2014届山西省高三8月月考物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：简单

在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是

A．在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时，用点电荷来代替物体的方法叫微元法

B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法

C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法

D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法

2. 难度：中等

如图所示，A、B两球用劲度系数为k₁的轻弹簧相连，B球用长为L的细线悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F₁，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k₂的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F₂，则F₁与F₂的大小关系为(   ）

A．F₁<F₂      B．F₁>F₂   C．F₁=F₂       D．因k₁、k₂大小关系未知，故无法确定

3. 难度：中等

如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。A、B两小球的质量分别为m_A、m_B，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（   ）

A.都等于g/ 2      B.g / 2和0                C. 和0             D. 0和

4. 难度：中等

如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R=的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n₁∶n₂ =2，导轨宽度为L=0.5m。质量为m=1kg的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=2sin，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B=1T，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中错误的是（　　）

A．在t=1s时刻电流表的示数为

B．导体棒两端的最大电压为1V

C．单位时间内电阻R上产生的焦耳热为0.25J

D．从t=0至t=3s的时间内水平外力所做的功为0.75J

5. 难度：中等

继“天宫”一号空间站之后，我国又发射“神舟八号”无人飞船，它们的运动轨迹如图所示。假设“天宫”一号绕地球做圆周运动的轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G。则下列说法正确的是（    ）

A．在远地点P处，“神舟”八号的加速度比“天宫”一号大

B．根据题中条件可以计算出地球的质量

C．根据题中条件可以计算出地球对“天宫”一号的引力大小

D．要实现“神舟”八号与“天宫”一号在远地点P处对接，“神舟”八号需在靠近P处点火减速

6. 难度：中等

如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止，则下列说法中正确的是（　　　）

A.若撤去力F，物体B将沿斜面向下加速运动 

B.若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向向左

C.若撤去力F，A所受地面的摩擦力可能为零  

D.若撤去力F，A所受地面的摩擦力方向可能向右

7. 难度：中等

AB为半圆弧ACB的水平直径，C为ACB弧的中点，AB=1.5m，从A点平抛出一小球，小球下落0．3s后落到ACB上，则小球抛出的初速度v₀为（g取10m/s²）（　　 ）

A．1.5m/s     B．0.5m/s     C．3m/s    D．4.5m/s

8. 难度：中等

如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于光滑绝缘水平面上A、B两点。一个带电粒子由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB中垂线从C点运动到D点（C、D是关于AB对称的两点）。下列关于粒子运动的v-t图像中可能正确的是（  ）

9. 难度：中等

如图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m，两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（  ）

A．下滑的整个过程中A球和地球组成的系统机械能守恒

B．下滑的整个过程中两球和地球组成的系统机械能守恒

C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/s

D．下滑的整个过程中B球和地球组成的系统机械能的增加量为

10. 难度：中等

在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc，俯视如图。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v₀=2m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为7N，则下列说法中正确的是（　　　　）

A.细线断裂之前，小球速度的大小保持不变

B.细线断裂之前，小球的速度逐渐减小

C.细线断裂之前，小球运动的总时间为0.7πs

D.细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.9 m

11. 难度：中等

如图所示电路中，电源的内电阻为r，R₂、R₃、R₄均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R₁的滑动触头P向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为△I、△U，下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数变大

B．电流表示数变大

C．＞r

D．＜r

12. 难度：中等

如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v₀垂直x轴，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d，则带电粒子（   ）

A．在电场中运动的时间为

B．在磁场中做圆周运动的半径为

C．自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为

D．自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为

13. 难度：中等

如图6所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB间距离为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上，甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与MN棒中点固定连接，另一端均被固定，MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与MN棒的电阻均忽略不计.初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，MN棒具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，MN棒第一次运动至最右端，这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q，则（    ）

A.初始时刻棒受到安培力大小为

B.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热为

C.当棒再次回到初始位置时，AB间电阻R的功率为

D.当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为mv²₀-Q

二、实验题

14. 难度：中等

（６分）如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为m_A的钢球A用细线悬挂于O点,质量为m_B的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为α,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.

（1）图中s应是B球初始位置到             的水平距离.

（2）为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有:                                   .

（3）用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:

p_A=         ,p_A′=         ,p_B=         ,p_B′=         .

15. 难度：中等

（９分）某实验小组要测量一个用电器L的额定功率（额定电压为10V、额定功率在12W～15W之间），测量电路的部分导线已经接好（如图所示）。实验室有下列器材可供选用：

直流电源：E₁（电动势为3 V，内阻很小）

E₂（电动势为15 V，内阻很小）

直流电流表： A₁（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω）

A₂（量程0～3 A，内阻约为0. 1 Ω）

直流电压表：V（量程为3 V、内阻为3 kΩ）

滑动变阻器：R₁（阻值范围0～20 Ω）

R₂（阻值范围0～200 Ω）

定值电阻：R₃=3 kΩ、R₄=9 kΩ、R₅=25 kΩ

开关一个，导线若干

为使测量尽可能准确、方便，请回答：

①电源应该选择  　  （填“E₁”或“E₂”）；

②电流表应该选择   　  （填“A₁”或“A₂”）；

③滑动变阻器应该选择   　  （填“R₁”或“R₂”）；

④由于电压表的量程不够，要利用一个定值电阻进行改装。请选择合适的定值电阻，在答卷所示图中用笔画线当导线连接好测量电路的剩余部分。

三、计算题

16. 难度：中等

（８分）如图所示光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车，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．求：

①人在拉绳过程做了多少功？

②若人停止拉绳后，至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞？

17. 难度：中等

（１１分）人们通过对月相的观测发现，当月球恰好是上弦月时，如图甲所示，人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的，测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时，如图乙所示，太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间，这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角，物体在视网膜上所成像的大小决定于视角)．已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T，月球表面的重力加速度为g0，试估算太阳的半径．

18. 难度：中等

（１４分）如左图所示，x≥0的区域内有如右图所示大小不变、方向随时间周期性变化的磁场，磁场方向垂直纸面向外时为正方向。现有一质量为m、带电量为q的正电粒子，在t=0时刻从坐标原点O以速度v沿着与x轴正方向成75°角射入。粒子运动一段时间到达P点，P点坐标为(a,a),此时粒子的速度方向与延长线的夹角为30°.粒子在这过程中只受磁场力的作用。

(1)若B为已知量,试求粒子在磁场中运动时的轨道半径R及周期T的表达式。

(2)说明在OP间运动的时间跟所加磁场的变化周期T之间应有什么样的关系才能使粒子完成上述运动。

(3)若B为未知量,那么所加磁场的变化周期T、磁感强度B₀的大小各应满足什么条件，才能使粒子完成上述运动？(写出T及B₀各应满足条件的表达式)

四、选择题

19. 难度：中等

（５分）下列说法中正确的是          （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的

B．熵是物体内分子运动无序程度的量度

C．若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变

D．当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小

E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

五、计算题

20. 难度：中等

（１０分）如图所示，用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体，气体的体积V₁=8.0×10^﹣3m³，温度T₁=4.0×10²K．现使外界环境温度缓慢降低至T₂，此过程中气体放出热量7.0×10²J，内能减少了5.0×10²J．不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p₀=1.0×10⁵Pa．求T₂的值．

六、选择题

21. 难度：中等

（５分）一列简谐横波，沿x轴正方向传播，波长2m。位于原点O的质点的振动图象如图1所示，则下列说法正确的是          。

A．在t=0.05s时，位于原点O的质点离开平衡位置的位移是8cm

B．图2可能为该波在t=0.15s时刻的波形图

C．该波的传播速度是10m/s

D．从图2时刻开始计时，再经过0.10s后，A点离开平衡位置的位移是-8cm

七、计算题

22. 难度：中等

(１０分 )如图所示，扇形OAB为透明柱状介质的横截面，其圆柱半径为R，介质的

折射率，圆心角∠AOB=60°，一细束激光平行于角平分线由OA面的P点射入，射入介质后第一次射到界面上的N点，已知弧长AN是弧长AB的四分之一。

（1）完成光在透明柱状介质中传播的光路图

（2）求入射点P与圆心O的距离

八、选择题

23. 难度：中等

（５分）如图所示,将质量为M₁,半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M₂的物块.今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是（    ）

A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒

B.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒

C.小球离开C点以后,将做竖直上抛运动

D.槽将与墙不会再次接触

九、计算题

24. 难度：中等

（１０分）如图所示，倾角θ=30°，高为h的三角形木块B，静止放在一水平面上，另一滑块A，以初速度v₀从B的底端开始沿斜面上滑，若B的质量为A的质量的2倍，当忽略一切摩擦的影响时，要使A能够滑过木块B的顶端，求V₀应为多大？