2014-2015学年河北保定高三上期期末调研考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

随着社会发展，人类对能源的需求日益增加，节能变得愈加重要。甲、乙两地采用电压U进行远距离输电，输电线上损耗的电功率为输入总功率的k（0<k<1）倍。在保持输入总功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用5U的电压输电，若不考虑其他因素的影响，输电线上损耗的电功率将变为输入总功率的_____倍

A．      B．      C. 5k      D．25k

2. 难度：中等

甲乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动，他们的速度时间图象如图所示，下列有关说法正确的是

A．在4s-6s内，甲、乙两物体的加速度大小相等；方向相反

B．前6s内甲通过的路程更大

C.前4s内甲乙两物体的平均速度相等

D．甲乙两物体一定在2s末相遇

3. 难度：中等

一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能随时间变化规律如图所示，则下列说法正确的是

A．该粒子可能做直线运动

B．该粒子在运动过程中速度保持不变

C．t₁、t₂两个时刻，粒子所处位置电场强度一定相同

D．粒子运动轨迹上各点的电势一定相等

4. 难度：中等

如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，L为小灯泡，R为定值电阻，闭合电键，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表V₁、V₂示数变化量的绝对值分别为，理想电流表A示数变化量的绝对值为，则

A．电源的输出功率一定增大

B.灯泡亮度逐渐变暗

C.与均保持不变

D．当电路稳定后，断开电键，小灯泡立刻熄灭

5. 难度：中等

据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局(NASA)目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f。假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T;宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放—个小球（引力视为恒力），落地时间为t。已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是

A．该行星的第一宇宙速度为

B．宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于

C．该行星的平均密度为

D.如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为

6. 难度：中等

如图所示，倾角为30的斜面固定在水平地面上。两根相同的光滑细钉（大小不计）垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线OO'的两侧，相距，将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时，弹性绳恰好处于自然伸长状态。现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置，物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿OO'向下移动。当物块运动至B位置时撤去外力，物块处于静止状态。已知AB=，轻绳始终与斜面平行，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是

A．在移动物块的过程中，斜面对物体的作用力保持不变

B．物块到达B位置时，弹性绳的张力大小为

C．撤去外力后，物块在B位置受到的摩擦力可能大于

D．物体从A位置到达B位置的过程中，物体与弹性绳系统机械能守恒

7. 难度：简单

如图所示（俯视图），在光滑的水平面上，宽为的区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直水平面向下。水平面内有一不可形变的粗细均匀的等边三角形闭合导体线框CDE（由同种材料制成），边长为。t=0时刻，E点处于磁场边界，CD边与磁场边界平行。在外力F的作用下线框沿垂直于磁场区域边界的方向匀速穿过磁场区域。从E点进入磁场到CD边恰好离开磁场的过程中，线框中感应电流I（以逆时针方向的感应电流为正）、外力F（水平向右为正方向）随时间变化的图象（图象中的,曲线均为抛物线）可能正确的有

8. 难度：中等

如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点。现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动。当

小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点。已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W₁，第二次击打过程中小锤对小球做功W₂。设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则W₁/ W₂的值可能是

 

A．1/2        B. 2/3        C.3/4        D．1

二、实验题

9. 难度：中等

（6分）某导体材料电阻值约为50，为了比较精确的测定其电阻值，实验室提供的器材有：

A．电流表A₁ (0—80mA，内阻约为2)

B.电流表A₂ (0～3mA，内阻 =15)

C.标准电阻R₁=45

D．标准电阻 R₂=985

E．滑动变阻器R(0至20)

F．电压表V(0～12V，内阻 Rv=lk)

G．蓄电池E(电动势为12V，内阻很小)

（1）实验过程中总共出现了四种电路设计（如图所示），按照实验的．“安全”、“精确”、“科学”、“易操作”等要求，从中选出最合理的电路图______（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。

（2）根据你所选择的电路设计，请写出需要测量并记录的物理量____（写出物理量的名称，并设定相应的代表符号），金属丝电阻值的表达式=____（用设定的代表符号表示）

10. 难度：中等

（9分）图中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系。倾角为的斜面体固定在实验台上，将光电门固定在斜面体的底端O点，将小球从斜面上的不同位置由静止释放。释放点到光电门的距离d依次为5cm、l0cm、15cm、20cm、25cm、30cm。

（1）用游标卡尺测量钢球的直径，如图乙所示，钢球的直径D=____cm(2分)

（2）该实验____（选填“需要”或者“不需要”）测量小球质量；小球通过光电门经历的时间为，小球通过光电门的速度为____（填字母），不考虑误差的影响，从理论上来说，该结果_______（选填“<”，“>”或“=”）球心通过光电门的瞬时速度。

（3）为了探究做功与速度变化的关系，依次记录的实验数据如下表所示。

从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是：____________。

三、计算题

11. 难度：中等

(14分)如图所示为一水平传送带装置示意图。A、B为传送带的左、右端点，AB长L=2m，初始时传送带处于静止状态，当质量m=2kg的物体（可视为质点）轻放在传送带A点时，传送带立即启动，启动过程可视为加速度a=2的匀加速运动，加速结束后传送带立即匀速转动。已知物体与传送带间动摩擦因数=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取l0。

（1）如果物块以最短时间到达B点，物块到达B点时的速度大小是多少？

（2）上述情况下传送带至少加速运动多长时间？

12. 难度：中等

(18分)如图所示，在平面直角坐标系中的三角形FGH区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，三点坐标分别为F( -3L，5L)、G( -3L, -3L)、H(5L,-3L)。坐标原点O处有一体积可忽略的粒子发射装置，能够连续不断的在该平面内向各个方向均匀的发射速度大小相等的带正电的同种粒子，单位时间内发射粒子数目稳定。粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子间的相互作用以及粒子的重力。

（1）速率在什么范围内所有粒子均不可能射出该三角形区域？

（2）如果粒子的发射速率为，设在时间t内粒子源发射粒子的总个数为N，在FH边上安装一个可以吸收粒子的挡板，那么该时间段内能够打在挡板FH上的粒子有多少？并求出挡板上被粒子打中的长度。

四、选择题

13. 难度：简单

下列关于热现象的说法正确的是____（填正确答案序号，选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分，每选错一个扣3分，最低得0分）

A．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，系统的内能保持不变

B.对某物体做功，可能会使该物体的内能增加

C．气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积

D．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同

E．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功

五、计算题

14. 难度：中等

如图所示，水平放置一个长方体气缸，总体积为V，用无摩擦活塞（活塞绝热、体积不计）将内部封闭的理想气体分为完全相同的A、B两部分。初始时两部分气体压强均为P，温度均为T。若使A气体的温度升高，B气体的温度保持不变，求

(i)A气体的体积变为多少?

(ii)B气体在该过程中是放热还是吸热？

六、选择题

15. 难度：中等

如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，t时刻的波形图如图b所示，质点A从t+0. 3s时刻开始计时，振动图象如图a所示，若设+y方向为振动正方向，则下列说法中正确的是____（填正确答案序号，选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分，每选错一个扣3分，最低得0分）

A．该简谐横波沿x轴负方向传播

B．该简谐横波波速为l0 m/s

C．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸上定比4m大得多

D．在t+0. 5s时刻，质点A的加速度比质点B的大

E．从时刻t再经过0. 4s，质点A沿x轴正方向迁移0. 8m

七、计算题

16. 难度：中等

直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示， ABC= ACB=45°，一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜，在玻璃内部折射光线为DE，折射角r=30 ,折射光线传播到BC边上的E点。已知该玻璃砖的折射率n=。

(i)求光线的入射角i（图中未标出）

(ii)判断光线能否在E点发生全反射。

八、选择题

17. 难度：简单

（6分）近日，奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学家介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示。出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步。我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有关光子的现象以及相关说法正确的是____（填正确答案序号，选对一个给3分，选对两个给，4分，选对三个给6分，每选错一个扣3分，最低得0分）

A．如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应，改用红光一定不能发生光电效应

B.大量光子产生的效果往往显示出波动性

C．当氢原子的电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态，吸收的光子的能量由频率条件决定。

D．一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子

E．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时，将一部分动量转移给电子，所以光子散射后波长变长

九、计算题

18. 难度：中等

如图所示，一轻质弹簧上端悬挂于天花板，下端系一质量为m₁=2.0kg的物体A，平衡时物体A距天花板h₁=0.60m。在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量为m₂=1. 0kg的物体B,由静止释放B，下落过程某时刻与弹簧下端的物体A碰撞（碰撞时间极短）并立即以相同的速度运动。已知两物体不粘连，且可视为质点。g=l0m/s²。求：

(i)碰撞结束瞬间两物体的速度大小；

(ii)碰撞结束后两物体一起向下运动，历时0.25s第一次到达最低点。求在该过程中，两物体间的平均作用力。