辽宁省五校协作体届高三上学期期初联考物理试题解析版.docx
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辽宁省五校协作体届高三上学期期初联考物理试题解析版
辽宁省五校协作体2013届高三上学期期初联考物理试题（解析版）
选择题：
（下列各题中给出的四个选项至少有一项是正确的，每小题4分，共48分；选对得4分，选对不全得2分，选错得0分）
1.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是
A．开普勒揭示了行星的运动规律，奠定了天体力学的基础
B．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律,为交流发电机出现奠定了基础。
C．洛伦兹预言了电磁波的存在，后来被赫兹用实验所证实。
D．安培通过多年的研究，发现了电流周围存在磁场，并提出了分子电流假说
2.在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半圆球B，整个装置处于平衡状态。
已知A、B两物体的质量分别为M和m，则下列说法正确的是
A.A物体对地面的压力大小为Mg
B.A物体对地面的压力大小为（M+m）g
C.B物体对A物体的压力小于mg
D.A物体对地面的摩擦力可能大于mg
3.某物体运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是
A．物体在第1s末运动方向发生变化
B．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的
C．物体在4s末返回出发点
D．物体在5s末离出发点最远，且最大位移为0.5m
答案：
BC解析：
物体在第2s末运动方向发生变化，选项A错误；根据速度图象的斜率表示加速度，物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的，选项B正确；根据速度图象的面积表示位移，物体在4s末返回出发点，选项C正确；物体在2s末、5s末离出发点最远，且最大位移为1.0m，选项D错误。
4.如图所示，将质量为m=0.1kg的物体用两个完全一样的竖直弹簧固定在升降机内，当升降机以4m/s2的加速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的拉力为0.4N；当升降机和物体都以8m/s2的加速度向上运动时，上面弹簧的拉力为
A．0.6NB．0.8NC．1.0ND．1.2N
5.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。
根据图象信息，不能确定的物理量是
A．小球的质量
B．小球的初速度
C．最初2s内重力对小球做功的平均功率
D．小球抛出时的高度
6.2012年4月30日，我国用一枚“长征3号乙”火箭成功发射两颗北斗导航卫星。
若该卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为r，地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，下列表述正确的是
A．卫星的向心加速度大小为
B．卫星的线速度大小为
C．若某一卫星加速，则其做圆周运动的半径将会变大
D．卫星上的物体处于完全失重的状态，不受地球的引力作用
答案：
C解析：
由牛顿第二定律可得卫星的向心加速度大小为
选项A错误；由万有引力等于向心力可得卫星的线速度大小为
选项B错误；若某一卫星加速，则其做圆周运动的半径将会变大，选项C正确；卫星上的物体处于完全失重的状态，仍受地球的引力作用，选项D错误。
7.如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。
现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。
已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。
释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。
下列说法正确的是
A．斜面倾角α=60°
B．A获得最大速度为
C．C刚离开地面时，B的加速度最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
8.如图所示，一个小球质量为m，静止在光滑的轨道上，现以水平力击打小球，使小球能够通过半径为R的竖直光滑轨道的最高点C，则水平力对小球所做的功至少为
A．mgRB．2mgR
C．2.5mgRD．3mgR
答案：
C解析：
要通过竖直光滑轨道的最高点C，在C点，则有mg=mv2/R，对小球，由动能定理，W-mg2R=
mv2，联立解得W=2.5mgR，选项C正确。
9.2012年伦敦奥运会跳水比赛首先进行的女子单人3米板比赛中，中国队派出了夺得双人项目金牌的吴敏霞和何姿。
最终，吴敏霞以总分414分摘金。
现假设她的质量为m，她进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）
A．她的动能减少了FhB．她的重力势能减少了mgh
C．她的机械能减少了（F－mg）hD．她的机械能减少了Fh
答案：
BD解析：
在她减速下降高度为h的过程中，重力做功mgh，她的重力势能减少了mgh；由功能关系，她的机械能减少了Fh，选项BD正确AC错误。
10.在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定一个电荷量为+Q的点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m，电荷量为-q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ=60º，规定电场中P点的电势为零。
则在+Q形成的电场中
A.N点电势高于P点电势
B.N点电势为-
C.P点电场强度大小是N点的4倍
D.检验电荷在N点具有的电势能为-
11.某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5．7×103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，g取10m/s2。
则下列说法正确的是
A．电动机的内阻为19ΩB．电动机的内阻为4.75Ω
C．电动机的输出功率为7.6×l03WD．电动机的工作效率为75%
答案：
BD解析：
由UI=mgv+I2r，可得电动机的内阻为r=4.75Ω，选项B正确A错误；电动机的输出功率为mgv=5.7×103kg×10m/s2×0.1m/s=5.7×l03W,选项C错误；电动机的工作效率为η=
×100%=75%，选项D正确。
12.如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N内阻不计，绕OO’轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时。
矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是
A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt
B．矩形线圈从图示位置经过π/2ω时间时，通过电流表的电荷量为0
C．当P位置不动,R增大时，电压表读数也增大
D．当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小
出功率增大，电流表读数增大，选项D错误。
二、实验题（共2小题，12分）
13（4分）图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。
光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______
A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<D．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<14.（8分）某电流表的量程为50mA，内阻为50Ω，其表面的刻度盘已损坏，要重新通过测量来刻画出刻度值，有下列器材：
A．待测电流表
B．9V直流电源
C．“0-10Ω，1A”滑动变阻器
D.“0-100Ω，50mA”滑动变阻器
E．“0.6A，0.5Ω”标准电流表
F．“3A，0.01Ω”标准电流表
G．5Ω标准电阻
F．20Ω标准电阻
I.开关及导线若干
（1）应选用的器材（填选用器材序号）。
（2）画出实验电路图
（3）待刻度电流表的电流表刻度值
x=．说明式中各物理量的表示意义。
14.
（1）ABCEGI（2分）
（2）电路图如图。
（3）
（2分）
式中I为E表示数，
为E表内阻，
为5Ω标准电阻，R为待刻画表内阻
解析：
重新通过测量来刻画出刻度值，需要测量电流表中电流。
由于标准电流表量程远大于待测电流表，且待测电流表内阻已知，所以设计成“0.6A，0.5Ω”标准电流表与5Ω标准电阻串联后与待测电流表并联电路，滑动变阻器采用分压式接法。
由IxR=I（
+
）解得
。
三、计算题（共3小题，28分）要求写出必要的文字说明和解题依据，画出必要的图形，只写出结果的不能得分）
15.（8分）A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=10m/s，B车在后，其速度vB=30m/s，，因大雾能见度低，B车在距A车x0=85m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过180m才能停止，问：
B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车是否会相撞？
若会相撞，将在B车刹车后何时相撞？
若不会相撞，则两车最近距离是多少？
5
16.（10分）如图所示，在直角坐标系Oxy平面的第三、四象限内分别存在着垂直于Oxy平面的匀强磁场，第三象限的磁感应强度大小是第四象限的2倍，方向相反。
质量、电荷量相同的负粒子a、b，某时刻以大小相同的速度分别从x轴上的P、Q两点沿y轴负方向垂直射入第四、三象限磁场区域。
已知a粒子在离开第四象限磁场时，速度方向与y轴的夹角为60o，且在第四象限磁场中运行时间是b粒子在第三象限磁场中运行时间的4倍。
不计重力和两粒子之间的相互作用力。
求：
a、b两粒子经Y轴时距原点O的距离之比。
16.（10分）
解：
设第三象限内磁场磁感应强度大小为2B，第四象限内磁场磁感应强度大小为B,粒子a、b质量为m电荷量大小为q进入磁场区域速度为v由洛伦兹力和牛顿第二定律得：
（1分）
（1分）
17.（10分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1ｍ，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0．2ｋg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0．25．
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8Ｗ，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．
17.（10分）
（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律
mgsinθ－μmgcosθ＝ma
解得a＝4m／s2（2分）
（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡有：
mgsinθ一μmgcos0一F＝0（1分）
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率即：
Fv＝P（2分）
由以上两式解得
（1分）
（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B
（1分）P＝I2R（1分）
由此解得
（1分）
磁场方向垂直导轨平面向上。
（1分）
四、选做题（共12分）请考生从给出的三道试题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后方框涂黑，如果多做，则按所做的第一题计分。
18.（选修3-3）
⑴（4分）下列说法中正确的是（）
A．扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动
B．布朗运动实际是液体分子的运动
C．分子间距离增大，分子间作用力一定减小
D．温度高的物体的内能不一定大
⑵（8分）—定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，其p-T图和V-T图如下。
①求温度为600K时气体的压强；
②请在p-T图线上将温度从400K升高到600K的变化过程补充完整。
由V-T图线可知温度从400K升高到500K的变化过程中气体经历了等容变化，其P-T图象是正比例函数图象（1分）
在温度从500K升高到600K的变化过程中气体经历了等压变化，其P-T图象是平行于T轴的直线段，如图所示。
（1分）
19.（选修3-4）
⑴（4分）如图所示，质点O在垂直x轴方向上做简谐运动，形成了沿x轴传播的横波。
在t=0时刻,质点O从平衡位置开始向上运动，经0.2s第一次形成图示波形，则下列判断正确的是（）
A．t=0.4s时，质点A第一次到达波峰
B．t=1.2s时，质点A在平衡位置，速度沿y轴正方向
C．t=2s时，质点B第一次到达波谷
D．t=2.6s时，质点B的加速度达到最大
⑵（8分）如图所示，一束平行光照射在半径为R,折射率为
的半圆柱形玻璃砖的圆柱面上，光线a是一条与半径重合的光线，该光线照射到圆心O点与直径AB夹角为45°，请作图并求出AB边上光线射出的长度。
19.
（2）（8分）解：
光路图如下图：
（4分）
（4分）
20.（选修3-5）
⑴（4分）近段时间，朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆。
因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239（
Pu），这种
Pu可由铀239（
U）经过衰变而产生。
则下列判断中正确的是（）
A.
Pu与
U的核内具有相同的中子数
B.
Pu与
U的核内具有相同的核子数
C.
U经过1次α衰变产生
Pu
D.
U经过2次β衰变产生
Pu
（1）BD（全部选对得4分，选对但不全得2分）
解析：
Pu与
U的核内具有相同的核子数，选项B正确A错误；
U经过2次β衰变产生
Pu，选项D正确C错误。
⑵（8分）如图一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点。
开始时砂袋处于静止状态，此后用弹丸以水平速度击中砂袋后均未穿出。
第一次弹丸的速度为v0，打入砂袋后二者共同摆动的最大摆角为θ（θ<90°），当其第一次返回图示位置时，第二粒弹丸以另一水平速度v又击中砂袋，使砂袋向右摆动且最大摆角仍为θ。
若弹丸质量均为m，砂袋质量为5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，求：
两粒弹丸的水平速度之比V0/V为多少？
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