城区2013—2014学年度第一学期期末教学统一检测yxPQOABv1Av2BP6高三物理参考答案及评分标准一．单项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分）。题号123456789101112答案CACBADBADCDD第Ⅱ卷（填空题、计算题，共8题，共72分）二．填空题（每小题6分，共18分）13．t；2s（每空3分）14．10；cRa（每空3分）15．meU02；eU0＋el24d2U0（U12＋U22）（每空3分）三．计算题：本题共5小题，共54分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。16．（10分）（1）水平恒力所做的功FWFs摩擦力所做的功fWmgs（2）物体在合外力作用下做匀加速直线运动，有asvv22122由牛顿第二定律，合外力F合=ma合外力对物体所做的功W合=F合s2222212111=222kvvWmamvmvEa合17．（10分）（1）探测器绕月运行的速度的大小Trv2（2）探测器绕月运行的加速度的大小rTa2)2(（3）设月球质量为M，嫦娥三号探测器的质量为m，探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有rTmrGMm22)2(可得2324GTrM718．（10分）解：（1）磁场方向垂直纸面向外。（2）设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速，根据动能定理有212qUmv①离子在静电分析器中做匀速圆周运动，指向圆心O1的电场力为向心力，有RmvqE2②由①②解得2UER③（3）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，圆心为O2，根据牛顿第二定律有2vqvBmr④由题意可知，圆周运动的轨道半径r=d⑤由①④⑤式解得qmUBd21⑥19．（12分）（1）由于开始时物块A、B给小车的摩擦力大小相等，方向相反，小车不动，物块A、B做减速运动，加速度a大小一样，A的速度先减为零。设A在小车上滑行的时间为t1，位移为s1，由牛顿定律μmg=maA做匀减速运动，由运动学公式v1=at11212asv由以上三式可得a=1m/s2，t1=2s，s1=2mA在小车上滑动过程中，B也做匀减速运动，B的位移为s2，由运动学公式2112221attvs可得s2=6mA在小车上停止滑动时，B的速度设为v3，有8223atvv可得v3=2m/sB继续在小车上减速滑动，而小车与A一起向右方向加速。因地面光滑，两个物块A、B和小车组成的系统动量守恒，设三者共同的速度为v，达到共速时B相对小车滑动的距离为s3vMmmv)2(3可得v=0.5m/s在此过程中系统损失的机械能为2233)2(2121vMmmvsmg可得s3=1.5m故小车的车长L=s1+s2+s3=9.5m（2）由于A滑到相对小车静止以后，它随小车一起运动。故C点距小车左端的距离为s1=2m1sFQf2J（3）小车和A在摩擦力作用下做加速运动，由牛顿运动定律μmg=（m+M)a1可得小车运动的加速度21/31sma