2014-2015学年山东省菏泽市高三第一次模拟考试物理卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

粗细均匀的电线架在A、B两根电线杆之问。由于热胀冷缩。电线在夏、冬两季呈现如图所示的两种形状，若电线杆始终处于竖直状态，下列说法中正确的是

A．冬季，电线对电线杆的拉力较大

B．夏季，电线对电线杆的拉力较大

C．夏季与冬季，电线对电线杆的拉力一样大

D．夏季，电线杆对地的压力较大

2. 难度：中等

如图甲，一理想变压器原、副线圈匝数比n₁：n₂=11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图乙所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻，则

A．副线圈中电流的频率是110Hz

B．电压表的示数是100V

C．电流表的示数是10A

D．变压器的输入功率是1X10³W

3. 难度：中等

如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A。若将小球A从弹簧原长位里由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h.。若将小球A换为质量为2m的小球B，仍从弹簧原长位里由静止释放，则小球B下降h时的速度为（重力加速度为g，不计空气阻力）

A．            B．            C．              D．0

4. 难度：中等

如图，两根相互平行的金属导轨水平放置，导体棒AB、CD与导轨垂直且接触良好，CD固定，AB可以自由滑动。通有恒定电流I的长直绝缘导线垂直并紧靠导轨固定。当AB在平行于导轨的外力F作用下向右匀速运动时，下列说法中正确的是

A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C

B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D

C．电流I对导体棒CD的安培力向左

D．外力F须逐渐减小

5. 难度：中等

如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U。电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是

A．滑动触头向右移动时，电子打在P上的位置上升

B．滑动触头向左移动时，电子打在P上的位置上升

C．电压U增大时，电子从发出到打在P上的时间不变

D．电压U增大时，电子打在P上的速度大小不变

6. 难度：中等

一带正电粒子在正点电荷的电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，则下列关于电场强度E、粒子动能E_K、粒子电势能E_P、粒子加速度a与位移x的关系图像可能的是

7. 难度：中等

质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。某卫星原来在半径为r_l的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r₂，则此过程中因摩擦而产生的热量为

A．      B．      C．      D．

二、实验题

8. 难度：中等

一同学在学习了机械能守恒定律后，认为小球沿竖直曲面自由下滑的过程中机械能是守恒的，于是设计了如图所示的实验装置加以验证，图中曲面固定，底端B处切线水平且与桌的右边缘相齐，他的实验步骤如下：

a．在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌面右边缘处，使小球从曲面上某点A由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；

b．将木板向右平移适当的距离固定，再使小球从月点由静止释放，撞到木板上得到痕迹；

c．测出OP的距离y，竖直木板向右移动的距离L。

（1）要验证小球由A到B的过程中机械能守恒，还需要测量的物理量是        ；该物理量的大小用x表示。

（2）验证机械能守恒的表达式应该是     （用上述（1）及步骤中测量物理量的字母表示）。

（3）从实验结果来看，小球沿曲面下滑的过程中机械能是减少的，你认为出现这种结果的主要原因是        。

9. 难度：中等

有一根细长而均匀的金属管线样品，长约为60 cm，阻值大约为4。，横截面如图甲所示。

（1）用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，其外径为    mm；

（2）现有如下器材：

电流表（量程0.6 A，内阻约0.1）

电压表（量程3 V，内阻约3k）

滑动变阻器（最大阻值5，允许电流3A）

蓄电池（电动势6V，内阻很小）

开关一个，导线若干若使用以上器材测量金属管线的阻值R_x，应采用丙图所示的    电路（选填“a”或“b”） ；

（3）某小组同学采用正确电路进行实验，测量数据记录如下：

这个小组的同学在坐标纸上建立U－I坐标系，如图丁所示，图中己标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线。由图线得到金属管线样品的阻值R_x=    _________ （保留两位有效数字）；

（4）已知金属管线样品材料的电阻率为，金属管线的长度为L。通过多次测量得出金属管线的阻值为R，金属管线的外径为d，则计算中空部分横截面积的表达式为S=           。

三、计算题

10. 难度：困难

某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况，装置如图（a），已知斜面倾角θ=37°，他使木块以初速度v₀沿斜面上滑，并同时开始记录数据，电脑绘得木块从开始上滑至最高点，然后又下滑回到出发点全过程中的x－t图线如图（b）所示。图中曲线左侧起始点的坐标为（0， 1.4），曲线最低点的坐标为（0.5，0.4）（重力加速度g取10 m/s²， sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：

（1）木块上滑时的初速度v₀和上滑过程中的加速度a₁；

（2）木块与斜面间的动摩擦因数；

（3）木块回到出发点时的速度v。

11. 难度：困难

如图甲所示，M、N为竖直放置彼此平行的两块平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O'且正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时问的变化如图乙所示（垂直于纸面向里的磁场方向为正方向）。有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场，己知正离子质量为m，带电荷量为q正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T₀，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响，不计离子所受重力。求：

（1）磁感应强度B₀的大小；

（2）若正离子从O'孔垂直于N板射出磁场所用的时间最短，请画出其运动轨迹并求出该最短时间；

（3）要使正离子从O'孔垂直于N板射出磁场，正离子射入磁场时的速度v₀的可能值。

四、选择题

12. 难度：中等

下图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气（视为理想气体）。当环境温度升高时，玻璃饱内的空气       。（双选，填正确答案标号）

A．内能增加       B．对外做功

C．压强不变     D．分子间的引力和斥力都增大

五、计算题

13. 难度：中等

一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。开始时气体的体积为2.0×10^-3 m³，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为136.5℃。（大气压强为1.0×10⁵Pa）

①求汽缸内气体最终的体积；

②在－V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化（谓用箭头在图线上标出状态变化的方向）·

六、选择题

14. 难度：中等

如图所示，是氢原子四个能级的示意图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b，则以下判断正确的是＿    。（双选，填正确答案标号）

A．在真空中光子a的波长大于光子b的波长

B．光子a可使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级

C．光子b可使处于n=3能级的氢原子电离

D．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线

七、计算题

15. 难度：中等

如图，总质量为M=100kg的人和箱子，一起以v₀=10m/s的速度在光滑水平的冰面上匀速滑行，前进中突然发现前方有一矮墙。为避免撞墙，人将质量m=40kg的箱子水平推向墙，箱子撞墙后以原速率反向弹回，之后人又接住箱子。求人推出箱子的速度至少多大才能在完成一次推接后避免撞墙。