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河北衡水中学2014届高三上学期第五次调研考试 物理试题 Word版含答案


2013—2014 学年度高三上学期第五次调研考试 物理试卷
第Ⅰ卷(选择题
共 60 分)

A. F=BILcosθ

B. F=BILcosθ

C. F=BILsinθ

D. F=BILsinθ

4、一平行板电容器充电后与电源断开,正极板接地,在两极板之间有一正点电荷(电量很小)固定在 P 点,如图所示,以 E 表示两极板间电场强度,φ 表示负极板的电势,ε 表示正点电荷在 P 点的电势能, 将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )

注意事项:1.答卷Ⅰ前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2.答卷Ⅰ时,每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动, 用橡皮擦干净后,再选涂其它答案。不能答在试题卷上。 一、选择题(每小题4分,共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意,请将正确答案的序号填 涂在答题卡上) 1、如图所示,A、B 两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但 倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同。先后用水平力 F1 和 F2 拉着 A、B 一起匀速运动, 则 ( ) A.E 变大、φ 降低 C. E 变小、ε 变小 B. E 不变、φ 升高 D. φ 升高、ε 变大 )

5、如图所示为静电除尘器的示意图,下列说法哪些是正确的(

A.金属管 A 和悬在管中的金属丝 B 应接在高压交流电源上 A.F1≠F2 B.F1=F2 C.FT1>FT2 D.FT1=FT2 B.管 A 和金属丝 B 应接在高压直流电源上 C.距 B 越近电场越强 D.距 B 越远电场越强 6、如图所示,某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为 a∶b∶c=5∶3∶2, 在此长方体的上下、 左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱 1、2、3、4,在 1、2 两端加上恒定的电压 U,通过导体的 电流为 I1;在 3、4 两端加上恒定的电压 U,通过导体的电流为 I2,则 I1∶I2 为( ) 2、如图所示,静止的电子在加速电压 U1 的作用下从 O 经 P 板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的 电场,在偏转电压 U2 的作用下偏转一段距离.现使 U1 加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应 该( )

A.使 U2 加倍 B.使 U2 变为原来的 4 倍 C.使 U2 变为原来的 2倍 D.使 U2 变为原来的 1/2 倍 3、长度为 L、通有电流为 I 的直导线放入一匀强磁场中,电流方向与磁场方向如图所示,已知磁感应强 度为 B,对于下列各图中,导线所受安培力的大小计算正确的是 A.25∶4 B.4∶25 C.9∶25 D.25∶9

7、测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B 为测速仪,A 为汽车,两者相距 335 m,某时刻 B 发出超声波,同时 A 由静止开始做匀加速直线运动.当 B 接收到反射回来的超声波信号时,A、B 相距 355 m,已知声速为 340 m/s,则汽车的加速度大小为 ( )

A.20 m/s2

B.10 m/s2

C.5 m/s2

D.无法确定

8、电阻非线性变化的滑动变阻器 R2 接入图 1 的电路中,移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度 x (x 为图中 a 与触头之间的距离) ,定值电阻 R1 两端的电压 U1 与 x 间的关系如图 2,a、b、c 为滑动变 阻器上等间距的三个点,当触头从 a 移到 b 和从 b 移到 c 的这两过程中,下列说法正确的是 ( )

力为 N2 ,则以下说法正确的是(



A.N1>N2 C.弹簧长度将变长

B.N1<N2 D.弹簧长度将不变 )

12、如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部 有带电小球的试管。 在水平拉力 F 的作用下, 试管向右匀速运动, 带电小球能从试管口处飞出, 则 ( A.电流表 A 示数变化相等 C.电阻 R1 的功率变化相等 B.电压表 V2 的示数变化不相等 D.电源的输出功率均不断增大 )

9、用两个可变的电阻 R1 和 R2 按图所示的方式连接,可用来调节通过灯泡上的电流大小。如果 R1<<R2, 则(a) 、(b)两图中起粗调作用的变阻器是(另一个是起微调作用) (

A.小球带负电 B.小球运动的轨迹是一条抛物线 C.洛伦兹力对小球做正功 A.(a)图中 R1 起粗调作用, (b)图中 R2 起粗调作用 B (a)图中 R2 起粗调作用,(b)图中 R1 起粗调作用 C.(a) 、(b)两图中都是 R2 起粗调作用 D.(a) 、(b)两图中都是 R1 起粗调作用 10、物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量 为 m0 的质点距离质量为 M0 的引力源中心为 r0 时。其引力势能 E p ? ? D.维持试管匀速运动的拉力 F 应逐渐增大 13、图甲所示有向线段表示电场中的一根电场线,质量为 m、电荷量为-q 的带电粒子仅在电场力作用下 沿电场线向右运动,经过 A 点时速度为 v0,一段时间后到达与 A 相距为 d 的 B 点,速度减为 0,粒子 运动的 v-t 图象如图乙所示,下列判断正确的是( )

GM 0 m0 (式中 G 为引力常 r0

数) ,一颗质量为 m 的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为 M,由于受高空 稀薄空气的阻力作用。 卫星的圆轨道半径从 r1 逐渐减小到 r2 。 若在这个过程中空气阻力做功为 W f , A A 点电势一定高于 B 点电势,可以求出 AB 电势差 则在下面给出的 W f 的四个表达式中正确的是 ( ) B A 点电势一定高于 B 点电势,可以求出 A 点电势 C 电荷在 A 点受到的电场力一定等于在 B 点受到的电场力 D 电荷在 A 点的电势能一定大于 B 点的电势能,可以求出 A 到 B 过程中电场力做的功 14、如图所示,Pa,Pb,Pc 是竖直面内三根固定的光滑细杆,P,a,b,c,d 位于同一圆周上,d 点为 圆周的最高点,c 点为最低点,O 为圆心.每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出).三个滑环都从 P 点无初速度释放,用 t1,t2,t3 依次表示滑环到达 a,b,c 所用的时间,则( )

GMm ? 1 1 ? ? A. W f ? ? 2 ? ? r1 r2
C. W f ? ?

? ? ? ?

GMm ? 1 1 ? ? ? ? B. W f ? ? ? 2 ? ? r2 r1 ?
D. W f ? ?

GMm ? 1 1 ? ? ? ? ? 3 ? ? r1 r2 ?

2GMm ? 1 1 ? ? ? ? ? 3 ? ? r2 r1 ?

11、如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起,此时磁铁对水平面的压力为 N1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对水平面的压

(2)正确测量得到的结果如图中的游标卡尺所示,由此可得喷水口的内径 D=________cm。

(3)打开水阀,让水从喷水口水平喷出,稳定后测得落地点距喷水口水平距离为 x,竖直距离为 y,则 A.t1=t2=t3 C.t1<t2<t3 B.t1>t2>t3 D.t3>t1>t2 喷出的水的初速度 v0=___________(用 x,y、g 表示) 。 (4)根据上述测量值,可得水管内水的流量 Q=__________(用 D、x、y、g 表示) 17、 (共 7 分,每空 1 分)用伏安法测定一个待测电阻 Rx 的阻值(阻值约为 200Ω) ,实验室提供如下器 15、如图所示,圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个带电粒子以速度 v 从 A 点沿直径 AOB 方向射入磁场,经过 Δt 时间从 C 点射出磁场,OC 与 OB 成 600 角。现将带电粒子的速度变为 v/3,仍 从 A 点沿原方向射入磁场,不计重力,则粒子在磁场中的运动时间变为 材: 电池组 E:电动势 3V,内阻不计 电流表 A1:量程 0 ~ 15mA,内阻约为 100Ω 电流表 A2:量程 0 ~ 300μA,内阻为 1000Ω 滑动变阻器 R1:阻值范围 0 ~ 20Ω,额定电流 2A 电阻箱 R2,阻值范围 0 ~ 9999Ω,额定电流 1A 电键 S、导线若干 要求实验中尽可能准确地测量 Rx 的阻值,请回答下面问题: A.

1 ?t 2

B. 2?t

C.

1 ?t 3

D. 3?t

(1)为了测量待测电阻两端的电压,可以将电流表__________(填写器材代号)与电阻箱串联,并将电阻 箱阻值调到__________Ω,这样可以改装成一个量程为 3.0 的电压表。 (2)在方框中画完整测量 Rx 阻值的电路图,并在图中标明器材代号;

卷Ⅱ(非选择题

共 50 分)

注意事项:1.答卷Ⅱ前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在试卷密封线内规定的地方。 2.答卷Ⅱ时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在试卷规定的地方。 二 填空题 (共 11 分,每空 1 分) 16、 (共 4 分,每空 1 分)某同学学过平抛运动后,利用平抛运动知识测量某水平喷水口的流量 Q(Q= Sv,S 为出水口的横截面积,v 为出水口的水速) ,方法如下: (1)先用游标卡尺测量喷水口的内径 D。如下图所示,A、B、C、D 四个图中,测量方式正确的是 ______________________。 (3)调节滑动变阻器 R1,两表的示数如图所示,可读出电流表 A1 的示数是__________mA,电流表 A2 的 示数是__________μA,测得待测电阻 Rx 的阻值是__________。本次测量存在一定的系统误差,考虑这 个原因测量值比较真实值__________(选填“偏大”或“偏小”) 。

E

S

B

三.计算题: (本题共 4 小题) 18、 (6 分)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原 理与下述过程类似。如图所示,在虚线 MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从 A 点由静止开始,在电场力作用下沿直线在 A、B 两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是 E1= 2.0× 10 N/C 和 E2=4.0× 10 N/C, 方向如图所示, 带电微粒质量 m=1.0× 10
-9

20、 (11 分)载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为 B=kI/r,式中常量 k>0,I 为电流强度,r 为距 导线的即离。在水平长直导线 MN 正下方,矩形线圈 abcd 通以逆时针方向的恒定电流,被两根等长的 轻质绝缘细线静止地悬挂,如图所示。开始时 MN 内不通电流,此时两细线内的张力均为 T0。当 MN 通以强度为 I1 的电流时,两细线内的张力均减小为 T1:当 MN 内的电流强度变为 I2 时,两细线的张力 均大于 T0。 (重力加速度用 g 表示) (2 分) (1)分别指出强度为 I1、I2 的电流的方向; (3 分) (2)求 MN 分别通以强度为 I1 和 I2 电流时,线框受到的安培力 F1 与 F2 大小之比; (6 分) (3)当 MN 内的电流强度为 I3 时两细线恰好断裂,在此瞬间线圈的加速度大小为 a,求 I3。

3

3

-20

kg, 带电荷量 q=-1.0× 10

C,A 点距虚线 MN 的距离 d1=1.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。求: (2 分) (1)B 点距虚线 MN 的距离 d2; (4 分) (2)带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t。

21、(13 分)如图所示,位于竖直平面内的坐标系 xoy,在其第三象限空间有沿水平方向的、垂直于纸 面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B=0. 5T,还有沿 x 轴负方向的匀强电场,场强大小为 E= 2N/C。 在其第一象限空间有沿 y 轴负方向的、场强大小也为 E 的匀强电场,并在 y>h=0.4m 的区域有磁感应强 19、 (9 分)如下图所示,A 为电解槽,M 为电动机,N 为电炉子,恒定电压 U=12 V,电解槽内阻 rA =2 Ω,当 K1 闭合,K2、K3 断开时,A 示数 6 A;当 K2 闭合,K1、K3 断开时,A 示数 5 A,且电动机输 出功率为 35 W;当 K3 闭合,K1、K2 断开时,A 示数为 4 A.求: (3 分)(1)电炉子的电阻及发热功率各多大? (3 分)(2)电动机的内阻是多少? (3 分)(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少? 度也为 B 的垂直于纸面向里的匀强磁场. 一个带电荷量为 q 的油滴从图中第三象限的 P 点得到一初速度, 恰好能沿 PO 作匀速直线运动(PO 与 x 轴负方向的夹角为 θ=45°),并从原点 O 进入第一象限.已知重 力加速度 g=10m/s2,问: (4 分)(1)油滴在第一象限运动时受到的重力、电场力、洛伦兹力三力的大小之比,并指出油滴带何 种电荷; (3 分)(2)油滴在 P 点得到的初速度大小; (6 分)(3)油滴在第一象限运动的时间以及油滴离开第一象限处的坐标。

高三年级物理试卷答案 1B 2A 3A 4BD 5BC 16、 【答案】 (1)C 6A 7B 8A
g 2y

(2)当 MN 中通以电流 I 时,线圈所受安培力大小为 9B 10B (4) 11A 12BD 13A
g 2y

14B 15B

(2)1.044 (3) x

?xD 2
4

F=kIiL(

1 1 - ) ,式中 r1、r2 分别为 ab、cd 与 MN 的间距,i 为线圈中的电流,L 为 ab、cd 的长度。 r1 r2

F1:F2=I1:I2, (3)设 MN 中电流强度为 I3,线框所受安培力为 F3,由题设条件可得: 2T0=G 2T1+F1=G, F3+G=G/ga,

17、 【答案】 .⑴ A2,9000

;⑵ 电路如图

⑶ 8.0mA,150μA,187.5Ω,偏小

I1 F1 (T0 ? T1 ) g ? ? I 3 F3 T0 (a ? g )

I3 ?

T0 (a ? g ) I1 (T0 ? T1 ) g

21、 【答案】 (1)负电荷, 1:1: 2 ; (2) v ? 4 2m / s (3)0.82s,(4.0m , 0) 【解析】试题分析: (1)分析油滴受力可以判知要使油滴做匀速直线运动,油滴应带负电。受力如图:

18 解析: (1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中,由动能定理有 |q|E1d1-|q|E2d2=0 E1 由①式解得 d2= d1=0.50 cm E2 |q|E1=ma1③ |q|E2=ma2④ ① ②

(2)设微粒在虚线 MN 两侧的加速度大小分别为 a1、a2,由牛顿第二定律有 设微粒在虚线 MN 两侧运动的时间分别为 t1、t2,由运动学公式有 1 2 1 d1= a1t1 ⑤ d2= a2t2 ⑥ 又 t=t1+t2⑦ 2 2 2 由②③④⑤⑥⑦式解得 t=1.5× 10 8s


由平衡条件和几何关系得 mg : qE : f ? 1:1: 2 (2)油滴在垂直直线方向上应用平衡条件得: qvB ? 2 Eq cos 45 ,
?

19、解:(1)电炉子为纯电阻,由欧姆定律 I= 其发热功率为 PR=UI1=12× 6 W=72 W

U 12 U ,得 R= = Ω=2 Ω I1 R 6

所以 v ? 4 2m / s
2

(2)电动机为非纯电阻,由能量守恒定律得 UI2=I 2 rM+P 输出 所以: rM=

(3)进入第一象限,由于重力等于电场力,在电场中做匀速直线运动,在混合场中做匀速圆周运动, 路径如上图,由 O 到 A 匀速运动的位移为: s1 ? 运动时间为: t1 ?

UI 2 ? P输出 I
2 2



12 ? 5 ? 35 Ω=1 Ω 52
2

h ? 2h sin 45?

s1 v

(3)电解槽工作时,由能量守恒定律得:P 化=UI3-I 3 rA 所以 P 化=(12× 4-42× 2) W =16 W

联立解得: t1 ? 0.1s 进入混合场后圆周运动的周期为: T ? 由 A 运动到 C 的时间为 t2 ?

T (a ? g ) 20、 【答案】 (1)I1 方向向左,I2 方向向右(2)F1:F2=I1:I2(3) I 3 ? 0 I1 (T0 ? T1 ) g
【解析】 (1)I1 方向向左,I2 方向向右,

2? m qB

1 T 4

由运动的对称性可知从 C 到 N 的时间为 t3 ? t1 ? 0.1s 在第一象限内运动的总时间为 t ? t2 ? t3 ? t1 ? 0.82s

v2 油滴在磁场中做匀速圆周运动: qvB ? m r
图中 ON 的长度及离开第一象限的 X 坐标: x ? 2( s1 cos 45? ? r cos 45? 联立得:x=4.0m 所以油滴离开第一象限时的坐标为(4.0m , 0)


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