2014学年第一学期高三物理五校联合教学质量调研试卷
考生注意：
1、本试卷考试时间120分钟，试卷满分150分。
2、答题前，考生务必在试卷和答题纸的指定位置上准确填写学校、姓名、考号等信息。
3、本试卷的答案一律写在答题纸上。
4、本试卷g统一取10m/s2。
一．单项选择题(共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。)
1．关于物理学史，以下符合事实的是
（A）伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因”
（B）牛顿建立了万有引力定律，并测出了万有引力常量
（C）奥斯特发现了电流的磁效应，使人们突破了对电与磁认识的局限性
（D）楞次发现了电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
2．下列与静电有关的图中，属于防范静电的是 （ ）
3．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是
4．分子太小，不能直接观察，我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动。在下面所给出的四个研究实例中，采用的研究方法与上述认识分子运动的方法最相似的是
（A）利用磁感线描述磁场
（B）把两个力等效为一个力
（C）通过灯泡发光来确定电路中存在电流
（D）在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系
5．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点
（A）角速度大小相同 （B）线速度大小相同
（C）向心加速度大小相同 （D）向心力大小相同
6．一质点作简谐振动的图象如图所示，则该质点
（A）在0至0.01s内，速度与加速度同向
（B）在0.01s至0.02s内，速度与回复力同向
（C）在0.025s时刻，速度与加速度均为负值
（D）在0.04s时，速度最大，回复力为零
7．如图所示，O是水面上一波源，实线和虚线分别表示某时刻的波峰和波谷，A是挡板，B是小孔。若不考虑波的反射因素，则经过足够长的时间后，水面上的波将分布于
（A）整个区域 （B）阴影Ⅰ以外区域
（C）阴影Ⅱ以外区域 （D）阴影II和III以外的区域
8．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x = 5t + t2 （各物理量均采用国际单位制单位），则该质点
（A）第1s内的位移是5m （B）前2s内的平均速度是6m/s
（C）任意相邻1s内的位移差都是1m （D）任意1s内的速度增量都是2m/s
二．单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。)
9．如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则
（A）A点为振动加强点，经过半个周期，这一点变为振动减弱点
（B）B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点变为振动加强点
（C）C点可能为振动加强点，可能为振动减弱点
（D）D点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱
10．一个门电路的两个输入端A、B与输出端Z的波形如图所示，则该门电路是
（A）“与”门
（B）“或”门
（C）“与非”门
（D）“或非”门
11．在如图所示的电场中，一点电荷＋q沿电场线方向运动，其电势能随位移变化的关系最接近于下图中的
12．如图，船从A处开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成 角，水流速度为4m/s，则船从A点开出相对水流的最小速度为
（A）2m/s （B）2.4m/s
（C）3m/s （D）3.5m/s
13．在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于
（A）在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力
（B）在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间
（C）在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度
（D）在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小
14．如图所示，光滑水平面上，有一 的球体，球体的左侧面也光滑。质量分别为m1、m2的物体（均可看作质点），通过柔软光滑的轻绳连接，且与球体一起以共同的速度v0向左匀速运动，此时m2与球心O的连线与水平线成45 。m2与球面间的动摩擦因数为0.5，设m2与球面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则 的最小值是
（A） （B） （C）2 （D）
15．如图，表面光滑的固定斜面（其中α>β）顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，两物块
（A）速率的变化量不同 （B）机械能的变化量不同
（C）重力势能的变化量相同 （D）重力做功的平均功率相同
16．分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置，通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，a、b、c、d在一条直线上，且ac＝cb＝bd。已知c点的磁感应强度大小为B1，d点的磁感应强度大小为B2，则a处导线在d点产生的磁感应强度的大小及方向为（ ）
（A） ，方向竖直向下 （B） ，方向竖直向上
（C）B1－B2，方向竖直向上 （D）B1＋B2，方向竖直向下
三．多项选择题(共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。)
17．将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2s，它们运动的图像分别如直线甲乙所示。则
（A）t＝2 s时，两球的高度相差一定为40 m
（B）t＝4 s时，两球相对于各自的抛出点的位移相等
（C）两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
（D）甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等
18．两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ固定不变，现使其中的一个力增大，则
（A）合力F一定增大 （B）合力F的大小可能不变
（C）合力F可能增大，也可能减小 （D）当0°＜ θ ＜90°时，合力一定减小
19．如图所示的电路中，电源电动势为ε、内电阻为r（小于外电路的总电阻），当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三灯均正常发光，且亮度相同，则
（A）三个小灯泡中，B灯电阻最大，C灯电阻最小
（B）当滑片P向左移动时，C两灯变亮，A、B灯变暗
（C）当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗
（D）当滑片P向左移动时，电源的输出功率减小
20．半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B0。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动。杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则
（A）θ=0时，杆产生的电动势为2Bav
（B）θ=π3 时，杆产生的电动势为
（C）θ=0时，杆受的安培力大小为
（D）θ=π3 时，杆受的安培力大小为
四．填空题(共20分，每小题4分。)本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类题计分。
21．一列简谐波某时刻的波形如图所示，此波以0.5 m/s的速度向右传播。这列波的周期为T＝______s，图中A质点第一次回到平衡位置所需要的时间为t＝______s。
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22A．若两颗人造卫星A和B绕地球做匀速圆周运动，角速度之比为8∶1，则A和B两颗卫星的轨道半径之比为________，运动的速率之比为_________。
22B．质量为m1＝5kg的小球在光滑水平面上以v1＝3m/s的速度向右撞击静止的木块，撞击后小球和木块一起以v2＝1m/s的速度向右运动，以小球的运动方向为正方向，则小球动量的改变量为________kg•m/s，木块的质量为__________kg。
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23．一小物体从倾角θ的固定长斜面顶端由静止开始自由下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数与物体离开斜面顶端距离x之间满足μ=kx（k为已知常量），则物体刚下滑时加速度 ，下滑过程中速度最大时离开顶端距离 。
24．两个质量相同的小球A和B，分别从水平地面上O点正上方高度分别为4L和L处水平抛出，恰好击中距离O点2L的地面上同一目标，空气阻力不计。以地面为零势能面，两小球抛出时的初速度大小之比为________，落地时的机械能之比为________。
25．有一匀强电场，电场线与坐标平面xOy平行，以原点为圆心，半径r＝5cm的圆周上任意一点P的电势U＝[40sin（＋45）＋25]V，为O、P两点连线与x轴的夹角，如图所示，则该匀强电场的电场强度大小为__________V/m，方向__________。
五．实验题(共24分)
26．（4分）（多选）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，如图所示是高中阶段观察或操作过的几个实验，其中研究物理问题的思想方法相同的是（ ）
(A) ⑴⑵ (B) ⑵⑶ (C) ⑶⑷ (D) ⑴⑷
27.（6分）（1）光传感器是将_________信号转化为_________信号的装置。
（2）如图所示是一个热水供应系统示意图。左边是一个对水加热的容器，内有密封绝缘的电热器和接触器，当水浸没接触器时，它就会导通。图中热敏电阻的阻值随温度的升高急剧下降。当水温低于500C和接触器被水淹没时，会触动继电器(虚线框内)接通开关使电热器开始加热。图中粗线框表示的是逻辑电路中的__________门电路。如果希望水温低于600C和接触器被水淹没时，电热器开始加热，则滑动变阻器的阻值应调_________。(选填“大”或“小”)
28．（6分）将一单摆装置竖直悬于某一深度为h（未知）且开口向下的固定小筒中（单摆的下部分露出筒外），如图甲所示。将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁。如果本实验的长度测量工具只能测量出筒下端口到摆球球心之间的距离l，并通过改变l而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、l为横轴，作出T2-l图像，则可以由此图像得出小筒的深度h和当地的重力加速度g。
（1）如果实验中所得到的T2-l图像如图乙所示，那么对应的图像应该是 、 、 中的________。
（2）由图像可知，小筒的深度h＝_________m；当地重力加速度g＝__________m/s2。
29．（8分）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
（A）待测的干电池 （B）电流传感器1
（C）电流传感器2 （D）滑动变阻器R（0—20Ω，2 A）
（E）定值电阻R0（2000Ω） （F）开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。
（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将___________（选填“变大”或“变小”）。
（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝__________V，内阻r＝_________Ω。
（3）若将图线的纵坐标改为__________，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。
六．计算题(共50分)
30．（10分）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间 的变化情况如图2所示，物体相应的速度 随时间 的变化关系如图3所示。求：
（1）物体与地面间的动摩擦因数；
（2）0~10s时间内，物体克服摩擦力所做的功。
31．（12分）如图所示，AB为半环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R。一个小球从A点以速度v0被水平抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，v0为多大？
（2）若v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同。
同学甲认为，总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环。
同学乙认为，无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环。[来源:]
你认为哪位同学的分析正确？如认为甲同学正确，求出相应的v0值；如认为乙同学正确，说明理由。
32．（14分）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为 ，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响
（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；[
（2）求4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；
（3）求4s内回路产生的焦耳热。
33．（14分）两个带电量均为+q小球，质量均为m，固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上，另一端点用光滑铰链固定在O点，整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。直角三角形的直角边长为L。
（1）若施加竖直向上的匀强电场E1，使框架OB边水平、OA边竖直并保持静止状态，则电场强度E1多大？在此电场中，此框架能否停止在竖直平面内任意位置？
（2）若改变匀强电场的大小和方向（电场仍与框架面平行），为使框架的OB边水平、OA边竖直（A在O的正下方），则所需施加的匀强电场的场强E2至少多大？方向如何？
（3）若施加竖直向上的匀强电场E3 ，并将A球的带电量改为－q，其余条件不变，试找出框架所有可能的平衡位置，求出OA边与竖直方向的夹角θ，并画出所对应的示意图。
2014学年第一学期高三物理五校联合教学调研试卷答案
一．单项选择题(共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。)
1．C 2．A 3．B 4．C 5．A 6．A 7．B 8．D
二．单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。)[]
9．D 10．C 11．C 12. B 13.C 14．A 15． D 16．A
三．多项选择题(共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。)
17．BD 18．BC 19．BD 20．AD
四．填空题(共20分，每小题4分。)本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类题计分。
21．0.08，0.01 22A．1：4，2：1 22B．-10，10
23．gsinθ ， tanθ/k 24．1∶2；17∶8
25．800，与x、y轴负向都夹45角
五．实验题(共24分)
26．（4分）BD
27．（6分）（1）光；电 （2）与 ； 小
28．（6分）（1）a ；（2） 0.3、9.86 或π2；
29．（8分）（1）变小。（2）2.96（士0.04）V；2.00Ω（士0.03）Ω。（3）I1R0
六．计算题(共50分)
30．（10分）
解：
(1)在8-10s： （1分）
（2分）
（1分）
(2)结合图2和图3可知：在0-2s物体不动，受到的静摩擦力不做功；在2-10s受到的滑动摩擦力做负功，滑动摩擦力不变 f=2N （1分）
在0-10s： （3分）
（2分）
31．（12分）
解：
（1）若要小球掉到环上时的竖直分速度最大即重力做功最多，从A抛出正好若在C点。（2分）
水平方向： ① （1分）
竖直方向： ② （1分）
①和②联立： （1分）
（2）乙正确。（3分）
设小球垂直击中环，则其速度方向必过圆心，设其与水平方向的夹角为，
水平方向： ③ （1分）
竖直方向： ④ （1分）
⑤ （1分）
③、④和⑤联立可解得＝0，但这是不可能的，（1分）
32.（14分）
解：
（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有
代入数据解得： ， ，导体棒没有进入磁场区域。（3分）
导体棒在 末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为
所以导体棒在 前做匀减速运动，在 后以后一直保持静止。（1分）
（2）前 磁通量不变，回路电动势和电流分别为 ， （2分）
后 回路产生的电动势为 （2分）
回路的总长度为 ，因此回路的总电阻为 （1分）
电流为 （1分）
根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向 （1分）
（3）前 电流为零，后 有恒定电流，焦耳热为 （3分）
33．（14分）
解：
（1）根据有固定转动轴物体的平衡条件，有
① （1分）
得 ② （1分）
在此电场中，电场力刚好抵消重力，此三角形框架能停止在竖直平面内任意位置。 （2分）
（2）设匀强电场E2的方向与竖直方向夹角为θ，则根据有固定转动轴物体的平衡条件，有
③ （2分）
即
当 时， ④ （2分）
另解：为使三角形框架的OB边保持水平状态，且匀强电场的场强E2最小，应使电场力对A、B产生的力矩达到最大，所以其方向应沿AB连线斜向上，根据有固定转动轴物体的平衡条件，有
③ （2分）
解得： ④ （2分）
（3）设三角形框架平衡时OA边偏离竖直方向θ角，则OB边偏离水平方向的夹角也为θ，根据有固定转动轴物体的平衡条件，有
⑤ （2分）
将 代入，解得：
， ⑥ （2分）
三角形框架可能的出现的平衡位置如下图所示： （2分）
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