2014届浙江省嘉兴市高三教学测试(一)物理试题及答案.doc

2014届浙江省嘉兴市高三教学测试（一）
物理试题

θ
扫雷具
14．下列与波有关的话题中，正确的说法是
A．照相机镜头因光波衍射呈现淡紫色
B．机载雷达利用超声波搜索远方敌机
C．家中的遥控器通过发射红外线遥控电视机
D．微波炉发出微波使金属器皿产生涡流而加热食品
15．如图为某国产武装直升机拖曳扫雷具扫除水雷的演习模拟图。扫雷具质量为m，当直升机水平匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角，已知物体所受浮力不能忽略，下列说法正确的是
A．绳子拉力大小为 B．绳子拉力一定大于mg
C．海水对物体水平作用力小于绳子拉力 D．海水对物体水平作用力可能等于绳子拉力
30°
O
53°
16. 如图是一段拉伸速度不均匀而造成的不合格光纤产品，呈圆台形状。一单色光射到上边界O点时，入射角为30°，折射角为53°（sin53°=0.8）, 则
A．此光纤的折射率为0.625
B．该单色光在光纤中的传播速度为1.875×108m/s
C．减小单色光在O点入射角可以提高光能传输效率
D．同一单色光在此光纤内的临界角比圆柱形光纤中大
y
x
O
P
Q
17. 如图所示，在xOy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波， P、Q为沿x方向相距0.4m（小于一个波长）的两个质点。某时刻P点纵坐标为－A（A为振幅），Q点纵坐标为且振动方向沿y轴负向。已知该波频率为1.25Hz，则波速为
A．m/s B．1.5m/s C．1.2m/s D．0.75m/s
二、选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
18．“嫦娥二号”曾飞向距离地球150万公里外的“第二拉格朗日点”（图中M），在太阳和地球引力共同作用下，“嫦娥二号”能在M点与地球一起绕太阳运动（视为圆周运动）。不考虑其他星球影响，与地球相比，“嫦娥二号”
A．周期大 B．角速度大
C．线速度大 D．向心加速度大
x/m
O
90°
θ
19．某物体以一定初速度沿斜面向上运动的最大位移为x，且x随斜面倾角θ的变化关系如图，重力加速度g=10m/s2，则
A．物体初速度大小为5m/s
B．物体和斜面之间动摩擦因素为
C．θ=53°时，x有最小值
D．x最小值为m
20．高速粒子轰击荧光屏可致其发光。如图所示，在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着β 射线放射源P，放射出β 粒子（实质是电子）的速度大小为v0．足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置，相距d，其间有水平向右的匀强电场，电场强度大小E．已知电子电荷量为-e，质量为m．不考虑相对论效应，则
A
M
P
E
A．垂直射到荧光屏M上的电子速度大小为
B．到达荧光屏离P最远的电子运动时间为
C．荧光屏上发光半径为
D．到达荧光屏的电子电势能减少了eEd

第Ⅱ卷 非选择题部分
（共12题，共180分）

21．（10分 ）如图所示是三个涉及纸带和打点计时器的实验装置图。
细线

细线

橡皮筯

纸带

纸带

纸带

乙：探究功和速度变化关系
甲：研究匀变速直线运动

;__ai g_(xuan丙：探究加速度与力、质量的关系

（1）三个实验装置中，摩擦力对实验结果没有影响的是 ▲ ;
A.甲 B.乙 C.丙
纸带
纸带
（2）如果操作都正确，则通过装置 ▲ （选填“甲”、“乙”或者“丙”）可打出下图中的纸带 ▲ （选填“①”或者“②”）

（3）任选一条纸带求出e、f两点间的平均速度大小为 ▲ m/s。
V
A
22．（10分 ）如图为某同学“测绘小灯泡伏安特性曲线”的实验电路，小灯泡规格（3.8V，0.3A），各元件均能正常工作。
（1）该同学按图示连接，两电表都有示数，但电压表示数无法调节到零。由实物连接图可知，连接电路时有问题的器材是 ▲ （请选择器材编号）
A．电压表 B．小灯泡
C．滑动变阻器 D．开关
（2）请在答题纸相应位置画出能解决（1）中所存在问题的实验电路图；
（3）解决第（1）中问题后，该同学通过实验测得以下数据，请你据此在答题纸相应位置作出小灯泡电压随电流变化的曲线；
实验次数
物理量
1
2
3
4
5
6
7
U / V
0
0.10
0.30
0.60
1.20
1.80
2.40
I / A
0
0.050
0.080
0.100
0.125
0.160
0.180
（4）理论上电压从0逐渐增加到2.5V和从2.5V逐渐减小到0的两个测量过程中，在电压表示数相同时，电流表示数应该略有不同。该同学进行该实验时，正值寒冬，气温很低，发现电压表示数调到相同情况下，所对应的电流表示数几乎一样。请简要分析可能的原因？ ▲ （写出一条即可）
23．（16分）某次燃放“爆竹”过程中，质量M=0.3kg（内含炸药的质量可以忽略不计）的“爆竹”从地面上以初速度v0 =30m/s竖直向上腾空而起。到达最高点时炸裂为沿水平方向相反飞行的两块，其中A块质量m=0.2kg，其炸裂瞬间的速度大小是另一块的一半。按环保和安全要求，两块都能落到以发射点为圆心、半径R=60m的圆周内。空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）“爆竹”能够到达的最大高度；
（2）A块的最大落地速度；
（3）整个过程中，“爆竹”释放化学能的最大值。
B
y
x
O
A
v
Q
45°
24．（20分）如图所示，xOy坐标系的第一象限内，有一边界线OA与y轴的夹角
∠AOy=45O，边界线的上方与下方分别
存在垂直纸面向外与向里的匀强磁场，
磁感应强度大小均为B=0.25T．一束带
电量q=8.0×10-19C、质量 m=8.0×10-26kg
的正离子以v=5×105m/s从y轴上坐标为
（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区。
求：
（1）离子在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（2）现只改变B的大小，使离子不经过OA边界而直接从y轴离开磁场区域，则B应满足什么条件？
（3）若B=0.125T，且从离子经过Q点开始计时，则离子在哪些时刻恰好经过OA边界？
25. （22分）如图所示，两根相距为L的金属导轨固定于倾角为θ的斜面上，导轨电阻不计，一根质量为m、长为L、电阻为3R 的金属棒两端放于导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数为µ，棒与导轨的接触电阻不计。导轨下端连有阻值为2R的电阻和电流传感器，电流传感器与计算机相连，且其电阻忽略不计。斜面上分布着宽度为a、间距为b的2014段方向垂直于斜面向下的匀强磁场（a>b）。金属棒初始位于OO′处，与第1磁场区域相距2a，金属棒由静止开始释放。（重力加速度为g）
（1）为使金属棒均能匀速通过每段匀强磁场区域，求第1磁场区域的磁感应强度B1大小；
（2）在满足（1）情况下，求金属棒进入第3磁场区域时的速度v3大小和第2014磁场区域的磁感应强度B2014大小；
（3）现使2014段磁场区域的磁感应强度均相同，当金属棒穿过各段磁场时，发现计算机显示出的电流I随时间t以固定的周期做周期性变化，请在答题纸上给定的坐标系中定性地画出计算机显示的I－t图（假设从金属棒进入第1段磁场开始计时，图中T为其周期）。
（4）在（3）的情况下，求整个过程中导轨下端电阻上产生的热量，以及金属棒从第2014磁场区域穿出时的速度大小。

计算机
电流
传感器
L
1
2
2014
o
O’
2a
a
a
a
θ
θ
b
b

2014年嘉兴市高三一模参考答案
理综·物理部分 2014年3月
题号
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
C
B
B
CD
AD
BC
21. （1）A 3分 （2）乙， 各2分 （3）1.30m/s 3分
O
U/V
I/m8 A
200
50
100
150
0.60
1.20
1.80
2.40
3.00
22. （1）C 2分（2） 3分 （3）3分
×

A

V

（4）电流表读数无法区别其差异（电流表精确位太低）；操作时记录数据比较慢，灯丝电阻温度与外界环境温度在读数时已达到平衡 2分
23．（16分）设炮弹上升到达最高点的高度为H，由 （1分）
代入数据得到H=45m （2分）
（2）题目要求两弹片不能落到圆外，临界条件是小质量片（B）恰好落在圆周上
设B刚炸裂时的速度为，运动的时间为t
根据平抛运动规律，有（1分）
R＝v1t （1分）
代入数据得：v1=20m/s （1分）
则A刚炸裂时的速度大小为（1分）
由机械能守恒知 （1分）
代入数据得落地速度的最大值：v=m/s（1分）
（3）爆竹在空中刚炸裂后，A、B的总动能
（2分）
代入数据得Ek=30J （1分）
爆竹竖直上抛时的机械能为（2分）
代入数据得：E1=135J （1分）
根据能量关系知，最初动能和A、B动能，均来自化学能，故此次过程总共释放化学能为E=165J （1分）
24.（1）洛伦兹力提供向心力 （2分）
解得：m （1分，若直接m，给3分）
周期为：s （3分：公式2分，结果1分）
（2）临界条件是：在AOy区间的运动轨迹恰好与OA相切
则： （3分，不写此式但画图正确也给分）

y
x
O
A
Q
v
B
45°
解得：T≈0.3T （2分）
所以B2应满足：T
（1分，T也给分）
（3）若B2=0.125T，则离子在两个磁场做圆
周运动的周期和半径分别为
s
（2分，此处不给公式分）
m （2分，此处不给公式分。但图上画出垂直OA边界进入AOx区域的给2分）
由几何关系可得：粒子从Q点进入AOy经过后，垂直OA边界进入AOx区域，再经后垂直OA边界进入AOy区域，再经后又垂直OA边界进入AOx区域.....
所以离子恰好经过OA边界的时刻为
（2分）
（n=0、1、2……）（2分）
（此处若是画出合理示意图得到答案的，也给4分；若只画出示意图但无正确答案的，给2分）

25：（1）设金属棒到达第1磁场区域时的速度大小为v1,由运动学公式可知：
-----2分
由于匀速进入第1磁场区域，所以 -----2分
联立和式可以得到 -----1分
（2）由于每次经过磁场区域时都是匀速通过的，所以根据运动学公式可知
------1分

得到---------1分
同理进入第2014个磁场区域时的速度为
-------1分
再由匀速通过磁场区域可知
I
t
T
2T
3T
-----1分
得到： ------1分
（3）如右图所示
具体要求形状相似，变化规律为曲线（2分），中间有一段时间没有电流（2分）
（4）（i）由于进入每一段磁场的速度都相同，故在每一个周期中有，穿过每段磁场产生的电能均相同，所以
（2分)
得 （2分）
（ii）由电压的周期性分析知，从第2014段磁场穿出的速度为v等于从OO´运动位移时的速度
（2分）
得 （2分）
方法二：从第2014段磁场穿出的速度v等于金属棒从1段磁场穿出时的速度v，即
，（1分）
（1分）
得 （2分）