2014届河南省许昌平顶山新乡高三10月第一次调研物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

物理学是建立在实验基础上的一门学科。在物理学中，有些定律是可以通过实验进行验证的；还有些定律是不可以通过实验直接进行验证，需要在大量事实的基础上，通过“理想实验”、利用逻辑思维对事实进行分析、归纳得出。下列定律中不可以通过实验直接进行验证的是

A.机械能守恒定律      B.牛顿第一定律

C．欧姆定律      D．牛顿第二定律

2. 难度：中等

如图所示，一物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ。先用平行于斜面的推力F₁作用于物体，恰好能使该物体沿斜面匀速上滑（如图甲所示）。若改用水平推力F₂作用于该物体上，也恰好能使该物体沿斜面匀速上滑（如图乙所示）。则两次的推力之比为

A．cosθ＋μsinθ     B．cosθ－μsinθ

C．1＋μtanθ       D．1－μtanθ

3. 难度：中等

我国探月工程二期“嫦娥三号”探测器计划于2013年年底发射，进行月球软着陆探测、月面巡视勘察、月面生存、深空测控通信与遥控操作，将把国产月球车送到月球表面。因为月球表面没有空气，且月球表面比较坚硬，所以月球车在月球表面着陆的最后阶段，月球车降落到月球表面上，需要经过多次弹跳才能停下来。假设月球车第一次落到月球表面弹起后，到达最高点时的高度为h，速度方向是水平的，速度大小是v₀，月球表面重力加速度大小为g。则月球车第二次落到月球表面时的速度大小为

A．v₀          B．v₀+

C．      D．

4. 难度：中等

如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量同种正点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上。下列说法中正确的是

A．A、B两处电势、场强均相同

B．C、D两处电势、场强均不同

C．在虚线AB上O点的场强最小

D．带负电的试探电荷在O点的电势能大于在C点的电势能

二、填空题

5. 难度：中等

如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A从B的左端以初速度v₀=3m/s开始水平向右滑动，已知M＞m。用①和②分别表示木块A和木板B的图像，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度v随时间t的变化图像，其中可能正确的是

三、选择题

6. 难度：中等

如图所示，空间存在着竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子在电场力和洛伦兹力的共同作用下，从静止开始自a点沿曲线acb运动，到b点时速度刚好为零。c点是轨迹的最低点，不计粒子的重力。下列说法正确的是

A．粒子带负电

B．a点和b点位于同一高度

C．粒子经过c点时速度最大

D．粒子到b点后，将沿原轨迹返回a点

7. 难度：中等

2012年9月25日，中国航母“辽宁舰”正式交付海军，这将极大提高我们中国海军的整体作战实力。如图所示是“歼—15飞机”在航母“辽宁舰”上的起降示意图。已知“歼—15飞机”的质量为m，它的发动机额定功率恒定，起飞前在航母上运动过程中所受的摩擦阻力为恒力。“歼—15飞机”以额定功率从静止开始沿航母做直线运动，到航母一端后起飞。设“歼—15飞机”经过时间t运动了位移s时，速度达到最大值v，此时刚好离开航母起飞。则“歼—15飞机”发动机在航母上运动过程所做的功为

A．         B．

C．       D．

8. 难度：中等

如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m的导体棒ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。现导体棒在水平向左、垂直于导体棒的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中导体棒始终与导轨保持垂直）。设导体棒接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则在此过程，下列说法正确的是

A．导体棒的速度最大值为

B．流过电阻R的电荷量为

C．恒力F和摩擦力对导体棒做的功之和等于导体棒动能的变化量

D．恒力F和安培力对导体棒做的功之和大于导体棒动能的变化量

四、实验题

9. 难度：中等

（6分）如图所示为某实验探究小组所设计的实验装置：BF是水平光滑的轨道，两个相同的弧形光滑轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC = BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v₀相等。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v₀同时分别从轨道M、N的下端水平射出。根据你学的知识判断：

（1）当从轨道M的下端射出的小铁球落到E处的瞬时，从轨道N下端射出的小铁球        （选填“能” 或“不能”）沿水平轨道刚好运动到E处，发生碰撞。

（2）降低轨道M的高度，保持轨道N不变，使两小铁球还能以相同的初速度v₀ 同时分别从轨道M、N的下端水平射出，当从轨道M的下端射出的小铁球落到另外一处的瞬时，从轨道N下端射出的小铁球           （选填“能”或“不能”）沿水平轨道也刚好运动到该处，发生碰撞。

（3）写出你上述判断的理由：            。

10. 难度：中等

（9分）某实验探究小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：

A．待测干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）

B．电压表V（0～1.5V）

C．电阻箱R（0～999.9Ω）

D．电键和导线若干

该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻。

（1）实验的主要步骤如下：

①按照电路图连线；

②调节电阻箱R的阻值至最大值；

③将开关S闭合，逐渐调节电阻箱R，记下此时电阻箱的阻值和电压表的示数如下表所示：

次数	1	2	3	4	5	6
电阻箱读数R/Ω	20	15	10	5	2	1
电压表读数U/V	1.37	1.35	1.33	1.27	1.12	0.93
/Ω^-1	0.05	0.067	0.1	0.2	0.5	1
/ V^-1	0.73	0.74	0.75	0.79	0.89	1.07

④为了利用图像法处理数据，该小组的同学画出了U—R（如图甲所示）和（如图乙所示）坐标图，请你帮助该小组同学，利用表格中的有关数据，在U—R和坐标图中描点、连线。

（2）为了能根据图象较直观地求出干电池的电动势和内阻，两个图像比较合适的是         （选填“甲”或“乙”）。

（3）根据你所选择的合适的图像，该干电池的电动势为       V；内阻为     Ω。

五、计算题

11. 难度：中等

（13分）

如图所示，在水平地面上有A、B两个小物体，质量分别为m_A＝3kg、m_B＝2kg，它们与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.1。A、B之间有一原长为L＝0.15m、劲度系数为k＝500N/m的轻质弹簧水平连接。分别用两个方向相反的水平恒力F、F＇同时作用在A、B两物体上。当运动达到稳定时，A、B两物体以共同加速度大小为a＝1m/s²做匀加速直线运动。已知F＝20N，g取10m/s²。求运动稳定时A、B之间的距离及F＇的大小。

12. 难度：中等

（19分）

如图所示，两块很薄的金属板之间用金属杆固定起来使其平行正对，两个金属板完全相同、且竖直放置，金属杆粗细均匀、且处于水平状态。已知两个金属板所组成的电容器的电容为C，两个金属板之间的间距为d，两个金属板和金属杆的总质量为m。整个空间存在一个水平向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场方向垂直金属杆，且和金属板平行。现在使整个装置从静止开始在该磁场中释放。重力加速度大小为g。试通过定量计算判断，该装置在磁场中竖直向下做什么运动？

13. 难度：中等

（1）（6分）已知某种气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为N。则该种气体中每个分子的质量为         ；分子的平均间距为            。

（2）（9分）如图甲所示，内径均匀、两端开口的U形管竖直放置，管中装入水银。稳定后，两管中水银面与管口的距离均为L=10cm。现将右侧管口密封，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止，如图乙所示。已知大气压强P₀=75.8cmHg。求活塞在左管内竖直向下移动的距离。设管中气体温度不变。

14. 难度：困难

（1）(6分) 如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO₁方向(O_l点在分界面上，图中O_l点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是      （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．O_l点在O点的右侧

B．蓝光从空气中射入水中时，速度变小

C．若沿AO_l方向射向水中的是—束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点

D．若沿AO_l方向射向水中的是—束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点

E．若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点

（2）（9分）如图所示，质量为M=0.5kg的框架B放在水平地面上。劲度系数为k=100N/m的轻弹簧竖直放在框架B中，轻弹簧的上端和质量为m=0.2kg的物体C连在一起。轻弹簧的下端连在框架B的底部。物体C在轻弹簧的上方静止不动。现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x=0.03m后释放，物体C就在框架B中上下做简谐运动。在运动过程中，框架B始终不离开地面，物体C始终不碰撞框架B的顶部。已知重力加速度大小为g=10m/s²。试求：当物体C运动到最低点时，物体C的加速度大小和此时物体B对地面的压力大小。

六、选择题

15. 难度：中等

（1）（6分）按照现代的粒子理论，可以将粒子分为三大类：媒介子、轻子和强子，质子和中子属于强子。强子是由更基本的粒子——夸克组成。根据夸克理论，夸克有6种，它们是上夸克、下夸克、奇夸克、璨夸克、底夸克和顶夸克。它们的带电荷量分别为±或±，电荷量e为元电荷。已知一个质子由两个上夸克和一个下夸克组成，一个中子由两个下夸克和一个上夸克组成。则下列说法不正确的是      （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．上夸克的电荷量为＋

B．下夸克的电荷量为－

C．上夸克的电荷量为－

D．下夸克的电荷量为＋

E．上夸克的电荷量为＋

（2）（9分）如图所示，两块厚度相同的木块A、B，紧靠着放在光滑的水平面上静止不动，其质量分别为m_A=2kg、m_B=1kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙。另有质量为m_C=1kg的铁块C（长度不计）以v₀=10m/s的速度从木块A的上表面左端开始运动。由于摩擦，铁块C最终停在木块B上，此时木块B和铁块C的共同速度为v=3m/s。设铁块C与木块A、B上表面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。重力加速度g=10m/s²。则：①铁块C离开木块A时的速度为多少？②木块A 的最终速度为多少？③木块A的长度为多少？④铁块C在木块B上相对B滑行的距离为多少？