2013-2014学年山东省枣庄市高三上学期期末考试物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

下列说法正确的是

A．卡文迪许通过实验测出了引力常量G的数值

B．库仑通过实验精确地测出了元电荷的数值

C．安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的

D．纽曼和韦伯在对有关理论和资料进行严格分析后，分别得出了法拉第电磁感应定律

2. 难度：中等

如图甲所示，在光滑的水平面上，物体A在水平方向的外力作用下做直线运动，其v - t图象如图乙所示。规定向右的方向为正方向。下列判断正确的是

A．在0 ~ 1 s末，外力不断增大

B．在1 s末~ 2 s末，物体向左做匀减速直线运动

C．在1 s末~ 3 s末，物体的加速度方向先向右、后向左

D．在3 s末，物体处于出发点右方

3. 难度：中等

质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t = 0时起，第1 s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用。下列判断正确的是

A．0 ~ 2 s末外力的平均功率是W

B．第2 s末外力的瞬时功率最大

C．第2 s内外力所做的功是J

D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是

4. 难度：中等

2013年12月14日21时11分，“嫦娥三号”在月球正面的虹湾以东地区成功实现软着陆。已知月球表面的重力加速度为g，g 为地球表面的重力加速度。月球半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是

A．“嫦娥三号”着陆前，在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度v =

B．“嫦娥三号”着陆前，在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的周期T =

C．月球的质量m_月 =

D．月球的平均密度ρ =

5. 难度：简单

如图所示，竖直直线为某点电荷Q所产生的电场中的一条电场线，M、N是其上的两点。将带电小球q自M点由静止释放，它运动到N点时速度恰好为零。由此可以判定

A．Q为正电荷，位于N点下方

B．M点的电场强度小于N点的电场强度

C．M点的电势高于N点的电势

D．q在M点的电势能大于在N点的电势能

6. 难度：中等

如图所示，实线是电场中的等势线，为中心对称图形，部分等势线的上端标出了其电势数值；虚线是以中心点为圆心的圆，a、b、c、d是圆周跟等势线的交点；M、N是中轴线跟等势线的交点。下列说法正确的是

A．a、b、c、d四点的电势都相等

B．a、b、c、d四点的电场强度大小都相等、方向都相同

C．电子若从a点运动到c点，则克服电场力做的功大于0.4 eV

D．电子若在M点由静止释放，则将沿中轴线穿越电场区域向N点运动，此过程加速度先减小、后增加

7. 难度：中等

如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角。现将带电粒子的速度变为v，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为

A．Δt               B．2Δt

C．Δt               D．Δt

8. 难度：中等

1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。由左端射入质谱仪的一束粒子若运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是

A．该束粒子带负电

B．极板P₁带正电

C．在B₂磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D．在B₂磁场中运动半径越大的粒子，比荷越大

9. 难度：中等

如图所示，开关S闭合后，A灯与B灯均发光，A、B两灯电阻均大于电源的内阻。当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法正确的是

A．A灯变暗

B．B灯变暗

C．电源的输出功率先增大、后减小

D．电源的总功率减小

10. 难度：中等

如图所示，R₁和R₂是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但R₁的尺寸比R₂的尺寸大。在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法正确的是

A．R₁中的电流小于R₂中的电流

B．R₁中的电流等于R₂中的电流

C．R₁中自由电荷定向移动的速率大于R₂中自由电荷定向移动的速率

D．R₁中自由电荷定向移动的速率小于R₂中自由电荷定向移动的速率

二、填空题

11. 难度：简单

（2分）如右图所示，螺旋测微器的读数为        mm。

三、实验题

12. 难度：中等

（7分）要测绘一个标有“3 V，0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作。已选用的器材有：

电池组（电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)；

电流表（量程为0~250 mA，内阻约5 Ω)；

电压表（量程为0~3 V，内阻约3 kΩ)；

电键一个、导线若干。

（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的           （选填字母代号）。

A．滑动变阻器（最大阻值20 Ω，额定电流1 A)

B．滑动变阻器（最大阻值1750 Ω，额定电流0.3 A)

（2）实验的电路图应选下图中的       （选填字母代号）。

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如右图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5 V，内阻为5 Ω的电源两端，则小灯泡的耗电功率是    ＿W。

13. 难度：中等

（7分）某实验小组利用如图所示的装置“探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系”。

（1）由上图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s＝24 cm，由下图中游标卡尺测得遮光条的宽度d＝________ cm。该实验小组在做实验时，将滑块从如图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt₁，遮光条通过光电门2的时间Δt₂，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁＝________，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v₂＝________，则滑块的加速度的表达式a＝__________________________。(以上表达式均用字母表示)

（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量共做了6次实验，得到如下表所示的实验数据。请在下图的坐标系中描点作出相应的a -图象。

m / g	250	300	350	400	500	800
/ （kg^-1)	4.0	3.3	2.9	2.5	2.0	1.3
a /（m·s^-2）	2.0	1.7	1.3	1.2	1.0	0.6

四、计算题

14. 难度：中等

（8分）如图所示，质量M = 4.0 kg的木板长L = 2.0 m，静止在水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为μ₁=0.05。木板水平上表面左端静置质量m = 2.0 kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数为μ₂ = 0.2。从某时刻开始，用F=5.0 N的水平力一直向右拉滑块，直至滑块滑离木板。设木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g =10 m/s²。试求：

（1）此过程中木板的位移大小。

（2）滑块离开木板时的速度大小。

15. 难度：困难

（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限内有平行于轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里。正三角形边长为L，且边与y轴平行。质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v₀的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。试求：

（1）电场强度的大小。

（2）粒子到达a点时速度的大小和方向。

（3）△abc区域内磁场的磁感应强度的最小值。

16. 难度：中等

（12分）如图所示，两根质量均为m、电阻均为R、长度均为l的导体棒a、b，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的、不可伸长的柔软长直导线连接后，b放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，a靠在桌子的光滑绝缘侧面上；两根导体棒均与桌子边缘平行。整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时两棒静止，自由释放后开始运动，导体棒a在落地前就已匀速运动，此时导体棒b仍未离开桌面。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。

（1）试求导体棒匀速运动时的速度大小。

（2）从自由释放到刚匀速运动的过程中，若通过导体棒横截面的电荷量为q，求该过程中系统产生的焦耳热。

17. 难度：困难

（12分）“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l，可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动。两端各固定一个金属小球A、B；其中A球质量为m、带负电、电荷量为q（q > 0）；B球不带电，质量为m。重力加速度为g 。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）A、B两球的最大动能之和为多少？

（2）若在空间加竖直向下的匀强电场，OB杆仍从原来位置释放后，能转过的最大角度为127°，则该电场的电场强度大小为多少？