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山西省忻州一中、


山西省忻州一中、_康杰中学、临汾一中、长治二中四校 2014 届高三 第二次联考物理试题(解析版) (满分 100 分,考试时间为 90 分钟)
选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分;1-8 题每小题给出的四个选项中,只有一 个选项符合题意,9-12 题每小题有两个或两个以上选项符合题意,全选对的得 4 分,选不 全的得 2 分,有选错或多选的得 0 分。 ) 1. 以下关于物理学史和物理方法叙述中,正确的是 A.伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是:问题→猜想→数学推理→实验验证 →合理外推→得出结论 B.安培通过多年的研究,发现了电流周围存在磁场 C.卡文迪许利用扭称实验得出万有引力与距离平方成反比的规律 D.牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因

2.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 边正前方时,木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时,cd 边与桌面相齐,则小 球在木板上的投影轨迹是

【解析】

3.两个物体 A、B 的质量分别为 m1 和 m2,并排静止在水平地面上,用相同的水平拉力 F 同时分别作用于物体 A、 上, B 分别作用一段时间后撤去, 两物体各自滑行一段距离后停止, 两物体 A、 运动的 B 图像分别如图 a、 所示。 b 已知拉力 F 撤去后, 物体做减速运动的

图像彼此平行,由图中信息可得: A.m1>m2 B.t=3 s,物体 A、B 再次相遇 C.拉力 F 对物体 A 所做的功较多

5 D.拉力 F 对 A 的最大瞬时功率是对物体 B 最大瞬时功率的 4 倍

F 对 A 的最大瞬时功率完全取决于物体在第一段末的瞬时速度,物体 A 的较大,则功率也 较大,选项 D 正确。 考点:本题考查牛顿第二定律,速度图象,功及其功率。

4.如图(甲)所示,ab 为原不带电的细导体棒,q 为一带正电的点电荷,当达到稳定后,导 体棒上的感应电荷在棒内 O 点处产生的场强大小为 E1,O 点的电势为 U1,现用一导线把导 体棒的 b 端接地,其他条件不变,如图(乙) ,待稳定后,导体棒上的感应电荷在棒内 O 点 处产生的场强大小为 E2,O 点的电势为 U2,经分析后可知 A.E1=E2,U1<U2 C.E1=E2,U1>U2 B.E1>E2,U1=U2 D.E1>E2,U1=U2

5.如图所示,质量相同的三颗卫星 a、b、c 绕地球做匀速圆周运动,其中 b、c 在地球的同 步轨道上,a 距离地球表面的高度为 R,此时 a、b 恰好相距最近。已知地球质量为 M、半 径为 R、地球自转的角速度为 ? 。万有引力常量为 G,则 A.发射卫星 b 时速度要大于 11.2 km/s B.卫星 a 的机械能大于卫星 b 的机械能 C.卫星 a 和 b 下一次相距最近还需经过 t ?

2? GM ?? 8R3

D.若要卫星 c 与 b 实现对接,可让卫星 c 加速

6.如图所示,甲、乙两种粗糙面不同的传送带,倾斜放于水平地面,与水平面的夹角相同, 以同样恒定速率 v 向上运动。现将一质量为 m 的小物体(视为质点)轻轻放在 A 处,小物 体在甲传送带上到达 B 处时恰好达到速率 v;在乙上到达离 B 竖直高度为 h 的 C 处时达到 速率 v,已知 B 处离地面高度皆为 H。则在物体从 A 到 B 过程中 A.小物块在两种传送带上具有的加速度相同 B.将小物体传送到 B 处,两种传送带消耗的电能相等 C.两种传送带对小物体做功相等 D.将小物体传送到 B 处,两种系统产生的热量相等

【解析】

7.空间某一静电场的电势 φ 在 x 轴上分布如图所示,x 轴上两点 B、C 点电场强度在 x 方向 上的分量分别是 EBx、Ecx,下列说法中正确的有 A.B、C 两点的电场强度大小 EBx<Ecx B.EBx 的方向沿 x 轴正方向 C.电荷在 O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大 D.负电荷沿 x 轴从 B 移到 C 的过程中,电场力先做正功,后做负功

8.如图,质量相同的带电粒子 P、Q 以相同的速度沿垂直于电场方向射入匀强电场中,P 从 平行板间正中央射入,Q 从下极板边缘处射入,它们都打到上极板同一点,不计粒子重力 A.它们运动的时间相同

B.它们运动的加速度相同 C.它们所带的电荷量相同 D.电场力对它们做功相同

9.如图所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和 b 为其两极板,a 板接地。P 和 Q 为两竖 直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球,P 板与 b 板用导线相连,Q 板接 地。开始时悬线静止在竖直方向,在 b 板带电后,悬线偏转了角度 α 。在以下方法中,能 使悬线的偏角变大的是 A.缩小 a、b 间的距离 B.加大 a、b 间的距离 C.取出 a、b 两极板间的电介质 D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质

10. 如图所示,O、B、A 为一粗糙绝缘水平面上的三点,一电荷量为-Q 的点电荷固定在 O 点,现有一质量为 m,电荷量为+q 的小金属块(可视为质点) ,从 A 点以初速度 v0 沿它们 的连线向固定点电荷运动,到 B 点时速度最小,其大小为 v,已知小金属块与水平面间的动 摩擦因数为 μ,AB 间距离为 L,静电力常量为 k,则

KQq ? mg A.OB 间的距离为
B.小金属块由 A 向 O 运动的过程中,电势能先增大后减小 C.小金属块由 A 向 O 运动的过程中,加速度先减小后增大
U AB ? mv0 ? mv 2 ? 2? mgL 2q

D .在点电荷-Q 形成的电场中,A、B 两点间的电势差

11. 如图所示,在水平向右的匀强电场中以竖直和水平方向建立直角坐标系,一带负电的油 滴从坐标原点以初速度 v0 向第一象限某方向抛出,当油滴运动到最高点 A(图中未画出) 时速度为 vt,试从做功与能量转化角度分析此过程,下列说法正确的是 A.若 vt>v0,则重力和电场力都对油滴做正功引起油滴动能增大 B.若 vt>v0,则油滴电势能的改变量大于油滴重力势能的改变量 C.若 vt= v0,则 A 点可能位于第一象限 D.若 vt= v0,则 A 点一定位于第二象限
y v0 E

O

x

【解析】 试题分析:带电粒子在 y 方向直至最高点过程中,是在重力的作用下做匀减速直线运动的,

12.如图所示,斜面体 A 静止放置在水平地面上,质量为 m 的滑块 B 在外力 F1 和 F2 的共同 作用下沿斜面体表面向下运动,当 F1 方向水平向右,F2 方向沿斜面体的表面向下时斜面体 受到地面的摩擦力方向向右。则下列说法中正确的是 A.若同时撤去 F1 和 F2,在滑块 B 仍向下运动的过程中,滑块 B 的加速度方向一定沿斜 面向上 B.若只撤去 F1,在滑块 B 仍向下运动的过程中,A 所受地面摩擦力的方向可能向左 C.若只撤去 F2,在滑块 B 仍向下运动的过程中,A 所受地面摩擦力的方向一定向右 D.若只撤去 F1,在滑块 B 仍向下运动的过程中,A 所受地面摩擦力不变

向下运动的过程中,A 所受 B 的合力不变,选项 C 正确。 考点:本题考查受力分析,涉及摩擦力和弹力及其合力。

二、实验题(本题共 2 小题,13 小题每空 3 分,14 小题(1)每空 1 分, (2)3 分,共 17 分) 13.探究“牛顿第二定律”时,某小组设计双车位移比较法探究加速度与力的关系。实验装置 如下图所示,将两平行轨道并排放置在水平桌面上,两小车后的刹车线穿过尾端固定板,由 安装在后面的刹车系统同时进行控制(未画出刹车系统) 。通过改变砝码盘中的砝码改变拉

力大小。试回答下列问题: (1)通过比较两小车的位移比较两小车的加速度大小,是因为位移与加速度的关系式 为 。

(2)已知两车质量均为 200 g,实验数据如表中所示:

请回答下列问题: ①分析表中数据可得到结论: 。

②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。

【解析】 试题分析:两车均做初速为零的匀加速直线运动,在时间相等的前提下,根据位移公式

14.探究能力是物理学研究的重要能力之一,物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转

动动能的大小与物体转动的角速度有关,为了研究砂轮的转动动能 Ek 与角速度 ω 的关系, 某同学采用了下述实验方法进行探究:先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度 ω,然 后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止 转动的圈数 n,通过分析实验数据,得出结论。经实验测得的几组 ω 和 n 如下表所示: ω/rad?s-1 n Ek/J
10

0.5 5.0

1 20

2 80

3 180

4 320

另外已测得砂轮转轴的直径为 1 cm,转轴间的摩擦力为 ?

N

(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中。 (2)由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为________________。

考点:本题考查学生探究问题的能力。

三、计算题(本题共 4 小题,共 35 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤,只写最后答案的不给分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 ) 15.(6 分)在动摩擦因数 μ=0.2 的水平面上有一个质量为 m=1 kg 的小球,小球与水平轻弹 簧及与竖直方向成 θ=450 角的不可伸长的轻绳一端相连, 如图所示, 此时小球处于静止状态, 且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,取 g=10 m/s2,求: (1)此时轻弹簧的弹力大小 (2)小球的加速度大小和方向

16. 8 分) ( 如图所示, 倾角为 θ 的光滑斜面上放有两个质量均为 m 的小球 A、 B(可视为质点), 两小球用一根长 L 的轻杆相连,下面的 B 球离斜面底端的高度为 h,两球从静止开始下滑并 从斜面进入光滑平面(不计与地面碰撞时的机械能损失)。求: (1)两球在光滑平面上运动时的速度; (2)在此过程中杆对 A 球所做的功; (3)试用文字表述杆对 A 做功所处的时间段。

17.(9 分)在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从 A 点竖直向上抛出,其运动 的轨迹如图所示,小球运动的轨迹上 A、B 两点在同一水平线上,M 为轨迹的最高点.小球 抛出时的动能为 8.0 J,在 M 点的动能为 6.0 J,不计空气的阻力。求: (1)小球水平位移 x1 与 x2 的比值。 (2)小球落到 B 点时的动能 EkB。 (3)小球所受电场力与重力的大小之比。

18.(12 分)如图所示,以 A、B 和 C、D 为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内, 一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠 B 点, 上表面所在平面与两半圆分别相切于 B、 C, 一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上 E 点,运动到 A 时刚好与传送带速度相同,然后 经 A 沿半圆轨道滑下,再经 B 滑上滑板,滑板运动到 C 时被牢固粘连,物块可视为质点, 质量为 m,滑板质量 M=2m,两半圆半径均为 R,板长 l =6.5R,板右端到 C 的距离 L 在 R <L<5R 范围内取值, 距 A 为 S=5R, E 物块与传送带、 物块与滑板间的动摩擦因数均 μ=0.5, 重力加速度取 g。 (1)求物块滑到 B 点的速度大小; (2)试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功 Wf 与 L 的关系, 并判断物块能否滑到 CD 轨道的中点。

由动能定理





考点:本题考查力学多过程综合问题。


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