2014-2015学年河北省邯郸市高三上学期1月份教学质量检测物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

库仑通过实验研究电荷间的相互作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系，这种研究方法常被称为“控制变量法”。下列应用了控制变量法的实验是

A．验证机械能守恒定律

B．探究力的平行四边形定则

C．探究加速度与力、质量的关系

D．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律

2. 难度：中等

质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图a、b分别表示物体不受拉力和受到水平拉力作用的v－t图象，则拉力与摩擦力之比为

A．9∶8     B．4∶3       C．2∶1      D．3∶2

3. 难度：中等

某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.5m，目测空中脚离地最大高度约0.8m，忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功约为

A．65J        B．350J   C．700J           D．1250J

4. 难度：中等

如图，用等长的两根轻质细线把两个质量相等的小球悬挂起。现对小球b施加一个水平向左的恒力F，同时对小球a施加一个水平向右的恒力3F，最后达到稳定状态，表示平衡状态的图可能是图中的

5. 难度：中等

如图，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是

A．将竖直向上做匀速运动    B．将处于超重状态

C．将处于失重状态     D．将竖直向上先加速后减速

6. 难度：中等

如图，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压V。氖泡在两端电压达到100 V时开始发光。下列说法中正确的有

A．开关接通后，氖泡的发光频率为50 Hz

B．开关接通后，电压表的示数为100 V

C．开关断开后，电压表的示数变大

D．开关断开后，变压器的输出功率不变

7. 难度：中等

如图，一正方形闭合线圈，从静止开始下落一定高度后，穿越一个有界的匀强磁场区域，线圈上、下边始终与磁场边界平行。自线圈开始下落到完全穿越磁场区域的过程中，线圈中的感应电流I、受到的安培力F及速度v随时间t变化的关系，可能正确的是

8. 难度：中等

两个带等量正电荷的小球（可视为点电荷）固定在图中a、b两点，MN为ab连线的中垂线，交直线ab于O点，A为MN上的一点。取无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷q，仅在静电力作用下运动，则

A．若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动

B．若q从A点由静止释放，其在由A点向O点运动的过程中，

加速度先增大后减小

C．q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大

D．若在A点给q一个合适的初速度，它可以做匀速圆周运动

9. 难度：中等

有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．在相同时间内b转过的弧长最长

C．c在4 h内转过的圆心角是

D．d的运动周期有可能是20 h

10. 难度：中等

如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面。下列说法正确的是

A．斜面倾角α＝30°

B．A获得的最大速度为

C．C刚离开地面时，B的加速度为零

D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒

二、实验题

11. 难度：简单

（6分）“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律。某同学设计了如图所示的实验装置。一个电磁铁吸住一个小钢球，当将电磁铁断电后，小钢球将由静止开始向下加速运动。小钢球经过光电门时，计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t，用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h。

(1)该同学为了验证“动能定理”，用游标卡尺测量了小钢球的直径，结果如上图所示， 

他记录的小钢球的直径d＝________cm。

(2)该同学在验证“动能定理”的过程中，忽略了空气阻力的影响，除了上述的数据之

外是否需要测量小钢球的质量________（填“需要”或“不需要”）。

(3)如果用这套装置验证机械能守恒定律，下面的做法能提高实验精度的是      。

A．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的直径

B．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的直径

C．在保证其他条件不变的情况下，增大小球的质量

D．在保证其他条件不变的情况下，减小小球的质量

12. 难度：中等

（8分）2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家，以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献——三位获奖者“发明的高效蓝色发光二极管（LED）带来了明亮而节能的白色光源”。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED 灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约300Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同。

实验室提供的器材有：

A．电流表A₁（量程为15mA，内阻R_A1约为10Ω）

B．电流表A₂（量程为2 mA，内阻R_A2＝20Ω）

C．定值电阻R₁＝10Ω

D．定值电阻R₂＝1980Ω

E．滑动变阻器R（0至20Ω）一只

F．电压表V（量程为6V，内阻R_V约3kΩ）

G．蓄电池E（电动势为4 V，内阻很小）

F．开关S一只

（1）要完成实验，除蓄电池、开关、滑动变阻器外，还需选择的器材有        （填写器材前的字母编号）。

（2）画出实验电路图。

（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式R_x＝                            

（说明式中题目未给出的各字母的意义）。

三、计算题

13. 难度：中等

(9分)一个人最多能提起质量m₀=20kg的重物。在倾角θ=15°的固定斜面上放置一物体（可视为质点），物体与斜面间动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求人能够向上拖动该重物质量的最大值m。

14. 难度：中等

(12分) 如图，等量异种点电荷，固定在水平线上的M、N两点上，有一质量为m、电荷量为＋q（可视为点电荷）的小球，固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦地转动，O点位于MN的垂直平分线上距MN为L处。现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v，取O点电势为零，忽略q对等量异种电荷形成电场的影响。求：

(1)小球经过B点时对杆的拉力大小；

(2)在＋Q、－Q形成的电场中，A点的电势φ_A；

(3)小球继续向左摆动，经过与A等高度的C点时的速度大小。

四、实验题

15. 难度：困难

(13分) 如图，边长L=0.2 m的正方形abcd区域（含边界）内，存在着垂直于区域的横截面（纸面）向外的匀强磁场，磁感应强度B=5.0×10^-2T。带电平行金属板MN、PQ间形成了匀强电场E（不考虑金属板在其它区域形成的电场），MN放在ad边上，两板左端M、P恰在ab边上，两板右端N、Q间有一绝缘挡板EF。EF中间有一小孔O，金属板长度、板间距、挡板长度均为l=0.l m。在M和P的中间位置有一离子源S，能够正对孔O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为q=3.2×l0^-19 C，质量均为m=6.4×l0^-26 kg。不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。

（l）当电场强度E=10⁴N/C时，求能够沿SO连线穿过孔O的离子的速率。

（2）电场强度取值在一定范围时，可使沿SO连线穿过O并进入磁场区域的离子直接从

bc边射出，求满足条件的电场强度的范围。

五、选择题

16. 难度：简单

(1)(4分) 下列说法正确的是             (填入正确选项前的字母。选对得4分，选不全得2分，错选或多选得0分)。

A．物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和

B．布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动

C．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的

D．气体分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小

E．一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

(2)(8分) 如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为l_A＝40cm，右管内气体柱长为l_B＝39cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低４cm，已知大气压强p₀＝76cmHg，求：

（i）A端上方气柱长度；

（ii）稳定后右管内的气体压强。

17. 难度：中等

(1)(4分) 图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图像，则下列说法正确的是  

A．该简谐横波的传播速度为4m/s

B．从此时刻起，经过2秒，P质点运动了8米的路程

C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置

D．乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图像

E．此时刻M质点的振动速度小于Q质点的振动速度

(2)(8分)如图，—透明半圆柱体折射率为n=2，半径为R，长为L。平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，部分柱面有光线射出。求该部分柱面的面积S。

18. 难度：简单

(1)(4分)下列说法正确的是                   (填入正确选项前的字母。选对得4分，选不全得2分，错选或多选得0分)。

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．在中子轰击下生成和的过程中，原子核中的平均核子质量变小

C．太阳辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应

D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度散射提出了原子核式结构模型

E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小

(2)(8分) 如图，质量分别为m₁=1.0kg和m₂=2.0kg的弹性小球a、b，用轻绳紧紧的把它们捆在一起，使它们发生微小的形变。该系统以速度v₀=0.10m/s沿光滑水平面向右做直线运动。某时刻轻绳突然自动断开，断开后两球仍沿原直线运动。经过时间t=5.0s后，测得两球相距s=4.5m，求：

（i）刚分离时a、b两小球的速度大小v₁、v₂；

（ii）两球分开过程中释放的弹性势能E_p。