2014高三物理一模(上学期期末考试)浦东区-Word版含答案

A 环

B 环

B C

A D 浦东新区2013学年度第一学期质量抽测

高三物理试卷

说明：

1．本试卷考试时间120分钟，满分150分，共33题。第30、31、32、33题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分。

2．选择题答案必须全部涂写在答题卡上。考生应将代表正确答案的小方格用2B 铅笔涂黑。注意试题题号与答题卡上的编号一一对应，不能错位。答案需更改时，必须将原选项用橡皮擦去，重新选择。写在试卷上的答案一律不给分。 一．单项选择题．（共16分，每小題2分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上．）

1．下列属于理想物理模型的是 A ．电场 B ．电阻 C ．元电荷 D ．点电荷 2．下列叙述中符合物理学史实的是 A ．伽利略发现了单摆的周期公式 B ．奥斯特发现了电磁感应现象

C ．库仑通过扭秤实验得出了电荷间相互作用的规律

D ．牛顿通过斜面理想实验得出了维持运动不需要力的结论 3．在如图所示的四个电路中能使小灯泡发光的是

4．如图所示为两列波叠加后得到的干涉图样，其中实线表示波峰、虚线表示波谷，则

A ．此时刻a 点振动减弱，再经半个周期，该点振动将加强

B ．此时刻b 点振动加强，再经半个周期，该点振动仍加强

C ．此时刻b 点振动加强，再经半个周期，该点振动将减弱

D ．此时刻c 点振动减弱，再经半个周期，该点振动将加强 5．关于运动的合成，下列说法中正确的是

A ．合运动的速度一定比每一个分运动的速度大

B ．分运动的时间一定与它们合运动的时间相等

C ．两个直线运动的合运动一定是直线运动

D ．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 6．如图所示，在能够绕竖直轴自由转动的横杆两端，固定着A 、B 两个铝环，其中铝环A 闭合，B 不闭合，则

A ．当条形磁铁插入A 环时，A 环中产生感应电流同时远离磁铁

B ．当条形磁铁插入A 环时，A 环中产生感应电流同时靠近磁铁

C ．当条形磁铁插入B 环时，B 环中产生感应电流同时远离磁铁

D ．当条形磁铁插入B 环时，B 环中产生感应电流同时靠近磁铁 7．通电导体棒水平放置在光滑绝缘斜面上，整个装置处在匀强磁场中，在以下四种情况中导体棒可能保持静止状态的是

8．如图，质量相等的两小球A 和B ，A 球自由下落，B 球从同一高度沿光滑斜面由静止开始下滑。当它们运动到同一水平面时，速度大小分别为v A 和v B ，重力的功率分别为P A 和P B ，则 A ．v A ＝v B ，P A ＝P B B ．v A ＝v B ，P A ＞P B C ．v A ＞v B ，P A ＞P B D ．v A ＞v B ，P A ＝P B

二．单项选择题．（共24分，每小题3分，每小题只有一个正确选项，答案涂写在答题卡上．） 9．在如图所示的电路中，闭合开关S 后，a 、b 、c 三盏灯均能发

光，电源电动势为E ，内阻为r 。现将变阻器R 的滑片稍向上

滑动一些，则

A ．b 灯和c 灯变暗，a 灯变亮

B ．a 灯和c 灯变亮，b 灯变暗

C ．a 灯和c 灯变暗，b 灯变亮

D ．a 灯和b 灯变暗，c 灯变亮

10．某静电场的电场线分布如图所示，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则 A ．E P ＜E Q ，φP ＞φQ B ．E P ＞E Q ，φP ＜φQ C ．E P ＞E Q ，φP ＞φQ

D ．

E P ＜E Q ，φP ＜φQ 11．在滑冰场上，甲、乙两小孩面对面静止站在各自滑冰板上。相互猛推一下后分别向相反方向运动，结果甲在冰上滑行的距离比乙远（假定两板与冰面间的动摩擦因数相同），这是由于 A ．在刚分开时，甲的速度大于乙的速度

B ．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C ．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

D ．在分开后，甲的加速度小于乙的加速度

12．拍苍蝇与物理有关。市场出售的苍蝇拍，拍把长约30cm ，拍头

是长12cm 、宽10cm 的长方形。这种拍的使用效果往往不好，拍头打向苍蝇，尚未打到，苍蝇就飞了。有人将拍把增长到60cm ，结果一打一个准。其原因是 A ．拍头打苍蝇的力变大了 B ．拍头的向心加速度变大了 C ．拍头的角速度变大了 D ．拍头的线速度变大了

b

A B C

D

t

-F 0F 0

13．如图，物块A 、B 质量分别为m 1、m 2，物块C 在水平推力

作用下，三者相对静止，一起向右以a =5m/s 2的加速度匀加速运动，不计各处摩擦，取g =10 m/s 2，则m 1﹕m 2为 A ．1:2 B ．1:3 C ．2:1 D ．3:1

14．用三根轻杆做成一个边长为L 的等边三角形框架，在其中两个

顶点处各固定一个小球A 和B ，质量分别为2m 和m 。现将三

角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O 点，框架可绕O 点

自由转动。有一水平力F 作用在小球A 上，使OB 杆恰好静止

于竖直方向，则撤去F 后（不计一切摩擦） A ．小球A 和B 线速度始终相同

B ．小球A 向下摆动的过程机械能守恒

C ．小球A 向下摆到最低点的过程中速度始终增大

D ．OB 杆向左摆动的最大角度大于60°

15．甲、乙两物体静止在光滑水平面上，现对乙施加一变力F ，力F 与时间t 的关系如图所示，在运动过程中，甲、乙两物

体始终相对静止，则

A ．在t 0时刻，甲、乙间静摩擦力最小

B ．在t 0时刻，甲、乙两物体速度最小

C ．在2t 0时刻，甲、乙两物体速度最大

D ．在2t 0时刻，甲、乙两物体位移最小

16．在光滑水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直粗糙

墙壁之间放一圆球B ，对A 施加一水平向左的力F ，使整个装置处于

静止状态。设墙对B 的弹力为F 1，A 对B 的弹力为F 2，地面对A 的弹

力为F 3。若F 缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，则在此过程中

A ．F 1保持不变，F 3缓慢增大

B ．F 1缓慢增大，F 3保持不变

C ．F 2缓慢增大，F 3缓慢增大

D ．F 2缓慢增大，F 3保持不变

三．多项选择题．（共16分，每小题4分，每小题有两个或三个正确选项，全选对的，得4

分，选对但不全的，得2分，有选错或不答的，得0分，答案涂写在答题卡上．） 17．从地面以相同的初速度先后竖直向上抛出两个小球，不计空气阻力，则在小球落地前

A ．某一时刻两小球的位移可能相等

B ．某一时刻两小球的速度可能相等

C ．任意时刻两小球的位移差都相等

D ．任意时刻两小球的速度差都相等 18．一质量分布均匀的半圆形弯杆OAB ，可绕水平轴O 在竖直平面

内无摩擦转动。在B 点施加一个始终垂直于OB 的力F ，使其缓慢逆时针旋转90°，则此过程中 A ．力F 不断减小 B ．力F 先增大后减小

C ．重力对轴O 的力矩不断减小

D ．力F 对轴O

的力矩先增大后减小

B

A F

19．如图所示，在匀强电场中的O 点固定一点电荷+Q ，a 、b 、

c 、

d 、

e 、

f 为以O 点为球心的同一球面上的点，aecf 平面与电场线平行，bedf 平面与电场线垂直，则下列说法中正确的是

A ．a 、f 两点电势相等

B ．b 、d 两点电场强度大小相等

C ．将点电荷+q 从球面上b 点移到e 点，电场力做功为零

D ．将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动，从a 点移动到c 点的电势能变化量最大

20．如图所示，有五根完全相同的金属杆，其中四根固连在

一起构成正方形闭合框架，固定在绝缘水平桌面上，另一根金属杆ab 搁在其上且始终接触良好。匀强磁场垂直穿过桌面，不计ab 杆与框架的摩擦，当ab 杆在外力F 作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中 A ．外力F 是恒力

B ．桌面对框架的水平作用力先变小后变大

C ．ab 杆的发热功率先变小后变大

D ．正方形框架产生的总热量大于ab 杆产生的总热量

四．填空题．（共20分，每小题4分．）答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程． 21．如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波的图像，波

的频率为50Hz ，振幅为0.02m ，此时P 点恰好开始振动。P 、Q 两质点平衡位置坐标分别为P （12，0）、Q （56，0），则波源刚开始振动时的运动方向沿y 轴________方向，当Q 点刚开始振动时，P 点相对平衡位置的位移为________m 。

22．2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器顺利升空。经过近月制动后，12

月6日嫦娥三号进入环月圆轨道，从这一刻起，嫦娥三号成为真正的绕月卫星。若测得嫦娥三号环月绕行的周期为T ，圆轨道半径为R ，则其线速度大小为________；已知万有引力常量为

G ，由此可得月球的质量为________。 23．拱券结构是古代人们解决建筑跨度的有效方法，如我国赵

州桥。现有六个大小、形状、质量都相同的契形石块组成

一个半圆形拱券，如图所示。如果每个契形石块所受重力

均为50N ，在中间两个契块A 、B 正上方放置一个重为100N 的石块。则拱券两端的基石承受的压力各为________N ，

中间两个契块A 、B 之间的摩擦力大小为________N 。

（a ）

（b ） 24．已知长直导线中电流I 产生磁场的磁感应强度分布规律是I

B k r

（k

为常数，r 为某点到直导线的距离）。如图所示，在同一平面内有两

根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I 且方向相反的电流，

o 为两导线连线的中点，a 、o 两点相对甲导线对称。现测得o 点磁感应强度的大小为B 0，则a 点的磁感应强度大小为________，乙导线单位长度受到的安培力大小为________。

25．如图（a ）所示，长为L 宽为h 的矩形闭合线圈竖直固定在小车上，其中h =0.04m ，线

圈电阻R ＝1.6×10-5Ω，线圈与小车总质量m =1kg 。它们在光滑水平面上，以v 0＝1.0m/s 的初速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B 、宽度为d 的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，已知小车运动的速度ν随位移s 变化的ν—s 图像如图（b ）所示。已知L

五．实验题．（本大题4小题，共24分．） 26．（4分）“用DIS 测定加速度”的实验中，通过

位移传感器获得小车运动的v -t 图像如图所示。小车在AB 区域内可视为_____________运动，此区域内小车的加速度a ＝________ m/s 2。 27．（4分）（多选题）有一灵敏电流计，当电流从

正接线柱流入时，指针向右侧偏转，现把它与线圈连接成如图所示电路，磁铁位于线圈正上方，则（ ）

。 A ．甲图中磁铁由图示位置水平向右运动时，电流计指针向右侧偏转

B

．甲图中磁铁由图示位置水平向左运动时，

电流计指针向右侧偏转 C ．乙图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向

D

．乙图中线圈的绕制方向从上往下看为逆时针方向 28．（8分）（1

）利用多用电表测电压、电阻，

若选择开关处在“直流电压2.5V ”挡时指针位于图示位置，则被测电压是________V ；若选择开关处在“×10”欧姆挡时指针位于图示位置，则被测电阻是________Ω。

甲

v

S

N 乙

S N

a b 甲

乙

丙

（2）如图甲所示为一黑箱装置，内有电源（一节干电池）、电阻等元件，a 、b 为黑箱的两

个输出端。某同学设计了如图乙所示的电路探测黑箱，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并根据实验数据在方格纸上画出了U -I 图线，如图丙所示。当变阻器阻值调到6.5Ω时，该黑箱a 、b 两端的输出功率为________W ；该黑箱a 、b 两端的最大输出功率为________W 。（结果均保留到小数点后两位）

29．（8分）（1）图甲（a ）是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性

金属片，小球A 就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B 被松开，做自由落体运动。图甲（b ）是该装置某次实验的高速数码连拍照片，该高速数码相机每秒钟能拍摄20次，这样在同一张照相底片上能同时显示A 、B 球的运动轨迹，图中背景方格为边长l =0.049m 的正方形。图甲（b ）清晰地记录了A 、B 球的初始位置及随后运动的数个位置，由该数码连拍照片分析可知，A 球在竖直方向的分运动是________________；在水平方向的初速度大小

为________m/s 。（结果保留到小数点后两位） （b ）

（a ）

甲

（c ） （d ）

丙

甲

乙

（2）现在重新设计该实验，如图乙所示，点光源位于S 点，紧靠着点光源的正前方有

一个小球A ，光照射A 球时在竖直屏幕上形成影子P 。现打开高速数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，小球的影像P 在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能拍摄下来，该高速数码相机每秒钟能拍摄20次，则小球的影像P 在屏幕上移动情况应当是图丙中的（d ）”】。

（3）已知图乙中点光源S 与屏幕间的垂直距离L =0.6m ，根据图丙中的相关数据，可知

小球A 水平抛出的初速度为________m/s 。（g =9.8m/s 2，结果保留到小数点后两位）

六．计算题．（本大题4小题，共50分．） 30．（10分）如图甲所示，质量为m ＝1kg 的物体置于倾角为θ＝37°的固定且足够长的斜面

上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F ，t 1＝0.5s 时撤去拉力，物体速度与时间（v —t ）的部分图像如图乙所示。（g =10m/s 2 ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）问：

（1）物体与斜面间的动摩擦因

数μ为多少？

（2）拉力F 的大小为多少？

（3）物体沿斜面向上滑行的最大距离s 为多少？ 31．（12分）如图所示，一长为6L 的轻杆一端连着质量为m 的小球，另一端固定在铰链O

处（轻杆可绕铰链自由转动）。一根不可伸长的轻绳一端系于轻杆的中点，另一端通过轻小定滑轮连接在质量M =12m 的小物块上，物块放置在倾角θ=30°的斜面顶端。已知滑轮到地面A 点的距离为3L ，铰链O 到A 点的距离为L ，不计一切摩擦。整个装置从（1）在这一过程中小球与物块构

成的系统重力势能变化了多

少？是增加了还是减少了？

（2）当轻杆被拉至竖直位置时小

球的瞬时速度多大？

（3）在这一过程中轻绳对轻杆做

了多少功？

乙

32．(14分)如图所示，在光滑绝缘水平面上，固连在一起的三根绝缘轻杆OA、OB、OC互成120°角，可绕固定轴O在水平面内无摩擦自由转动。杆上A、B、C三点分别固定着三个质量相同的带电小球，其质量均为m，电量分别为+q、+q和-2q。已知OA＝OB＝2L，OC＝L。空间存在场强大小为E，方向水平向右的匀强电场，OC杆与电场方向垂直。问（1）在A点施一作用力F使系统平衡，力F

至少多大？

（2）设O点电势为零，此系统在图示位置

处电势能是多少？

（3）撤去力F，系统转过多大角度时球A

的速度最大？最大速度是多少？

33．（14分）如图甲所示，光滑的平行金属导轨水平放置，导轨间距为l，左侧接一阻值为R 的电阻。在MN与PQ之间存在垂直轨道平面的有界匀强磁场，磁场宽度为d。一质量为m的金属棒ab置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。金属棒ab受水平力F=4.0

2.0+

x（N）的作用，其中x为金属棒距MN的距离，F与x 的关系如图乙所示。金属棒ab从磁场的左边界由静止开始运动，通过电压传感器测得电阻R两端电压随时间均匀增大。已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.5Ω，d＝1m。问：

（1）金属棒刚开始运动时的加速度为多少？并判断该金属棒在磁场中做何种运动。

（2）磁感应强度B的大小为多少？

（3）若某时刻撤去外力F后棒的速度v随位移s的变化规律满足s

mR

l

B

v

v

2

2

-

=（v0为撤去外力时的速度，s为撤去外力F后的位移），且棒运动到PQ处时恰好静止，

则外力F作用的时间为多少？

（4）在（3）的情况下，金属棒从MN运动到PQ的整个过程中左侧电阻R产生的热量约为多少？

浦东新区2013学年度第一学期质量抽测

高三物理参考答案及评分标准

一、单项选择题（每小题2分，共16分）

1．D 2．C 3．C 4．B 5．B 6．A 7．D 8．B 二、单项选择题（每小题3分，共24分） 9．B

10．A

11．A

12．D

13．C

14．D

15．A

16．C

三、多项选择题（每小题4分，共16分）

17．AD

18．BD

19．BCD

20．BC

四、填空题（每空2分，共20分）

21．负 0 22．2R

T

π

23

2

4R GT

π 23．200 0

24．B 0/3

B 0I /4

25．0.25

0.2

五、实验题（填空题每空2分；选择题4分，漏选得2分；共24分）

26．匀变速直线 1.6 27．ABC 28．（1）1.35

200

（2）0.26

0.70 29．（1）自由落体运动

0.98m/s （2）（d ）

（3）1.47

六、计算题

30．（10分） 解：（1）设物体在力F 作用时的加速度为a 1，撤去力F 后物体的加速度大小为a 2，

根据图像可知：22111s /m 20s /m 5

.00

-10==??=

t v a ① （1分） 22222s /m 10s /m 5

.05

-10==??=

t v a

② （1分）

撤去力F 后对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知 mgsinθ＋μmgcosθ＝ma 2

③ （1分）

解得：5.08

.0106.01010cos sin 2=??-=-=θθμg g a

④ （1分）

（2）在力F 作用时对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知

F －mg sin θ－μmg cos θ＝ma 1 ⑤ （1分）

F=m(a 1+g sin θ+μg cos θ)=1×(20+10×0.6+0.5×10×0.8)N =30N ⑥ （1分） （3）设撤去力F 后物体运动到最高点所花时间为t 2，此时物体速度为零，有 0=v 1－a 2t 2， 得 t 2＝1s ⑦ （2分）

向上滑行的最大距离：

m 5.7m 1102

15.02021212122222211=??+??=+=t a t a s

⑧ （2分）

【得出⑦式后，也可根据v-t 图像中图线所围面积求得向上滑行的最大距离：

s =12111

()(0.51)10m 7.5m 22

t t v ?+?=?+?=

⑧ （2分） 】

31．（12分）

解：（1）根据几何关系可知，物块下滑的距离为s =4L ；

在这一过程中小球与物块构成的系统重力势能的变化量为 ΔE P = mg ·6L -Mg ·s sin θ=6mgL -12mg ·2L =-18mgL （2分） “-”号表明重力势能减少了； （2分） （2）当轻杆被拉至竖直位置时，设物块的速度为v ，则小球的速度v ′=2v （1分）

对M 和m 构成的系统，由机械能守恒定律，有

2211

022

P E Mv mv '?++=

（1分） 解得

v =

（1分） 所以

'2v v ==

（1分）

（3）对小球和轻杆，由动能定理

21

62W mg L mv '-?= （2分） 解得

21

2

W mgL =

（2分）

32．（14分） 解：（1）在A 点施一作用力F 垂直于OA 杆斜向下，力F 最小，此时整个系统关于轴O 力矩

平衡，有

2cos602cos6022qE L qE L qE L F L ??+??+?=? （2分） 解得

2F qE =

（2分） （2）系统电势能 0sin60(sin60)00J E qEL qEL =+-+=

（4分）

（3）设系统转过θ角时球A 的速度最大，根据动能定理

222111222

2[cos30cos(30)]2[cos(30)cos30]2sin 2(cos30cos30cos sin30sin cos30cos sin30sin cos30sin )2(2sin30sin sin )2sin (2sin301)

4sin A B C mv mv mv qE L qE L qE L qEL qEL qEL qEL θθθθθθθθθθθ++=??-?++??--?+?=?-?+?+?+?-?+=?+=?+=θ

又 2A B C v v v == （1分）

∴ 2222

22111194sin ()222228A A

B C A A v qEL mv mv mv mv m mv θ=++=+= 当θ=90o时，sin θ=1最大，此时球A 的速度最大；

（1分） 最大值为

max A v =

==

（2分）

（2分）

33．（14分） 解：（1）金属棒刚开始运动时x =0，且v =0，不受安培力作用，所以此时所受合外力为

F =4.02.0+x =0.4N ，

由牛顿第二定可得

a=

0.4

1

F m =

m/s 2=0.4 m/s 2 （2分） 依题意，电阻R 两端电压随时间均匀增大，即金属棒切割磁感线产生的电动势随时间均匀增大，根据ε=Blv ，可知金属棒的速度随时间均匀增大，所以金属棒做初速度为零的匀加速运动。（不需要说明理由，只要得出结论即给分） （1分） （2）金属棒做初速度为零，加速度为a =0.4m/s 2的匀变速运动，则

ax v 2=，

① （1分） 由牛顿第二定可知：ma R

v

l B F =-22，

②

（1分）

又 F ＝4.02.0+x ，

代入得：

ma x a R

l B =+4.02-2.02

2）（

所以

02-2.02

2=a R

l B

③

（1分）

解得：0.5T B =

== ④

（1分）

【得出①、②式后，也可根据图像中的数据点求解： 从图乙可知，当x =0.8m 时，F =0.8N ，代入②式有

10.4=?

③ （1分） 解得： B =0.5T ④

（1分） 】

（3）设外力F 作用的时间为t ，则力F 作用时金属棒运动距离：2

2

1at x =

， 撤去外力后金属棒s mR

l B v v 2

20-=， 到PQ 恰好静止，所以v=0，v 0=at ， 得撤去外力后金属棒运动距离：at l

B mR

s ?=2

2； 因此

d at l

B mR

at =?+22221

（2分） 代入相关数值，得0.2t 2+0.8t -1＝0，解得t ＝1s

（2分）

（4）力F 作用时金属棒运动距离：m 2.0m 14.02

1

2122=??==

at x （1分）

由F-x 图可知图线与横、纵坐标轴所围面积代表在此过程中外力F 做的功W F ，通

过数格子可知W F 约为0.11J （0.1J---0.11J ）。 （1分） 金属棒从MN 开始运动到PQ 边静止，由动能定理得：W F +W 安 = 0 所以电阻R 产生的热量 Q R =-W 安=W F =0.11J （1分）