2014-2015学年江苏省扬州市高三上学期期末考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

如图所示，地面上方存在竖直向下的匀强磁场（不考虑地磁场影响），一带正电小球从高处由静止释放，则其落地时间与无磁场时相比

A．变大        B．变小    C．不变      D．无法确定

2. 难度：简单

如图所示，一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点，在O点的正下方l处的绝缘支架上固定一个带与A同种电荷的小球B，两个带电小球都可视为点电荷．已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°，设丝线中拉力为T，小球所受库仑力为F，下列关系式正确的是

A．          B．    C．         D．

3. 难度：简单

已知磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路．电源的电动势E和内阻r不变，在无磁场时调节变阻器R使小灯泡L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则

A．小灯泡L变亮

B．电压表的示数变小

C．磁敏电阻两端电压变小

D．通过滑动变阻器的电流变大

4. 难度：中等

如图所示，内壁光滑的半球形碗固定不动，其轴线垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则

A．球A的线速度等于球B的线速度

B．球A的角速度大于球B的角速度

C．球A的向心加速度小于球B的向心加速度

D．球A对碗壁的压力等于球B对碗壁的压力

5. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd．t=0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，bc边刚进入磁场的时刻为t₁，ad边刚进入磁场的时刻为t₂，设线框中产生的感应电流的大小为i，ad边两端电压大小为U，水平拉力大小为F，则下列i、U、F随运动时间t变化关系图像正确的是

6. 难度：中等

据NASA中文消息，2014年9月24日，印度首个火星探测器“曼加里安”号成功进入火星轨道．下列关于“曼加里安”号探测器的说法正确的是

A．从地球发射的速度应该大于第三宇宙速度

B．进入火星轨道过程应该减速

C．绕火星运行周期与其质量无关

D．仅根据在轨高度与运行周期就可估算火星平均密度

7. 难度：中等

如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为11∶5，现在原线圈AB之间加上(V)的正弦交流电，副线圈上接有一电阻，D为理想二极管，C为电容器，电阻与电容两支路可由一单刀双掷开关进行切换，则

A．开关拨到1时，电流表示数为5.6A

B．开关拨到1时，电流表示数为4A

C．开关拨到2时，二极管反向耐压值至少为V

D．开关拨到2时，二极管反向耐压值至少为V

8. 难度：中等

真空中，两个固定点电荷A、B所带电荷量分别为Q₁和Q₂，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了C、D两点，其中D点的切线与AB连线平行，AB连线中点为O，则

A．A带正电，B带负电，且Q₁>Q₂

B．O点电势比D点电势高

C．负检验电荷在C点的电势能大于在D点的电势能

D．在C点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿此电场线运动到D点

9. 难度：中等

如图所示，足够长的传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m．开始时，a、b及传送带均静止，且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中

A．物块a的重力势能减少mgh

B．摩擦力对a做的功等于a机械能的增量

C．摩擦力对a做的功等于物块a、b动能增量之和

D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等

二、实验题

10. 难度：中等

（10分）某物理实验兴趣小组探究测定某品牌矿泉水的电阻率，用一两端开口的玻璃管通过密封塞封住一定量的矿泉水，如图4所示．

（1）某同学用如图1所示的游标卡尺的      （选填“A”、“B”或“C”）部位去测玻璃管的内径，测出的读数如图2，则玻璃管的内径d为      cm．

（2）该同学用多用电表的电阻档测量玻璃管中矿泉水的电阻，选择开关置于“×100”档，发现指针如图3所示，则该同学接着需要做的实验步骤是：①换选      （填“×10”或“×1k”）档；②             ．

（3）该组同学按图4连好电路后，调节滑动变阻器的滑片，从最右端向左端移动的整个过程中，发现电压表有示数但几乎不变，不可能的原因是        ．

A．滑动变阻器阻值太小  B．电路中5、6之间断路  C．电路中7、8之间断路

（4）该组同学在改进实验后，测出玻璃管中有水部分的长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，改变玻璃管中的水量，测出多组数据，并描绘出相应的图像如图5所示，若图线的斜率为k，则矿泉水的电阻率ρ=          （用题中字母表示）．

11. 难度：中等

（8分）某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h₁处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过．开始时A距离狭缝的高度为h₂，放手后， A、B、C从静止开始运动．

（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t₁，则钩码A通过狭缝的速度为        （用题中字母表示）．

（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g．若系统的机械能守恒，则需满足的等式为               （用题中字母表示）．

（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h₁=h₂=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由．      、                      

三、选择题

12. 难度：简单

（1）以下说法正确的是     

A．当两个分子间的距离为r₀（平衡位置）时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一定量的气体，在体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小

D．液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变

（2）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图像如图所示，已知A→B过程放出热量Q， T_A=T_C，则 B→C过程气体      （填“吸收”或“放出”）热量            ．

（3）目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．实验发现，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体．设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N_A，将二氧化碳分子看作直径为D的球（球的体积公式V_球=πD³），则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少?

13. 难度：简单

(选修模块3-4)(12分)

（1）下列关于光现象的说法正确的是       

A．用光导纤维传播信号是利用了光的全反射

B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象

C．偏振光可以是横波，也可以是纵波

D．全息照相利用了激光方向性好的特点

（2）一列简谐横波沿x轴正方向传播，频率为0.5Hz，t＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是        m/s；质点a平衡位置的坐标x_a＝2.5 m，从图示再经        s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．

（3）如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光从AC边入射，刚好能垂直AB边射出，入射方向如图所示，求该激光在棱镜中的传播速度． (结果保留两位有效数字)

14. 难度：简单

(选修模块3-5)(12分)

（1）PET（正电子发射型计算机断层显像）的基本原理是：将放射性同位素注入人体，参与人体的代谢过程．在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET原理，下列说法正确的是      

A．衰变的方程式为

B．将放射性同位素注入人体，的主要用途作为示踪原子

C．一对正负电子湮灭后也可能只生成一个光子

D．PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长

（2）已知氢原子的基态能量为E₁（E₁< 0），激发态能量，其中n =2、3、4……．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为         的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态氢原子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为         ．

（3）如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量m_A=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的x-t图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？

四、计算题

15. 难度：中等

（15分）如图所示，宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的两端连接阻值R的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导体棒的有效电阻也为R，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L，导轨的电阻可忽略不计．

（1）若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直，求导体棒最终的速度；

（2）若导体棒的初速度为，导体棒向右运动L停止，求此过程导体棒中产生的焦耳热；

（3）若磁场随时间均匀变化，磁感应强度（k>0），开始导体棒静止，从t=0 时刻起，求导体棒经过多长时间开始运动以及运动的方向．

16. 难度：中等

（16分）如图所示，一个长度为L=1m、高度为h=0.8m的长木板静止在水平地面上，其质量M=0.4kg，一质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）放置在其上表面的最右端．物块与长木板，长木板与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力F．

（1）若F恒为4 N，试求长木板的加速度大小；

（2）若F恒为5.8 N，试判断物块是否能从长木板上掉下，如能，请求出小物块落地时距长木板左端的距离；如不能，求出物块距长木板右端的距离；

（3）若F=kt，k>0，在t=0时刻到物块刚滑落时间内，试定性画出物块与长木板间摩擦力大小随时间变化的图线，无需标注时间以及力的大小．

17. 难度：中等

（16分）如图所示，竖直平面内有一直角坐标系，在y轴的右侧存在无限大的、场强大小为E、水平向左的匀强电场，在y轴的左侧同时存在一个垂直纸面向外、磁感应强度大小为B、水平宽度为a的匀强磁场Ⅰ．有一不计重力、带正电、比荷为的粒子由＋x轴上某一位置无初速度释放．

（1）若其恰好经过磁场Ⅰ左边界上P点，求粒子射出磁场Ⅰ的速度v₁的大小；

（2）若其恰好经过y轴上的Q点，求粒子从释放开始第一次到达Q所用的时间；

（3）若匀强磁场Ⅰ左侧同时存在一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的无限大匀强磁场Ⅱ，要使粒子第二次沿＋x方向运动时恰经过y轴上的M点，试求其在＋x轴上无初速度释放时的位置坐标．