江苏省盱眙中学2013届高三上学期期末考试物理试题

盱眙中学2013届高三上学期期末考试物理试题

第I卷（选择题）

一、选择题

1．如图所示电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（ ）

A．灯泡L变亮

B．电源的输出功率变小 C．电容器C上电荷量减少

D．电流表示数减小，电压表示数增大

2．如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（ ）

A. B. C. D.

3．某船在静水中划行的速率为3m/s，要渡过30m宽的河，河水的流速为5m/s，下列说法中不正确的是( ) ．．．A. 该船渡河的最小速率是4m/s

B. 该船渡河所用时间最少为10s

C. 该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸 D. 该船渡河所通过的位移的大小至少为50m

4．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）．则绳中拉力大小变化的情况是（ ）

1

先变小后变大

B、先变小后不变 C、先变大后不变 D、 先变大后变小

5．如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点），由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为30°的固定斜面做匀减速直线运动，减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h，在此过程中（ ）

h A. 重力势能增加了2mgh B. 机械能损失了mgh

A m 30  C．动能损失了mgh D. 系统生热mgh 216．图13甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，Q、P是波上的质点，图14-26乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象，从该时刻起，下列说法中正确的是( )．

A．经过0.05 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 B．经过0.05 s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 C．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向 D．经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向

7．如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图．当汽车处于静止或匀速直线运动时，摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，安全带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摆动，使得锁棒锁定棘轮的转动，安全带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的可能运动方向和运动状态是（ ）

A．向右行驶、突然刹车 B．向左行驶、突然刹车

C．向左行驶、匀速直线运动 D．向右行驶、匀速直线运动

8．如图所示，真空中存在竖直向上的匀强电场和水平方向的匀强磁场，一质量为m、带电荷量为q的物体以速度v在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，下列说法正确的是

2

A．电场强度为mgq

B．物体运动过程中机械能守恒 D．磁感应强度为qRmvC．物体逆时针转动 9．一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω。以下说法正确的是

A. 做匀加速直线运动的加速度为1m/s2 B.匀强磁场的磁感应强度为22T C.线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为22C D.线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J

10．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ.则( )

A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为12BlvR22 B.上滑过程中电流做功发出的热量为mv2－mgs(sin θ＋μcos θ)

122

C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为D.上滑过程中导体棒损失的机械能为

12mv

2

mv－mgssin θ

3

第II卷（非选择题）

二、解答题

11．（9分）传送带与水平面夹角为37°，皮带以12 m/s的速率沿顺时针方向转动，如图所示。今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0．75，若传送带A到B的长度为24 m，g取10 m/s，则小物块从A运动到B的时间为多少？

2

12．如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝4 Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l＝2 m，有一阻值r＝2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示.在t＝0至t＝4 s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化.求：

图3－3－10

(1)通过小灯泡的电流；

(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.

4

13．如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，极板长L=0.08m，板距足够大，两板的右侧有水平宽度d=0.06m、竖直长度足够大的有界匀强磁场，一个比荷为

qm510C/kg的带负电粒子（其重力不计）以v0810m/s速度从两板中间沿与板

75平行的方向射入偏转电场，进入偏转电场时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直于磁场右边界射出.求：

（1）粒子在磁场中运动的速率v； （2）粒子在磁场中运动的轨道半径R； （3）磁场的磁感应强度B。

14．如图所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端（C端）距地面高度h=0.8m。有一质量500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑，小环离杆后正好通过C端的正下方P点处。（g取l0m/s2）求：

⑴小环离开直杆后运动的加速度大小和方向。 ⑵小环从C运动到P过程中的动能增量。 ⑶小环在直杆上匀速运动速度的大小v0。

5

15．如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30°，两轮轴心相距L=3．8m，A、B分别使传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑，质量为0．1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ= 36 。当传送带沿逆时针方向以v1=3m/s的速度匀速运动时，将小物块无

2）

初速地放在A点后，它会运动至B点。（g取10m/s）

（1）求物体刚放在A点的加速度？ （2）物体从A到B约需多长时间？ （3）整个过程中摩擦产生的热量？

（4）小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹。求小物块在传送带上留下的痕迹长度？（不要过程，只说结果）

6

参考答案

一、选择题 1．BD

试题分析：将滑动变阻器的滑片P向左移动时，其阻值增大，电路的总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律I总ER总知电路的总电流减小，即电流表示数减小，通过灯泡的电流减小，其功率减小，灯泡L变暗，A错；由UEI总r知路端电压增大，即电压表示数增大，D对；由PEI知电源的输出功率变小，B对；由UULUR知滑动变阻器两端的电压增大，得电容器两端的电压增大，由QCU知电容器C上电荷量增加，C错。

考点：电路的动态分析，电容的定义式 点评：学生明确动态分析的总体思路是先由局部阻值的变化得出总电阻的变化，再整体据闭合电路的欧姆定律得出电路中总电流的变化，再局部就是由串、并联电路的特点去分析。 2．A

试题分析：在0～t时间内，bc边进入磁场，切割有效长度不变，根据楞次定律可以判断电流逆时针，为正值，大小不变；在t～2t时间内ad边进入磁场，bc边开始穿出磁场，有效长度从零开始逐渐增大，感应电动势从零开始逐渐增大，电流从零开始逐渐增大，根据楞次定律可以判断电流顺时针，为负值；在2t～3t时间内ad边开始穿出磁场，有效长度从逐渐减小到零，感应电动势逐渐减小到零，电流逐渐减小到零，根据楞次定律可以判断电流顺时针，为负值，符合题意的图像是A图。 故选A

考点：法拉第电磁感应定律的应用

点评：本题关键点是弄清楚切割有效长度和电流的方向。

3．A

试题分析：A、由题知小船渡河的合速度为2m/s到8m/s之间；错误 B、最短时间与水流速度无关，即tmindv船=303s10s；正确

C、因v2v1所以该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸；正确

D、如下图，因v2v1所以小船不能垂直河岸行驶，当小船合速度沿AC方向时，小船渡河通过的位移最小，因为cosv2v1，所以xmindcos50m；正确

7

故选A

考点：小船渡河问题

点评：难题。小船渡河问题是运动的合成和分解最简单的基本应用．利用合运动与分运动的性质(等时性、独立性、等效性)和平行四边形定则进行分析．小船渡河问题当属最值问题：一是航程最短，二是渡河时间最短．本题解题的关键是明确水流速度的大小对渡河时间无影响，渡河的时间决定于垂直河岸方向速度的大小． 4．C

试题分析：当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，两绳的夹角增大．滑轮两侧绳子的拉力大小相等，方向关于竖直方向对称．以滑轮为研究对象，根据平衡条件研究绳的拉力 变化情况．当轻绳的右端从直杆的最上端移到C点的过程中，根据几何知识分析得到滑轮两侧绳子的夹角不变，由平衡条件判断出绳子的拉力保持不变．

当轻绳的右端从B点移到直杆最上端时，设两绳的夹角为2θ．以滑轮为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件得2Fcosmg 得到绳子的拉力Fmg2cos 所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端时的过程中，θ增大，cos减小，则F变大．当轻绳的右端从直杆最上端移到C点时，设两绳的夹角为2．设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到sinLS,L、S不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，

两绳的拉力F保持不变．所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变．故选C

考点：本题是共点力平衡中动态变化分析问题，

点评：关键在于运用几何知识分析α的变化，这在高考中曾经出现过，有一定的难度． 5．B

试题分析：重力势能的增加量等于克服重力做的功；动能变化等于力的总功；机械能变化量等于除重力外其余力做的功．

物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A错误；

mgsin30m0加速度a确，

,f12mg机械能的损失量为fs12mghsin300mgh，所以B正

动能损失量为合外力做的功的大小EKF合外力•smgs2mgh，故C错误； 系统生热等于克服摩擦力做功fsmgh，故D错误． 考点：考查了功能关于的应用

点评：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化． 6．BC

由图乙可知，质点的振动周期T＝0.2 s，经过0.05 s，即14周期，质点P到达负向的最大

位移处，而此时质点Q处在正的某一位移处，位移越大，加速度越大，故B正确．经过0.1 s，即12周期，质点Q在从正位移回到平衡位置的途中，运动方向沿y轴负方向，故C正确．

8

7．A

由题意可知，只有汽车在刹车状态下，摆锤摆动从而带动摆锤使锁棒锁定棘轮的转动，所以可以排除C和D；摆锤从图中实线位置向右摆到虚线位置，可知汽车原来的运动方向是水平向右运动的，所以答案选A。 8．AC

带电粒子在电场、磁场、重力场中做匀速圆周运动，一定是重力平衡电场力，洛伦兹力提供向心力，则ｑＥ＝mg,A对；除了有重力做功以外还有电场力做功，所以机械能不守恒，B错；带电粒子所受电场力向上，为正电荷，由洛伦兹力指向圆心，可知C对；由RmvqB,BmvqR，D错；

9．ABC

本题考查的是电磁感应定律相关问题，开始时，a=Fm=11m/s=1m/s，由图可知t=1.0s12at=222时安培力消失，线框刚好离开磁场区域，则线框边长：l=1BlvR221211.0m=0.5m；由213N21t=1.0s时，F=3N，F-2B0.5(1.51.0)11t2N1Kg1.5m/s,得到

222B22T22，12qIt2BlvR220.51.01c22c；

QIRt(2)11.02J，故D错，ABC正确。

10．ABD

本题考查的是电磁感应定律和力学的综合问题，上滑过程中开始时导体棒的速度最大，受到的安培力最大为BlvR22；根据能量守恒，上滑过程中电流做功发出的热量为1212mv－mgs(sin

2

θ＋μcos θ)；上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于产生的热也是＋μcos θ)；上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv2－mgs(sin θ

mv2－mgssin θ；

11．t=2.5s 试题分析：（1）物块刚放上传送带时，受到重力、传送带的支持力和沿传送带向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求解加速度．

（2）物块向下做匀加速运动，根据运动学公式求出货物的速度和传送带的速度相同经历的时间和下滑的位移．

（3）物块的速度和传送带的速度相同后，因为动摩擦因数为0．75，继续向下做匀速运动，求出下滑的时间，最后求出总时间．

解：设物块刚放上传送带时加速度为a1，货物受力如图所示：

9

根据牛顿第二定律得

沿传送带方向：mgsinfma1 垂直传送带方向：mgcosN 又fN

由以上三式得：a1g(sincos）12m/s2 方向沿传送带向下．

物块速度从0加速至传送带速度v=12 m/s，所用时间设为t1，位移设为x1，则有：

t1va11s，x1 0v2 t16m，

（3）当物块速度与传送带速度相等时，由于mgsinθ=μmgcosθ，此后物块和传送带一块匀速运动，运动底部的时间：t224612s1.5s ∴小物块从A运动到B的时间为tt1t21s1.5s2.5s．

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．

点评：本题考查了倾斜传送带上物体相对运动问题，分析判断物体的运动情况是难点． 12．(1)0.1A (2)1m/s

试题分析：(1)0～4 s内，电路中的感应电动势 EtBSt240.52 V0.5 V 此时灯泡中的电流ILER总ERrRrRL0.522224A=0.1A (2)由于灯泡亮度没有变化，故IL没变化. 根据EBdv IER总ERRLRRLr 10

ULIRRLRRL ILULRL 解得v1 m/s 考点：电磁感应与电路综合

点评：本题中将产生感应电动势的那部分电路等效为电源，分析内外电路结构，应用闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律理顺电学量之间的关系。 13．（1）vy

试题分析：(1)负电荷在偏转电场中的运动时间tLv00.088105qEmt610m/s（2）0.1m（3）B5mvqR0.2T 10103s 对比乙图,电荷在一个周期的第一个5103s内有偏转电压,第二个时间内匀速直线运动,vyqEmt610m/s v0vy225合速度(进磁场的速度)v(2)电子在磁场中轨迹如图,

110m/s 6

设半径R,由几何关系 R=0.1m

(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动,有qvbmmvqRv2dRvyv R B0.2T 考点：考查了粒子在电磁场中的运动

点评：带电粒子在垂直的电场中做类平抛运动，在垂直的磁场中做匀速圆周运动．类平抛运

11

动可用平抛运动规律来处理，圆周运动的可建立几何关系来列式求解． 14．(1)14.14m/s 垂直于杆斜向右下方 (2)4J (3)2m/s

试题分析：（1）小环沿杆运动时受力分析可得mgqE22tan45，所以qEmg

小环离开直杆后只受电场力和重力F合由牛顿第二定律F合ma

(mg)(qE)22mg 得a=2g=14.14m/s2 垂直于杆斜向右下方 （2）小环从C运动到P过程中电场力做功为零 所以动能增量等于重力做的功 EWmgh4J

（3）小环离开直杆后的运动可分解成水平和竖直两个运动

水平：匀减速到零在反向加速运动，初、末水平分速度大小相等为vxv0cos45

t2vxax，axqEm12g 竖直：hvytvyv0sin45

gt 2解得v02m/s

考点：带电粒子在复合场中的运动

点评：难题。解决此类问题只需要把电场力看成一个普通的恒力分析就行了；分析问题时一定要弄清物体的运动轨迹，是什么运动，有时把运动分解后解决较简单。

15．（1）a1 = 7．5m/s2（2）1．2s（3）0.35J（4）0.8m 试题分析：（1）当小物块速度小于3m/s时，小物块受到竖直向下、垂直传送带向上的支持力和沿传送带斜向下的摩擦力作用，做匀加速直线运动，设加速度为a1，根据牛顿第二定律 mgsin30° + μmgcos30°=ma1 ①（1分） 解得 a1 = 7．5m/s2（1分）

（2）当小物块速度等于3m/s时，设小物块对地位移为L1，用时为t1，根据匀加速直线运动规律 t1 = v1a1 ②（1分）

L1 = v122a1 ③（1分）

12

解得 t1 = 0．4s L1 = 0．6m

由于L1＜L 且μ＜tan30°，当小物块速度大于3m/s时，小物块将继续做匀加速直线运动至B点，设加速度为a2，用时为t2，根据牛顿第二定律和匀加速直线运动规律 mgsin30°－μmgcos30°=ma2 ④（1分） 解得 a2 = 2．5m/s2 L－L1 = v1t2 + 12a2t2 ⑤（1分）

2

解得 t2 = 0．8s

故小物块由静止出发从A到B所用时间为 t = t1 + t2 = 1．2s（1分） （3）由（2）可知，物体分二段运动： 第一段物体加速时间t1 = 0．4s L1 = 0．6m 传送带S1= v1 t1 =1.2m

S相1=0.6m（1分）

当物体与传送带速度相等后，物体运动时间t2 = 0．8s ; L2 = L－L1= 3．2m 传送带S2= v1 t2 =2.4m S相2=0.8m（2分）

所以Q=f（S相1 +S相2）=0.35J（2分） （4）0.8m（2分）

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；摩擦力做功产生的热量．

点评：本题考查了倾斜传送带上物体相对运动问题，分析判断物体的运动情况是难点，关键点1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑．2、小木块两段的加速度不一样大．是一道易错题．

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