2014届高三一模物理试题

物理试题 一、选择题（共15小题，每小题4分，共60分其中1－10题为单选，其余为不定项选择） 1. a、b两车在平直公路上行驶，其v－t图象如图所示，在t＝0时，两车间距为s0，在t＝t1时间内，a车的位移大小为s，则 A．0- t1时间内a、b两车相向而行 B．0- t1时间内a车平均速度大小是b车平均速度大小的2倍 2C．若a、b在t1时刻相遇，则s0＝s 3D．若a、b在时刻相遇，则下次相遇时刻为2t1 22．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一轻弹簧相连，轻弹簧能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块一起加速运动，则以下说法正确的是

A．质量为2m的木块受到四个力的作用

B．当F逐渐增大到T时，轻弹簧刚好被拉断

C．当F逐渐增大到1.5T时，轻弹簧还不会被拉断

D．当F撤去瞬间，m所受摩擦力的方向突然由向右变为向左

3.如图所示，长方体玻璃水槽中盛有NaCl的水溶液，在水槽左、右侧壁内侧各装一导体片，使溶液中通入沿x轴正向的电流I，沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面，则 A.a处电势高于b处电势

B.a处离子浓度大于b处离子浓度

C.溶液的上表面电势高于下表面的电势

D.溶液的上表面处的离子浓度大于下表面处的离子浓度

4.一电流表的原理图如图所示．质量为m的匀质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为

t1k.在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab.当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小．下列说法正确的是 A．若要电流表正常工作，电流由M→N

1

B．若将量程扩大2倍，只需将磁感应强度变为原来的倍

2

1

C．若将量程扩大2倍，可换一根劲度系数为原来倍的轻弹簧

2

D．若将量程扩大2倍，需要将磁感应强度和弹簧劲度系数均增大为原来2倍。 5.如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是 A．Q1、Q2的电荷量之比为

r2r B．Q1、Q2的电荷量之比为(2)2 r1r1C．Q1、Q2的质量之比为

r2r D．Q1、Q2的质量之比为(2)2 r1r16.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是

A．x1处电场强度最小，但不为零。

B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动

C．在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1, φ2, φ3,,的关系为φ3>φ2= φ0>φ1, D．x2～x3段的电场强度大小方向均不变，为一定值。

7.如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场，质量为m，电量+q的粒子在环中作半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来电势都为零，每当粒子顺时针飞经A板时，A板电势升高为U，B板电势仍保持为零，粒子在两板间电场中得到加速，每当粒子离开B板时，A板电势又降为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半径不变

A．粒子从A板小孔处由静止开始在电场作用下加速，绕行n圈后回到A板时获得的总动能为2nqU

B．在粒子绕行的整个过程中，A板电势可以始终保持为+U C．在粒子绕行的整个过程中，每一圈的周期不变

D．为使粒子始终保持在半径为R的圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，则粒子绕行第n圈时的磁感应强度为12nmU

Rq 8.美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速

器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，

能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得以较高能量带电粒子方面前进了一步，如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P．处静止释放，并沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是

A．带电粒子每运动一周被加速一次 B．P1P2=P2 P3

C．加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关 D．加速电场方向需要做周期性的变化

9.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大能量E后，由A孔射出。则下列说法不正确的是 （ ）

A．回旋加速器不能无限加速粒子

B．增大交变电压U，则质子在加速器中运行时间将变短

C．回旋加速器所加交变电压的频率为

2mE 2mR D．下半盒内部质子的轨道半径之比（由内到外）为1:3:5

10如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场。导轨上有一个金属棒，金属棒与两导轨垂直且接触良好，在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下，金属棒沿导轨匀速上滑，则下列说法正确的是B A．拉力做的功等于棒的机械能的增量 B．合力对棒做的功等于棒的动能的增量 C．拉力与棒受到的磁场力的合力为零

10题图 D．拉力对棒做的功与棒重力做的功之差等于回路中产生的电能 11.如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，落在弹簧上后继续向下运动到最低点的过程中，小球的速度v随时间t的变化图象如图乙所示，其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BCD是平滑的曲线。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，则关于A、B、C、D各点对应的小球下落的位置坐标x及所对应的加速度a的大小，以下

O h v B A x 甲

11图

C D 乙

O t

说法正确的是

mg，aB= 0 kmgmgC．xC=h+2，aC= g D．xD=h+2，aD>g

kk12.如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止

A．xA=h，aA=0 B．xB=h+状态．为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是 A．断开开关，将两板间的距离拉大一些

B．断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些 C．保持开关闭合，将两板间的距离减小一些

D．保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向

上（即逆时针方向）转过一个小角度

13．已知两个共点力F1和F2不共线，若F1的大小和方向保持不变，F2的方向也保持不变，仅增大F2的大小。在F2逐渐增大的过程中，关于合力F的大小，下列说法正确的是

A．若F1和F2的夹角为锐角，F一定不断变大 B．若F1和F2的夹角为锐角，F有可能先变小后变大 C．若F1和F2的夹角为钝角，F有可能先变小后变大 D．若F1和F2的夹角为钝角，F有可能一直变大

14.在光滑的水平面上放置着质量为M的木板，在木板的左端有一质量为m的木块，在木块上施加一水平向右的恒力F，木块与木板由静止开始运动，经过时间t分离。下列说法正确的是

A．若仅增大木板的质量M，则时间t增大 B．若仅增大小木块的质量m，则时间t增大 C．若仅增大恒力F，则时间t增大

D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数为，则时间t增大

15.如图，已知传送带两轮的半径r=1m，传动中传送带不打滑，质量为1kg的物体从光滑轨道A点无初速下滑（A点比B点高h=5m），物体与传送带之间的动摩擦因数0.2，当传送带静止时，物体恰能在C点离开传送带，则 A.BC两点间距离为22.5m

B.若要使物体从A点无初速释放后能以最短时间到达C点，轮子转动的角速度大小应满足的条件为13.8rad/s

C当传送带两轮以12rad/s的角速度顺时针转动时，物体仍从A点无初速释放，在整个过

程中物体与皮带系统增加的内能为2J

D.若轮子逆时针转动，增大h时，物体滑过传送带产生的热量增大 二、实验题（共2道小题，14分）

16．（6分）某同学在探究平抛运动的特点时得到如图所示的运动轨迹，a、b、c三点的位置在轨迹上已标出．则（以下结果均取三位有效数字）

（1）小球平抛的初速度为_________m／s．（g取10m／s2） （2）小球抛出点的位置坐标为： x＝________cm, y＝_________cm. 17．（8分）某同学用图14（a）中的实验电路来测量电阻的阻值．适当调节滑动变阻器R′后保持其触头位置不变，将电阻箱接入a、b之间，闭合电键S，改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据，在U－R坐标系中绘出的U－R图像如图14（b）所示．

（1）请用笔画线根据电路图在图中画出缺少的两根导线． （2）（单选）在电路研究中常用某两个物理量间的关系图象来描述某个元件或某段电路的特征，图（b）中的图线反映的是

A．电源的特征 B．电阻箱的特征 C．接入a、b两点间的电路的特征 D．待测电阻的特征

（3）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为5．0V，利用图14（b）中的U－R图线可得Rx＝_________Ω．（保留两位有效数字）

（4）使用较长时间后，电源的电动势可认为不变，但其内阻增大，若仍使用该装置和图 （b）中的U－R图像来测定某一电阻，则测定结果将_____________（填“偏大”或“偏小”）．

三、计算题

18．如图甲所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面顶端，小球静止时细线与斜面平行。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动，若a取不同值，小球稳定时绳子对小球的拉力T和斜面对小球的支持力FN也将不同。已知道T随a变化的图线如图乙所示，其中AB段为倾斜直线，BC段为接近直线的的平滑曲线，重力加速度为g=10m/s2。 （1）求小球质量m和斜面倾角θ；

（2）在图丙中画出FN随a变化的图线（不要求写出计算过程，只按画出的图线评分）。

19.（12分）如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点．重力加速度为g，求： （1）静止在P点时线的拉力是多大？

（2） 如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？

（3） 如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？

20．（9分）如下图，在0x3a区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xoy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在tt0时刻刚好从磁场边界上P(3a,a)点离开磁场。 ⑴ 求粒子在磁场中做圆周运动的速率v0

⑵ 假设粒子源在t=0时刻发射的上述粒子在0～180°范围内均匀分布，求tt0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比

（3）若t=0时刻发射出的上述大量同种带电粒子的速度介于零与

v0之间，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内，则tt0时2刻粒子所到区域的面积为多少？

21.（9分）如图所示，在坐标xoy平面内存在B=2.0T的匀强磁场，OA与OCA为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA满足曲线方程x0.50sinπy(m)，C为导轨的

5最右端，导轨OA与OCA相交处的O点和A点分别接有体积可忽略的定值电阻R1和R2，其R1=4.0Ω、R2=12.0Ω。现有一足够长、质量m=0.10kg的金属棒MN在竖直向上的外力F作用下，以v=3.0m/s的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R1、R2外其余电阻不计，g取10m/s2，求：

（1）金属棒MN在导轨上运动时感应电流的最大值； （2）外力F的最大值；

（3）金属棒MN滑过导轨OC段，整个回路产生的热量。

M N C

高三物理答案2014-1-1

二、实验题（16题6分，14题8分，每空2分，共14分）

16.(1)2.00(2)-10,-1.25

17.(1)见右图（2）C（3）25（4）偏小

三、计算题（本题共42分，请写出必要的公式和文字表述）

20.（9分）解析：（1）沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示。设粒子运动的轨迹半径为r,则（3ar)2a2r2

得r23a------------1分 3a3 ＝------------1分 3r2sinv0()r43a------------1t29t2分

（2）如图所示，tt0时刻仍在磁场中的粒子为圆弧QM（OQ=OM=OP）------------1分

tt0时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比为所以，

1------------2分 3

（3）粒子做圆周运动的半径介于0~3a，------------1分 3则t=t3时刻粒子所到区域为图中所示的扇形，其半径为21a22------------2分 （）a233acos300a，面积为3

(2)金属棒MN匀速运动中受重力mg、安培力F安、外力F外作用

F安mImLmB

F安m1.0N------------1分 F外mF安mmg

F外m2.0N------------1分

（3）金属棒MN在运动过程中，产生的感应电动势

e3.0sin5y------------1分

Em2有效值为 E有------------1分

金属棒MN滑过导轨OC段的时间为t

tyoc5

ym

2v

t5s ------------1分 62E有滑过OC段产生的热量 QR并t Q1.25J------------1分

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