江西省南昌市2013届高三调研考试_物理(word版).doc

南昌市2013届高三调研考试
物 理 试 题
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有一个或几个选项是正确的．全选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分）
1．两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则
A．b弹簧的伸长量也为L
B．b弹簧的伸长量为
C．P端向右移运动的距离为2L
D．P端向右移运动的距离为
2．物体做平抛运动时，下列描述物体速度变化量大小△v移随时间t变化的图像，可能正确的是

3．在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器滑片移动时，电流表示数变大，则
A．电源的总功率一定增大
B．电源的输出功率一定增大
C．电源内部消耗功率一定减小
D．电源的效率一定减小
4．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设物体在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，不计小球与弹簧碰撞过程中的能量损失，则小球在C点时弹簧的弹性势能为
A．
B．
C．
D．
5．如图所示，P、Q固定放置两等量异种电荷，b、c、O在P、Q的连线上，e、o为两点电荷中垂线上的点，且，则
A．a点电势等于b点电势
B．b点场强大于e点场强
C．电子在a点的电势能大于电子在o点的电势能
D．b、c间电势差大于c、o间电势差
6．如图所示为“滤速器”装置示意图，a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B、a、b板带上电量，可在平行板内产生匀强电场，且电场方向和磁场方向互相垂直．一带电粒子以速度经小孔进入正交电磁场可沿直线运动，由射出，粒子所受重力不计，则a板所带电量情况是
A．带正电，其电量为
B．带负电，其电量为
C．带正电，其电量为C
D．带负电，其电量为
7．据报道在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星，天文学观察发现绕行星做圆周运动的卫星的轨道半径为月球绕地球做圆周运动半径的p倍，周期为月球绕地球做圆周运动周期的q倍．已知地球半径为R，表面重力加速度为g．万有引力常量为G，则行星的质量为
A． B． C． D．
8．如图所示，两根平行放置、长度均为L的直导线a和b，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a导线通有电流强度为I，b导线通有电流强度为2I，且电流方向相反时，a导线受到磁场力大小为F1，b导线受到的磁场力大小为F2，则a通电导线的电流在b导线处产生的磁感应强度大小为
A．
B．
C．
D．
9．在光滑水平面上，a、b两小球沿水平面相向运动．当小球间距小于或等于L时，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于L时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度v随时间t的变化关系图像如图所示，由图可知
A．a球质量大于b球质量
B．在tl时刻两小球间距最小
C．在0 －t2时间内两小球间距逐渐减小
D．在0 －t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反
10．金属小球a和金属小球b的半径之比为1:3，所带电量之比为1：7．两小球间距远大于小球半径且间距一定时，它们之间相互吸引力大小为F巳知取无穷远处为零电势，导体表面的电势与导体球所带的电量成正比，与导体球的半径成反比现将金属小球a与金属小球b相互接触，达到静电平衡后再放回到原来位置，这时a、b两球之间的相互作用力的大小是（不考虑万有引力）
A． B． C． D．
二、实验题（本大题共4小题，每小题4分共16分，请把答案写在指定的空格上）
11．在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂．在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F－x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为k=________N/m，图线不过原点的原因是由于________．
12．某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示，长木板放于水平桌面，用钩码的重力作为小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：
a： ；
b： ；

13．某型号多用电表的欧姆表盘中间数值约为15，现用该表的欧姆档测量阻值约为270k的电阻．在多用电表中S为选择开关，p为欧姆档调零旋钮，以下给出的最可能的实验操作步骤，把你认为正确步骤前的字母按照合理的顺序填写在横线上．____
A．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的0刻度
B．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
C．旋转S使其尖端对准欧姆档×100
D．旋转S使其尖端对准欧姆档×1k
E．旋转S使其尖端对准欧姆档×l0k
F．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔在探究规格为“6V，3W”的小电珠L。伏安特性曲线实验中，
（1）实验室提供了9V的电压源和量程为3V、内阻为5k,电压表，出于安全考虑，要将其改装成量程为9V的电压表，则在改装时应将电阻R= k与量程为3v的电压表连接．
（2）选用量程为0．6A，内阻约为4的电流表和量程为9V的电压表连接在电路中测小电珠的电压和电流．实验中要使系统误差尽量小，且电表示数变化范围尽量大，你认为以下实验电路应选____（填写相应的字母）

三、计算题（本大题共5小题，共44分，解答本题时，应写出必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
15．（8分）如图所示，光滑金属球的质量G=40N．它的左侧紧靠竖直的墙壁，右侧置于倾角=37°的斜面体上。已知斜面体处于水平地面上保持静止状态，sin37°=0．6，cos37°=0．8．求：
（1）墙壁对金属球的弹力大小；
（2）水平地面对斜面体的摩擦力的大小和方向

16．（8分）某兴趣小组在研究测物块P与软垫间的动摩擦因数时，提出了一种使用刻度尺和秒表的实验方案：将软垫一部分弯折形成斜面轨道与水平轨道连接的QCE形状，并将其固定在竖直平面内，如图所示，将物块P从斜面上A处由静止释放，物块沿粗糙斜面滑下，再沿粗糙水平面运动到B处静止，设物块通过连接处C时机械能不损失，重力加速度g取l0m/ s2，用秒表测得物块从A滑到B所用时间为2s，用刻度尺测得A、C间距60cm，C、B间距40cm．求：
（1）物块通过C处时速度大小；
（2）物块与软垫间的动摩擦因数．

17．（8分）如图所示，在区域I和区域Ⅱ内分别存在匀强电场，电场强度大小均为E，但方向不同．在区域I内场强方向沿y轴正方向，区域Ⅱ内场强方向未标明，都处在平面内，一质量为m，电量为q的正粒子从坐标原点O以某一初速度沿x轴正方向射入电场区域I，从P点进入电场区域Ⅱ，到达Ⅱ区域右边界Q处时速度恰好为零．P点的坐标为．不计粒子所受重力，求：
（1）带电粒子射入电场区域I时的初速度；
（2）电场区域Ⅱ的宽度。

18．（10分）有一项人体飞镖项目，可将该运动简化为以下模型（如图所示）：手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下，在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出，摆至最低处B时小孩松手，飞镖依靠惯性飞出命中竖直放置的圆形靶的靶心O，圆形靶的最高点C与B在同一高度， A、B、C三点处在同一竖直平面内，且BC与圆形靶平面垂直．已知小孩质量为m，绳长为L，BC距离为d，靶的半径为R，AB高度差为h．不计空气阻力，小孩和飞镖均可视为质点．
（1）求孩子在A处被推出时的初速度大小；
（2）如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变，但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度，要让飞镖能够击中圆形靶，求的取值范围．

19．（l0分）磁聚焦被广泛的应用在电真空器件中，如图所示，在坐标中存在有界的匀强聚焦磁场，方向垂直坐标平面向外，磁场边界PQ直线与x轴平行，距x轴的距离为，边界POQ的曲线方程为。且方程对称y轴，在坐标x轴上A处有一粒子源，向着不同方向射出大量质量均为m、电量均为q的带正电粒子，所有粒子的初速度大小相同均为v，粒子通过有界的匀强磁场后都会聚焦在x轴上的F点．已知A点坐标为（－a，0），F点坐标为（a，0）．不计粒子所受重力和相互作用求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）粒子射入磁场时的速度方向与x轴的夹角为多大时，粒子在磁场中运动时间最长，最长对间为多少？

参考答案
一、选择题（共40分）
1．B 2． D 3．AD 4．B 5．BD 6．C 7．A 8．C 9．AC 10．D
二、填空题（共16分）
11． k=200N/m； 弹簧具有重量，应将弹簧悬挂后测量原长。
12． a． 适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力； b．使钩码的质量远小于小车的质量。
13． E、A、B、 F
14．（1）10 kΩ （2分） （2） C（2分）
三、计算题（共44分）
θ
N2
N1
G
15．解：（1）金属球静止，则它受到的三力平衡（如图所示）。由平衡条件可得墙壁对金属球的弹力为
（3分）
（2）斜面体对金属球的弹力为
（2分）
由斜面体平衡可知地面对斜面体的摩擦力大小为
（2分）
摩擦力的方向水平向左 （1分）
（8分）解：（1）设物块通过处时的速度为，物块由滑到所通过的位移为，时间为，物块由滑到所通过的位移为，时间为。由
得 （1分）
（1分）
且
解得： m/s （2分）
（2）由牛顿运动定律 可得
（1分）
∵ ∴ （1分）
解得 （2分）
（8分）解：（1）设带电粒子射入电场区域Ⅰ时的初速度为，
在方向：粒子做匀速直线运动
（1分）
在方向：粒子做初速度为零的匀加速直线运动
（1分）
且 （1分）
解得： （1分）
（2）粒子在区域Ⅱ做匀减速直线运动，设粒子在处的速度为，在方向的分速度为，
在方向的分速度为，电场区域Ⅱ的宽度为

即
故 （1分）
∵ ∴ （1分）
设粒子从做直线运动到所通过的位移为S
因 即 （1分）
解得

解得 （1分）
18．（10分）解：（1）设飞镖从B平抛运动到O 的时间为t，从B点抛出的初速度为v,则有
（2）因BC方向的速度不变，则从B到靶的时间t不变,竖直方向的位移也仍为R，则靶上的击中点一定是与靶心O在同一高度上，则垂直于BC的水平位移一定小于等于R，因此有

19．（10分）解：（1）设磁场的磁感应强度为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，圆心为，从处射出磁场，其坐标为，因相似于
可得 （1分）
且的曲线方程为
解得： （2分）
因 （1分）
解得： （1分）
（2）设粒子射入磁场时的速度方向与轴夹角为θ时，粒子在磁场中运动的轨迹与相切，则运动的时间最长，最长时间为，由几何知识得

解得： （2分）
且 （1分）
解得： （2分）