2014届山西省高三4月月考理综物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示，截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上，汽车底板和钢坯表面均粗糙，以下说法正确的是

A．汽车、钢坯都静止时，汽车底板对钢坯A有向左的静摩擦力

B．汽车、钢坯都静止时，钢坯A对B无摩擦力作用

C．汽车向左加速时，汽车与钢坯相对静止，钢坯A受到汽车底板对它的静摩擦力

D．汽车向左启动前后，汽车与钢坯相对静止，钢坯A对B的弹力不变

2. 难度：中等

如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R₀表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是

A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零

B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e = NBSω sinωt

C．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动

D．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高

3. 难度：中等

某科学家估测一个密度约为kg/m³的液态星球是否存在，他的主要根据之一就是它自转的周期，假若它存在，其自转周期的最小值约为（   ）（万有引力恒量G=6.67×10^-11Nm²/kg²）

A．10⁴s         B．10⁵s         C．2×10⁴s       D． 3×10⁴s

4. 难度：中等

如图所示，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的电性和运动的说法不正确的是(  )

A．液滴可能带负电

B．液滴一定做匀速直线运动

C．不论液滴带正电还是负电，运动轨迹为同一条直线

D．液滴不可能在垂直电场的方向上运动

5. 难度：中等

如图所示，某物体自空间O点以水平初速度v₀抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线。现仿此抛物线制作一个光滑滑道并固定在与OA完全重合的位置上，然后将此物体从O点由静止释放，受微小扰动而沿此滑道滑下，在下滑过程中物体未脱离滑道。P为滑道上一点，OP连线与竖直成45º角，则此物体（    ）

A．由O运动到P点的时间为

B．物体经过P点时，速度的水平分量为

C．物体经过P点时，速度的竖直分量为

D．物体经过P点时的速度大小为v₀

6. 难度：中等

2013年12月14日21时11分，嫦娥三号着陆器成功降落在月球虹湾地区，实现中国人的飞天梦想．该着陆器质量为1.2×10³ kg，在距离月面100m处悬停，自动判断合适着陆点后，竖直下降到距离月面4 m时速度变为0，然后关闭推力发动机自由下落，直至平稳着陆．若月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的1/6倍，着陆器下降过程中的高度与时间关系图象如图所示，则下述判断正确的是

A．着陆器在空中悬停时，发动机推力大小是1.2×10⁴ N

B．着陆器从高度100m下降至4m过程中的平均速度为8m/s

C．着陆器着陆时的速度大约是3.6m/s

D．着陆器着陆后，对月面的压力是2×10⁴ N

7. 难度：中等

在x 轴上有两个点电荷q₁和q₂（q₁在q₂左边），电势随着x 的关系如图所示。当x=x₀时，电势为0，当x=x₁时，电势有最小值U=-U₀.。点电荷产生电势的公式为U=k,下列说法中正确的是：

A、q₂在坐标原点处，且为负电荷

B、q₁到坐标原点的距离为

C、两个点电荷电荷量之比为

D、x₁位置处电场强度为零

8. 难度：中等

如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R₀。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一髙度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿出匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图象中的物理量均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是

A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B．金属线框的边长为v₁(t₂ -t₁)

C．磁场的磁感应强度为

D．金属线框在0 - t₄的时间内所产生的热量为

二、实验题

9. 难度：中等

一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量Δω与对应时间Δt的比值定义为角加速度β（即）。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；

③经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。

（1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙 所示，圆盘的半径r为            cm；

（2）由图丙可知，打下计数点B时，圆盘转动的角速度为          rad/s；

（3），圆盘转动的角加速度大小为           rad/s²； （ （2），（3）问中计算结果保留三位有效数字）

10. 难度：中等

现有一电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω的电源，最大额定电流为50 mA．现有量程为3V、内阻为2kΩ的电压表和阻值为0—999.9Ω的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材．为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如右图所示的电路进行实验，请回答下列问题

①实验室备有以下几种规格的定值电阻R₀，实验中应选用的定值电阻是________．

A．200Ω         B．2kΩ        C．4kΩ        D．10kΩ

②实验时，应先将电阻箱的电阻调到_____ (选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) ，目的是_____________．

③该同学接入符合要求的R₀后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数．根据记录的多组数据，作出如图所示的图线．根据该图线可求得电源的电动势E＝____V，内阻r＝______Ω．（保留两位有效数字）

三、计算题

11. 难度：困难

如图1所示，质量为m=2kg的小滑块放在质量为M=1kg的长木板上,已知小滑块与木板间的动摩擦因数为μ₁，木板与地面间的动摩擦因数为μ₂，开始小滑块和长木板均处于静止状态，现对小滑块施加向右的水平拉力F，水平拉力F随时间的变化规律如图2所示，已知小滑块始终未从长木板上滑下且μ₁=0.2，μ₂=0.1，g=10m/s²。求：

（1）要使两物体保持相对静止，水平力F不能超过多大？

（2）12s内长木板和小滑块的位移。

12. 难度：困难

如图，水平地面上方有绝缘弹性竖直档板，板高h=9m，与板等高处有一水平放置的篮筐，筐口的中心离挡板s=3m．板的左侧以及板上端与筐口的连线上方存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=1T；质量m=1×10^-3kg、电量q= -1×10^-3C、视为质点的带电小球从挡板最下端，以某一速度水平射入场中做匀速圆周运动，若与档板相碰就以原速率弹回，且碰撞时间不计，碰撞时电量不变，小球最后都能从筐口的中心处落入筐中（不考虑与地面碰撞后反弹入筐情况），g=10m/s²，求：

（1）电场强度的大小与方向；

（2）小球从出发到落入筐中的运动时间的可能取值。（计算结果可以用分数和保留π值表示）

四、选择题

13. 难度：中等

根据分子动理论，对下列现象解释正确的是       

A．花香袭人，说明分子永不停息地做无规则运动

B．海绵容易压缩，说明分子间存在引力

C．滴进水中的红墨水迅速散开，说明分子间存在斥力

D．浑浊液静置后变澄清，说明分子间既有引力又有斥力

五、填空题

14. 难度：中等

①一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)．

六、计算题

15. 难度：中等

现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN₃)爆炸时产生气体(假设都是N₂)充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70 L，氮气的密度ρ＝1.25×10² kg/m³，氮气的平均摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏加德罗常数N_A＝6.02×10²³ mol^－1，试估算爆炸瞬间气囊中N₂分子的总个数N.(结果保留一位有效数字)

七、选择题

16. 难度：简单

如图甲所示，O点为振源，OP=s，t=0时刻O点由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，如图乙为P点从t₁时刻开始沿y轴正方向开始振动的振动图像，则以下说法正确的是：

.

A．t=0时刻振源O的振动方向沿y轴正方向

B．t₂时刻P点振动速度最大，方向沿y轴负方向

C.  t₁到t ₂这段时间内质点P向右传播的距离为一个波长

D．该波与另一频率为Hz的同类波叠加能产生稳定的干涉现象

E．某障碍物的尺寸为，该波遇到此障碍物时能发生明显的衍射现象

八、计算题

17. 难度：简单

如图所示，AOB是截面为扇形的玻璃砖的横截面图，其顶角θ=75°，今有一束单色光线在横截面内从OA的中点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，一部分光线经AB面反射后恰好未从OB面射出，不考虑多次反射作用．试求玻璃的折射率n。

九、填空题

18. 难度：中等

如图给出氢原子最低的4个能级，一群氢原子处于量子数最高为4的能级，这些氢原子跃迁所辐射的光子的频率最多有________种，其中最小频率为________，要使基态氢原子电离，应用波长为________的光照射氢原子(已知h＝6.63×10^－34 J·s)．

十、计算题

19. 难度：中等

光滑水平地面上停放着甲、乙两辆平板车，一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦)，绳的一端与甲车相连，另一端被甲车上的人拉在手中，已知每辆车和人的质量均为30 kg，两车间的距离足够远．现在人用力拉绳，两车开始相向运动，人与甲车保持相对静止，当乙车的速度为0.5 m/s时，停止拉绳．

①人在拉绳过程做了多少功？

②若人停止拉绳后，至少应以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？